[發明專利]側鏈含有大量羥基的親水性聚氨酯的制備方法

無效

• 申請號: 201110369535.2
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102516553A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 滕鑫;顧曉軍
• 申請（專利權）人: 上海珀理玫化學科技有限公司
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G18/83;A61L31/10;A61L31/14;A61L27/18;A61L27/50
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及生物材料，特別是一種側鏈含有大量羥基的親水性聚氨酯的制備方法。

技術背景

聚氨酯材料在體內具有良好的生物穩定性，極佳的機械性能和較好的生物相容性，因此被廣泛地應用于生物醫學領域，尤其是作為惰性材料使用，如人工瓣膜、人工血管、血管支架涂層材料等。近年來，全世界大量的研究人員希望把聚氨酯材料的應用拓寬到組織工程領域。然而，相對來說，聚氨酯材料的細胞相容性都較差，這個缺點是聚氨酯材料在組織工程領域面臨的最大問題。至今為止，為了提高聚氨酯的細胞相容性，已有大量的工作被報道：例如將明膠、RGD多肽等物質接枝到聚氨酯鏈上能一定程度上改善聚氨酯材料的細胞相容性，但這些接枝的方法作為表面改性方法，只能改變聚氨酯材料的表面性能，而不能改變其本體的性能，這些表面改性的聚氨酯材料依然不能滿足組織工程材料的要求。

樹枝狀聚酯大分子是一種通過逐步的定向縮合反應制備的，理論上具有均一結構的特殊高分子材料。通過控制縮合反應的級數(代數)就能夠獲得一系列不同分子量的樹枝狀聚酯大分子。大量文獻報道樹枝狀聚酯具有極佳的生物相容性和可降解性，因此可應用于生物材料。由于樹枝狀聚酯大分子表面具有大量親水性的羥基，將樹枝狀聚酯引入到聚氨酯側鏈可從本體上大大提高聚氨酯材料的親水性和生物相容性，制備組織工程用聚氨酯材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備一種側鏈含有大量羥基的親水性聚氨酯的制備方法。利用該方法制備的側鏈含有大量羥基的親水性聚氨酯相對于傳統的聚氨酯材料具有更好的親水性和細胞黏附性。

本發明的技術解決方案如下：

一種側鏈含有大量羥基的親水性聚氨酯的制備方法，其特點在于使用含有兩個羥基或者兩個氨基和一個以上的羧基的化合物為擴鏈劑制備側鏈含有羧基的聚氨酯材料，然后將樹枝狀聚酯大分子通過共價接枝的方法固定到聚氨酯側鏈上，在酸性環境下脫除樹枝狀聚酯大分子表面縮酮保護基后得到一種側鏈含有大量羥基的聚氨酯材料。

所述的側鏈含有大量羥基的親水性聚氨酯的制備方法，該方法包括下列具體步驟：

①所述的聚氨酯的軟段和硬段的摩爾比的取值范圍為1.33～2，選定所述的軟段和硬段的摩爾比后稱量相應的原料，將聚氨酯軟段物質置于干燥的容器中加熱至80℃，真空脫水3-12小時；

②加入所述的聚氨酯硬段物質、無水溶劑，升溫至70～90℃預聚反應數3～6小時后，加入所述的擴鏈劑溶液繼續反應1～12小時，反應生成聚氨酯預聚物；

③加入沉淀劑使所述的聚氨酯預聚物沉淀出來，真空干燥后獲得側鏈含有羧基的聚氨酯材料；

④將所述的聚氨酯材料溶解于有機溶劑后，加入過量的二羰基咪唑反應1～12小時后，加入含有樹枝狀聚酯大分子的溶液，在室溫～60℃反應1～24小時，加入沉淀劑沉淀聚合物，并水洗去除殘留二羰基咪唑，將樹枝狀聚酯大分子通過共價接枝的方法固定到聚氨酯側鏈上，獲得側鏈含有大量羧基的聚氨酯材料；

⑤將所述的側鏈含有大量羧基的聚氨酯溶解于有機溶劑，加入強酸或強酸型陽離子樹脂反應12-48小時，脫除樹枝狀聚酯表面縮酮保護基后沉淀出聚合物，得側鏈含有大量羥基的親水性聚氨酯的目標產物。

所述的聚氨酯的硬段物質采用4，4’-甲烷二苯基二異氰酸酯(MDI)、4，4’-甲烷二環己基二異氰酸酯(HMDI)或1，6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)；所述的聚氨酯的軟段物質采用聚己內酯二元醇(PCL)、聚丙交酯二元醇(PLA)、聚四氫呋喃醚二元醇(PTMG)、或聚碳酸酯二元醇(PCDL)。

所述的擴鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、二羥基戊酸、3，4-二羥基苯基丙酸、二羥基檸檬酸、二氨基丙酸、二氨基庚二酸、賴氨酸、或賴氨酸二乙酯。

所述的樹枝狀聚酯大分子為氨基封端四代樹枝狀聚酯大分子。

所述的強酸為鹽酸或硫酸。

當加入所述的聚氨酯硬段物質為1，6-六亞甲基二異氰酸酯時，需添加催化劑后升溫至70～90℃，預聚反應3～6小時后，加入所述的擴鏈劑溶液繼續反應1～12小時后，反應生成聚氨酯預聚物。

所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫，氯化亞錫，辛酸亞錫或氯化錫。

所述的沉淀劑為甲醇，乙醚，乙醇，石油醚或正己烷。

本發明的技術效果如下：

實驗表明利用本發明方法制備的側鏈含有大量羥基的聚氨酯的親水性明顯提高，吸水率明顯增大，與細胞呈現明顯的伸展狀態，細胞相容性較好。

附圖說明

圖1是本發明側鏈含有大量羥基的聚氨酯的制備方法的流程圖