[發(fā)明專利]一種嵌段共聚物、其制備方法及電活性水凝膠

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210548377.1
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN102964593A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳學(xué)思;崔海濤;劉亞棟;莊秀麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C08G69/40;A61K47/34;A61K9/06;A61K50/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)用高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種嵌段共聚物、其制備方法及電活性水凝膠。

背景技術(shù)

水凝膠是一類能夠吸收并保有大量水分的具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物，在聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中含有親水基團(tuán)或親水的鏈段，它們在水環(huán)境中能夠與水結(jié)合，從而形成水凝膠結(jié)構(gòu)，這種水凝膠結(jié)構(gòu)使得親水的小分子能夠在其中進(jìn)行擴(kuò)散。

可注射型水凝膠是近年來出現(xiàn)的新型水凝膠體系，它具有獨(dú)特的溶液-凝膠轉(zhuǎn)變特性，因此可通過注射的方法將具有一定流動性的生物材料植入體內(nèi)，并充滿整個(gè)具有不規(guī)則形狀的缺損部位。這類水凝膠具有流動性好、使用方便、滯留時(shí)間長、創(chuàng)面小、性能類似人體組織等特點(diǎn)，而且它對低分子溶質(zhì)具有較好的透過性，有優(yōu)良的生物相容性和較好的重現(xiàn)性，容易合成，因此近年來被廣泛用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

可注射水凝膠可以使包埋的藥物穩(wěn)定可控的到達(dá)體液中，通過把藥物與聚合物溶液混合，再原位注射到體內(nèi)形成凝膠達(dá)到藥物的控制釋放。而電活性材料，如導(dǎo)電聚合物，不僅具有較易合成、價(jià)格低廉等優(yōu)勢，還可以方便的以功能基團(tuán)的形式與其他各種類型的高分子材料以摻雜、復(fù)合或接枝的方法相結(jié)合，在保留原有高分子材料性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電活性的引入，從而也可以應(yīng)用到藥物控釋領(lǐng)域。由于其隨pH變化可發(fā)生可逆摻雜，隨氧化還原電勢變化可發(fā)生電化學(xué)摻雜，引起聚合物材料組裝結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)而具有包埋、釋放藥物及生物活性分子方面的能力，這使得其可以應(yīng)用于藥物控釋領(lǐng)域。同時(shí)，基于生物體內(nèi)反應(yīng)都與電子傳遞有關(guān)，以及細(xì)胞對電信號的敏感性，通過引入電活性材料可以調(diào)控細(xì)胞的粘附、生長、分化、凋亡，因此具有電活性的導(dǎo)電聚合物在藥物控釋、組織工程領(lǐng)域具有較大的優(yōu)勢。

現(xiàn)有技術(shù)公開了多種可注射水凝膠，如聚乙二醇和聚（L-乳酸）的嵌段共聚物水凝膠，在溫度變化時(shí)可以實(shí)現(xiàn)溶膠和凝膠的可逆變化；聚氧化乙烯-聚氧化丙烯聚合物和聚丙氨酸形成的嵌段共聚物在一定濃度下，也可以形成可注射凝膠。但是，現(xiàn)有技術(shù)制備的可注射水凝膠均不具有電活性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種嵌段共聚物、其制備方法及電活性水凝膠，制備得到的嵌段共聚物和電活性水凝膠不僅具有良好的水溶性，而且具有良好的電化學(xué)響應(yīng)特性。

本發(fā)明提供了一種嵌段共聚物，包含具有式（I）或式（II）結(jié)構(gòu)的A嵌段和具有式（III）或式（Ⅳ）結(jié)構(gòu)的B嵌段：

其中，

n為聚合度，25≤n≤500；

a為聚合度，1≤a≤100；

b為聚合度，1≤b≤100；

2≤x≤5。

優(yōu)選的，所述式（III）或式（Ⅳ）中，x選自3或4。

優(yōu)選的，所述B嵌段占所述嵌段共聚物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%~80%。

本發(fā)明還提供了一種嵌段共聚物的制備方法，其特征在于，包括：

A）將端氨基化的聚乙二醇單甲醚或端氨基化的聚乙二醇與谷氨酸芐酯-N-羧酸酐或芐氧羰基-賴氨酸-N-羧酸酐混合，進(jìn)行開環(huán)聚合反應(yīng)，然后進(jìn)行脫保護(hù)，得到聚谷氨酸嵌段共聚物中間體或聚賴氨酸嵌段共聚物中間體；

B）將步驟A）得到的聚谷氨酸嵌段共聚物中間體與偶聯(lián)試劑和具有式（Ⅴ）結(jié)構(gòu)的化合物混合，發(fā)生縮合反應(yīng)，得到聚谷氨酸嵌段共聚物；將步驟A）得到的聚賴氨酸嵌段共聚物中間體與偶聯(lián)試劑和具有式（Ⅵ）結(jié)構(gòu)的化合物混合，發(fā)生縮合反應(yīng)，得到聚賴氨酸嵌段共聚物；

其中，

x為聚合度，2≤x≤5。

優(yōu)選的，所述端氨基化的聚乙二醇單甲醚或端氨基化的聚乙二醇與谷氨酸芐酯-N-羧酸酐或芐氧羰基-賴氨酸-N-羧酸酐的摩爾比為1：1~100。

優(yōu)選的，所述步驟A）得到的聚谷氨酸嵌段共聚物中間體與所述具有式（Ⅴ）結(jié)構(gòu)的化合物的摩爾比為1：5~20；所述步驟A）得到的聚賴氨酸嵌段共聚物中間體與所述具有式（Ⅵ）結(jié)構(gòu)的化合物的摩爾比為1：5~20。

優(yōu)選的，所述偶聯(lián)試劑選自1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、N,N'-二環(huán)己基碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺中的任意一種或幾種。