[發明專利]一種接枝共聚物、其制備方法及層層修飾材料

有效

• 申請號: 201310043656.7
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103131006A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 陳學思;崔海濤;劉亞棟;莊秀麗
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C08G69/10;B32B27/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術領域

本發明涉及生物醫用高分子材料技術領域，尤其涉及一種接枝共聚物、其制備方法及層層修飾材料。

背景技術

組織工程在種子細胞、三維支架材料、生物活性因子、組織構建、體內植入等方面已取得很大進展，具有良好的產業化前景，一些臨床應用實例的成功為眾多的組織缺損、器官功能衰竭病人的治療帶來了曙光。

組織工程的三個重要因素分別為材料、細胞和信號。如何達到材料與細胞最佳的相互作用，材料和信號如何對細胞行為起作用等科學問題成為研究熱點。人們發現將傳統材料表面進行修飾與功能化后，可以極大的改善和調控細胞的增殖分化，因此激光刻蝕、等離子噴霧、靜電自組裝等各種表面修飾的方法被應用于組織工程領域。其中，層層自組裝在各種修飾方法中具有簡單方便、價格低廉、可產業化制備、多變可控等諸多優點，因此在表面修飾方面得到較為廣泛的應用。

電活性材料，如導電聚合物，基于生物體內反應都與電子傳遞有關，以及細胞對電信號的敏感性，可以對細胞的粘附、生長、分化和凋亡進行調控，從而在組織工程領域得以應用。其中，苯胺齊聚物不僅具有傳統導電聚合物的電活性的特點，而且克服了傳統導電聚合物難溶解、難加工的劣勢，并且其規整的結構單元構成的分子短鏈，可以方便的以功能基團的形式與其他各種類型的高分子材料以摻雜、復合或接枝的方法相結合，在保留原有高分子材料性能的同時，實現電活性的引入。

現有技術公開了多種組織工程材料，其中，聚乳酸和聚乙醇酸以其降解產物無毒和良好的生物相容性，已被美國FDA批準廣泛用于臨床；聚羥基丁酸，羥基丁酸和羥基戊酸共聚物，由于具有較好的壓電效應，適合用作骨組織工程細胞的外基質材料。但是，現有技術公開的組織工程材料均不具有電活性。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種接枝共聚物、其制備方法及層層修飾材料，制備的接枝共聚物和層層修飾材料不僅具有良好的水溶性，還具有良好的電化學響應特性。

本發明提供了一種接枝共聚物，具有式（I）或式（II）所示的結構：

式（I）；

式（II）；

其中，

R為H或

a為聚合度，10≤a≤300；

b為聚合度，10≤b≤300；

2≤x≤5。

優選的，所述式（I）或式（II）中，x選自3或4。

本發明還提供了一種接枝共聚物的制備方法，包括：

A）將引發劑與氨基酸環內酸酐混合，進行開環聚合反應，然后進行脫保護，得到聚谷氨酸共聚物或聚賴氨酸共聚物，所述引發劑選自正己胺或三乙胺，所述氨基酸環內酸酐選自谷氨酸芐酯-N-羧酸酐或芐氧羰基-賴氨酸-N-羧酸酐；

B）將步驟A）得到的聚谷氨酸共聚物與偶聯試劑和具有式（III）結構的化合物混合，發生縮合反應，得到聚谷氨酸接枝共聚物；或者將步驟A）得到的聚賴氨酸共聚物與偶聯試劑和具有式（Ⅳ）結構的化合物混合，發生縮合反應，得到聚賴氨酸接枝共聚物；

其中，2≤x≤5。

優選的，所述正己胺或三乙胺與谷氨酸芐酯-N-羧酸酐或芐氧羰基-賴氨酸-N-羧酸酐的摩爾比為1：10~100。

優選的，所述步驟A）得到的聚谷氨酸共聚物與所述具有式（III）結構的化合物的摩爾比為1：5~20；所述步驟A）得到的聚賴氨酸共聚物與所述具有式（Ⅳ）結構的化合物的摩爾比為1：5~20。

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

優選的，所述步驟A）中，所述開環聚合反應的反應溫度為0℃~50℃，反應時間為24h~72h；所述步驟B）中，所述縮合反應的反應溫度為20℃~60℃，反應時間為24h~72h。

本發明還提供了一種層層修飾材料，通過將表面預處理的非金屬材料、聚合物或合金材料層層吸附具有式（I）和式（II）所示結構的接枝共聚物得到；

式（I）；

式（II）；

其中，

R為H或

a為聚合度，10≤a≤300；

b為聚合度，10≤b≤300；

2≤x≤5。

優選的，所述表面預處理的非金屬材料、聚合物或合金材料按照以下方法制備：