[發明專利]可生物降解和/或生物可吸收的熱塑性聚氨酯

在審

• 申請號: 201780021715.7
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN109196012A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: C·G·科施霍福爾;A·P·達夫;A·J·瓦爾德
• 申請（專利權）人: 路博潤先進材料公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/75;C08G18/10;C08G18/32;C08G18/38;C08G18/42
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐國棟;唐秀玲

本文所述的熱塑性聚氨酯(TPU)組合物具有可生物降解和/或生物可吸收的硬和軟鏈段。TPU硬鏈段可由多異氰酸酯和2,5?取代的二酮哌嗪形成。

發明領域

本文提供了具有可生物降解和/或生物可吸收的硬和軟鏈段的熱塑性聚氨酯(TPU)組合物。

背景技術

熱塑性聚氨酯(TPU)是廣泛使用的一類具有特定物理和化學性質的聚合物，這使得它們特別適用于體內應用。常規TPU屬于不打算降解但在體內易于水解，氧化和酶促降解的生物材料。這種降解可用于設計可生物降解的TPU。

雖然熱塑性聚氨酯具有許多機械性能，這使得它們對生物醫學應用具有吸引力，但聚合物的降解提出了挑戰。已知通過適當選擇軟鏈段化學可以實現TPU軟鏈段的降解。經常使用的可生物降解的TPU軟鏈段包括聚(ε-己內酯)，聚(乳酸)，聚乙醇酸和聚(乙二醇)多元醇。由于氨基甲酸酯鍵不易降解，硬鏈段降解更具挑戰性。硬鏈段改性主要集中在不同的二異氰酸酯結構和擴鏈劑上。然而，這些改性常常導致TPU的較差的機械性能。

因此，希望提供一種熱塑性聚氨酯組合物，其在身體環境中是可生物降解的和/或生物可吸收的，而不會降解成有毒副產物，同時在身體環境中保持有利的機械性能。

概述

所公開的技術提供了一種熱塑性聚氨酯(TPU)組合物，其包括生物可吸收的熱塑性聚氨酯，包括多異氰酸酯組分(polydiisocyanate)；包括聚酯的多元醇組分；和至少一種擴鏈劑組分的反應產物，所述擴鏈劑包括具有側鏈的氨基酸的環狀二聚體，所述側鏈含有包括-OH，-COOH，-NH，-NH₂或-SH的官能團。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其中多異氰酸酯組分包括脂族或芳族二異氰酸酯。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其中脂族二異氰酸酯包括H12MDI，HDI，HMDI，IPDI，LDI，BDI，PDI，CHDI，TODI，NDI或其組合。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其中芳族二異氰酸酯包括MDI，TDI，XDI或其組合。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其中多元醇組分是聚酯多元醇，包括聚(L-丙交酯)(PLA)，聚乙交酯(PGA)或聚己內酯(PCL)或其組合。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其中多元醇組分是聚醚多元醇，包括聚(丙二醇)，聚(乙二醇)，聚(四亞甲基醚二醇)或其組合。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其中擴鏈劑組分包括谷氨酸，絲氨酸，賴氨酸，甘氨酸，天冬氨酸，半胱氨酸，精氨酸，組氨酸，谷氨酰胺，天冬酰胺，蘇氨酸，羥脯氨酸，色氨酸或酪氨酸及其光學異構體的環狀二聚體。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其進一步包括另外的擴鏈劑。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其中另外的擴鏈劑包括至少一種通式HO-(CH₂)_x-OH的二醇擴鏈劑，其中x是2至6的整數。

所公開的技術還提供了生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其中至少一種二醇擴鏈劑包括1,4-丁二醇。

所公開的技術還提供了一種生物可吸收的熱塑性聚氨酯，其包括多異氰酸酯、式2的取代的2,5-二酮哌嗪和多元醇組分的反應產物：

其中：

R和R'是具有側鏈的氨基酸的側鏈，所述側鏈含有包括-OH，-COOH，-NH，-NH ₂或-SH的官能團。