[發(fā)明專利]一種類磷酰膽堿結(jié)構(gòu)的表面處理劑在材料表面改性中的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410025224.8
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN103739621A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘偉;吳凌翔
• 申請（專利權(quán)）人: 上海生物醫(yī)學(xué)工程研究中心
• 主分類號: C07F9/11
• 分類號: C07F9/11;A61L33/04;A61L31/00;A61L29/00;A61L27/00;A61L17/00;B01D39/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

本發(fā)明專利申請是分案申請，原案的申請?zhí)柺?01010275891.3，申請日是2010年9月8日，發(fā)明名稱是：一種類磷酰膽堿結(jié)構(gòu)的表面處理劑及其制備與應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種類磷酰膽堿結(jié)構(gòu)的表面處理劑及其制備與應(yīng)用。

背景技術(shù)

生物材料是人工器官、醫(yī)療設(shè)備、一次性臨床設(shè)備等的重要材料來源，因而生物材料的發(fā)展對于醫(yī)學(xué)的進(jìn)步至關(guān)重要。然而目前所使用的生物材料還存在許多問題需要解決，生物材料植入人體后往往會引發(fā)諸多不利反應(yīng)，如蛋白吸附進(jìn)而引發(fā)血小板的粘附激活并最終導(dǎo)致血栓的生成，同時(shí)還會刺激其他的免疫反應(yīng)，如蛋白酶解、細(xì)胞裂解、過敏性反應(yīng)等。因而，如何提高生物材料的生物相容性尤其是血液相容性是現(xiàn)在生物材料研發(fā)領(lǐng)域的重要任務(wù)。

在其他一些領(lǐng)域，如污水處理用的過濾材料以及其他需要與富含蛋白質(zhì)等有機(jī)雜質(zhì)接觸的材料，也常常需要進(jìn)行抗生物污染的表面處理，以減少蛋白質(zhì)等雜質(zhì)在材料表面的粘附而造成的使用性能下降。

表面改性是人們用來提高生物材料生物相容性最常用的方法，經(jīng)過幾十年的發(fā)展在該領(lǐng)域已經(jīng)獲得了很多突破，目前改善材料表面抗凝血性能、生物相容性等最行之有效的主要有三種方法（1）材料表面肝素化；（2）涂覆或接枝聚乙二醇；（3）用磷脂聚合物進(jìn)行改性。

對于磷脂類材料的關(guān)注始于上世紀(jì)七十年代，隨著Zwaal等發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞外層膜的主要構(gòu)成部分磷酰膽堿（phosphorylcholine,PC）具有抗凝血性能，自此人們就開始利用含有磷酰膽堿基團(tuán)或者類似結(jié)構(gòu)的聚合物對材料進(jìn)行處理，從而提高材料的生物相容性、血液相容性等。隨著磷酰膽堿類單體，即2-甲基丙烯酰氧乙基三甲氨乙基磷酸酯·內(nèi)鹽（2-methacryloyloxyethyl?phosphorylcholine，MPC）的成功合成，這種磷酰膽堿類單體可與丙烯酸酯類單體發(fā)生共聚，如甲基丙烯酸正丁酯（BMA），甲基丙烯酸正己酯，甲基丙烯酸十二烷酯（DMA）等等，這種單體的聚合物具有優(yōu)異的抗血漿蛋白吸附性能從而顯示出極佳的血液相容性。因此被作為醫(yī)用材料或其他材料的表面涂層，在醫(yī)療器械特別是和血液相接觸的材料表面改性中得到廣泛應(yīng)用。

目前對于不同材料進(jìn)行磷酰膽堿改性從而改善其抗凝血性能的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的，如通過在聚乙烯表面接枝MPC，從而顯著減少蛋白質(zhì)的吸附及血小板的粘附；將磷酰膽堿基團(tuán)共價(jià)結(jié)合到聚己內(nèi)酯兩端，從而得到具有良好抗凝血性能的生物可降解材料；在分離膜領(lǐng)域，將磷酰膽堿引入到乙烯/乙烯醇共聚物多孔膜表面，提高抗蛋白吸附等抗生物污染性能等等。

從現(xiàn)有大量關(guān)于磷酰膽堿的報(bào)道中可以看到，從結(jié)構(gòu)上來看磷酰膽堿所具有的兩性離子端基，即分子內(nèi)同時(shí)帶有正負(fù)電荷，具有很強(qiáng)的結(jié)合水能力，對于抗蛋白吸附以及血小板粘附具有良好的效果。是一種和細(xì)胞膜相類似的結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性和血液相容性，同時(shí)也具有很好的抗生物污染能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種新型帶有類磷酰膽堿結(jié)構(gòu)的表面處理劑，該表面處理劑具有良好的抗蛋白吸收以及抗血小板粘附性能，具有良好的生物相容性和血液相容性。

本發(fā)明的目的還在于提供一種上述帶有類磷酰膽堿基團(tuán)的表面處理劑的制備方法。

本發(fā)明的目的還在于提供一種上述帶有類磷酰膽堿基團(tuán)的表面處理劑在醫(yī)用材料、醫(yī)療器械以及其他材料表面改性中的用途。

本發(fā)明提供的一種類磷酰膽堿結(jié)構(gòu)的表面處理劑，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

其中，R₁和R₃分別為甲基或乙基，R₂為n為1-20的整數(shù)；優(yōu)選的，n為3-16的整數(shù)；更優(yōu)選的，n=3。

上述類磷酰膽堿結(jié)構(gòu)的表面處理劑的合成方法，包括如下步驟：

其中，R₁和R₃分別為甲基或乙基，R₂為n為1-20的整數(shù)；

（i）甲醇或乙醇與COP于有機(jī)溶劑中，在有機(jī)堿的存在下發(fā)生取代反應(yīng)，得到化合物1；

（ii）化合物1和化合物2于有機(jī)溶劑中，進(jìn)行胺解，得到類磷酰膽堿結(jié)構(gòu)的表面處理劑3。

較佳的，步驟（I）中，所述有機(jī)溶劑可以選自四氫呋喃、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯等；所述有機(jī)堿可以選自三乙胺、三甲胺等。

較佳的，步驟（II）中，所述有機(jī)溶劑可以選自無水乙腈、四氫呋喃、丙酮等；反應(yīng)溫度為60-80℃；反應(yīng)時(shí)間為12-72h。