[發明專利]一種含醛基的磷酰膽堿聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310251000.4
• 申請日: 2013-06-22
• 公開（公告）號: CN103275269A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 宮銘;徐強強;熊善新;汪曉芹;吳伯華;褚佳
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C08F220/36
• 分類號: C08F220/36;C08F220/60;C08F216/34;C08F220/28;C08F220/58;A61L27/34;A61L27/50;A61K47/32;A61K48/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于材料表面科學和生物醫用高分子材料技術領域，具體涉及一種含醛基的磷酰膽堿聚合物及其制備方法和應用。

背景技術

殼聚糖具有可降解性、抗菌性、無毒、無刺激、pH響應性等優點（Carbohydrate?Polymers2010,79:724-730），已經被廣泛應用于生物醫學等領域。越來越多的研究表明：殼聚糖及其衍生物材料可以用于血液凈化。殼聚糖分子上的氨基有助于對血液中多種毒素的吸附，可以用于血液灌流材料（高等學校化學學報2002,23:75-77;Journal?of?Microencapsulation1993,10:475-486）。殼聚糖膜具有高的透析率，選擇性和強度，可以用作血液透析材料（Journal?of?Applied?Polymer?Science1992,46:255-261;263-269）。雖然殼聚糖及其衍生物作為血液凈化材料具有許多優點，但是也存在著蛋白質吸附，血小板黏附，最終導致凝血，形成血栓等問題，所以提高殼聚糖及其衍生物材料的血液相容性迫在眉睫（Applied?Surface?Science2005,241:485-492;Biomaterials2002,23:2561-2568;Biomaterials2003,24:3213-3220）。

磷酰膽堿（phosphorylcholine，PC）是組成細胞膜基本單元卵磷脂的親水端基，是細胞外層膜中的外層官能團，同時帶有正、負異種電荷，具有較強的結合水的能力和親水性能，這種結構和組成的表面與生理環境相互作用不僅不會吸附和沉積蛋白質，也不會引發血小板激活、導致凝血等不良反應，具有良好生物相容性。近幾年來的研究表明，采用磷酰膽堿基團及其聚合物在材料表面構建具有仿細胞外層膜結構，可以顯著改善材料的血液相容性。

近年來，采用接枝磷酰膽堿小分子的途徑（Carbohydrate?Polymers2007，70:82-88;Biomacromolecules2007,8:3169-3176；Biomacromolecules2006,7:3151-3156;Journal?of?Applied?Polymer?Science2003,88:489-493;Polymer?International2003,52:81-85;Journal?of?biomaterials?science,Polymer?edition2002,13:501-510;Colloids?and?Surfaces?B:Biointerfaces2009,71:268-274）改性殼聚糖，使得殼聚糖的血液相容性顯著提高。但是，這些方式往往在材料表面的磷酰膽堿基團的密度不高，限制了其在生物醫用材料改性領域的應用和血液相容性的進一步提高。

為此，將含有磷酰膽堿基團的甲基丙烯酸-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿二元共聚物（PMA）聚陰離子，與殼聚糖（聚陽離子）進行層層靜電自組裝，獲得了具有仿細胞外層膜結構的涂層表面（Colloids?and?Surfaces?B:Biointerfaces2011,85:48-55）。蛋白質吸附和血小板黏附的實驗結果表明：改性后表面的血液相容性有了顯著提高。鑒于這種改性方法的種種優勢，必將為提升生物醫用材料的血液相容性提供技術支撐。然而，以物理吸附方式結合在移植器件表面的仿細胞外層膜結構聚合物涂層，在體內復雜環境中難免發生溶解、脫落。為此，Lewis和徐建平等（Biomaterials2001,22:99-111;Biomaterials2004,25:3099-3108;European?Polymer?Journal2004,40:291-298）分別對含有三甲氧基硅基團和磷酰膽堿基團的聚合物涂層進行了研究。結果表明，涂層中聚合物分子鏈上三甲氧基硅基團遇水會發生水解、交聯，也可與基材表面的活性基團形成共價鍵，從而使磷酰膽堿類聚合物涂層的穩定性得到顯著提高。由此可見，聚合物之間的交聯及其與基材表面官能團的反應，是提高磷酰膽堿類聚合物涂層穩定性的關鍵因素。然而，在磷酰膽堿聚合物中需要在無水條件下引入三甲氧基硅基團，條件苛刻過程復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種含醛基的磷酰膽堿聚合物。該聚合物是通過含有醛基的乙烯基單體與含有磷酰膽堿的乙烯基單體采用自由基聚合法而合成的二元共聚物，該二元共聚物與多胺基物質混合后涂覆在被修飾材料表面，通過溫度控制涂層中醛基與胺基的反應，使得涂層的密度增大，達到在材料表面固定磷酰膽堿基團的目的，即可獲得具有仿細胞外層膜結構的涂層表面。