[發(fā)明專利]一種具有生物可降解性與生物相容性溫敏聚合物材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310272640.3
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103319708A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧奎林;李春秀;靳文惠;沈慧娟;凡雪迎;王夢;馬新;荻穎穎
• 申請（專利權(quán)）人: 河北大學(xué)
• 主分類號: C08G69/26
• 分類號: C08G69/26;C08G69/28;C08L77/06
• 代理公司: 石家莊國域?qū)＠虡?biāo)事務(wù)所有限公司 13112
• 代理人: 蘇艷肅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功能性高分子材料及其制備方法，具體涉及一種具有生物可降解性與生物相容性溫敏聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)

溫敏聚合物又稱為溫度敏感性聚合物，是一類自身能夠?qū)ν饨绛h(huán)境的細(xì)微溫度變化做出響應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的改變甚至突變的一類高分子材料。溫敏聚合物在水溶液中表現(xiàn)出不同尋常的溫度響應(yīng)性：當(dāng)聚合物水溶液溫度升高到某個溫度以上時，聚合物水溶液出現(xiàn)渾濁；當(dāng)溫度低于此溫度以下時，溶液又恢復(fù)無色透明。此時，使聚合物水溶液發(fā)生相轉(zhuǎn)變的溫度稱為最低臨界溶解溫度（LCST）。與上述相轉(zhuǎn)變過程相反的聚合物，則具最高臨界溶解溫度（UCST）。目前，溫敏性聚合物材料廣泛應(yīng)用于藥物控制釋放、生物分離、酶固定化、組織工程、免疫分析等生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。

由于溫敏聚合物材料的實際應(yīng)用與生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域密切相關(guān)，則良好的生物可降解性與相容性無疑是溫敏聚合物材料的必然要求，也是該領(lǐng)域中最重要的研究內(nèi)容。只有溫敏聚合物材料具備了良好的生物可降解性和生物相容性，材料對生物體本身才會更安全、更可靠，這樣的溫敏聚合物材料才具有真正的實際應(yīng)用價值和開發(fā)前景。常用的溫敏性聚合物多以碳鏈型為主，碳碳鍵的主鏈結(jié)構(gòu)（‐C‐C‐）往往使得材料不具備良好的生物可降解性和生物相容性，限制了這類材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域更廣泛的實際應(yīng)用。最常用的碳鏈型溫敏性聚合物材料是聚(N‐異丙基丙烯酰胺)，專利CN101481439A和CN101941705A各自公開了一種新型的溫敏聚合物，它們都是以N‐異丙基丙烯酰胺為單體，而這種聚合物材料對人體表現(xiàn)出了排異性。例如，由聚(N‐異丙基丙烯酰胺)制備的藥物膠囊對眼睛存在著刺激作用。另外，N‐取代（甲基）丙烯酰胺系列溫敏聚合物在降解/水解過程中還會產(chǎn)生對身體有害的胺類小分子化合物，導(dǎo)致其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用受到極大制約。為了將應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的溫敏聚合物材料賦予良好的生物降解性和生物相容性，專利CN101580556A等提出了將具有生物降解性和相容性的天然聚合物如殼聚糖、明膠、淀粉、纖維素等和具有溫敏性的碳鏈型聚合物進行必要的改性，改性方法包括了共混、嵌段和接枝等技術(shù)手段，所獲得的是多種聚合物的共聚物或共混物。通過上述改性方法，在一定程度上可以改善或者提高溫敏聚合物材料的生物降解性和相容性，但卻帶來兩個難以解決的重要技術(shù)問題：第一，由于碳鏈型溫敏聚合物的存在，改性后材料本身仍然不可能完全降解，也不具備最佳的生物相容性；第二，因為非溫敏性天然聚合物的引入，改性后材料的溫敏特性亦會隨天然聚合物含量的增加而降低，甚至完全消失。因此，通過碳鏈型溫敏聚合物與天然聚合物的改性方法，并不能獲得具有良好的生物降解性、生物相容性，且兼?zhèn)淞己脺孛籼匦缘木酆衔锊牧稀Q句話說，這種改性方法并不能兼顧聚合物材料的生物可降解性、生物可相容性、溫敏特性，使得這三種性能均達到最佳。所以，設(shè)計、制備既具有良好的溫敏特性，又具備優(yōu)異的生物可降解性與生物相容性的新型溫敏聚合物材料，無疑是溫敏聚合物材料領(lǐng)域亟待解決的重要技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有生物可降解性與生物相容性的溫敏聚合物。本發(fā)明的另一目的是提供該聚合物的制備方法。

本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

具有生物可降解性與生物相容性的溫敏聚合物材料，其特征在于該聚合物由式（Ⅰ）所示的重復(fù)單元組成，該聚合物的分子量在6000‐15000之間；

其中，

其中，R所代表的基團選自直鏈或支鏈的C1‐4烷基；R’所代表的基團選自氫、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基或丁酰氧基；R’’所代表的基團選自甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基或丁酰氧基。

所述的溫敏聚合物是由化合物(Ⅱ)和化合物(Ⅲ)在縛酸劑的存在下制得

其中，所述的化合物（Ⅲ）可以是選自賴氨酸甲酯鹽酸鹽、賴氨酸乙酯鹽酸鹽、賴氨酸丙酯鹽酸鹽或賴氨酸丁酯鹽酸鹽中的任意一種，也可以是上述物質(zhì)中的兩種或兩種以上由任意比例混合所構(gòu)成的組合物。

本發(fā)明中，所述化合物(Ⅲ)與化合物(Ⅱ)的摩爾比為1∶1—1.15。在本發(fā)明的反應(yīng)中，化合物(Ⅱ)與化合物(Ⅲ)按摩爾比為1∶1發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，制取溫敏性聚合物材料。之所以化合物(Ⅱ)的投入量略高于化合物(Ⅲ)，主要考慮到在某些情況下，高活性的化合物(Ⅱ)在反應(yīng)過程中有可能和所用溶劑等發(fā)生副反應(yīng)而造成無效損耗。