[發明專利]一種膽甾醇類側鏈液晶聚氨酯脲材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810617145.4
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108912305B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 侯昭升;肖銘慧;張鋆;李成林;趙娟;劉昭君
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: C08G18/78
• 分類號: C08G18/78;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08J5/18;C08L75/08;C09K19/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發明提供一種膽甾醇類側鏈液晶聚氨酯脲及其制備方法，其中液晶基元膽甾醇通過較長的柔性鏈段與主鏈共價相連，由單端二羥基膽甾醇類液晶單體(DAP)與雙端羥基聚乙二醇(PEG)混合，再用含有脲基結構的二異氰酸酯進行擴鏈，經純化得到膽甾醇類側鏈液晶聚氨酯脲。液晶聚氨酯的數均分子量為1.0×10⁵～5.0×10⁵，分散系數為1.20～1.51。液晶聚氨酯中的DAP的質量含量為25?52％，PEG的質量含量為12?52％。本發明將膽甾醇液晶以縮合聚合的方式結合到聚氨酯中，既可避免小分子液晶的遷移，又可以改善聚氨酯膜的血液相容性和生物相容性，為改性聚氨酯材料在生物醫學工程上的應用提供了借鑒，且具有良好的生物可降解性。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種膽固醇類側鏈液晶聚氨酯脲材料及其制備方法。

背景技術

聚氨酯材料(PU)具有優良的機械性能和良好的生物相容性，現階段許多醫療器械都是以聚氨酯為材料的，例如人工瓣膜、人工心臟、人工心臟輔助裝置、人工血管。介入導管、人工關節、人工軟骨及人工輸尿管等。

生物材料作為臨時性介入或永久性植入人體的醫學器件的基材，他們除了具有適當的力學性能外，還必須兼備優異的生物相容性(biocompatibility)。生物相容性包括血液相容性(blood compatibility)和組織相容性(tissue compatibility)兩部分。前者表示材料與血液之間相互適應的程度，而后者則反應材料與血液以外的其他組織之間的相互容納的能力。血液相容性對材料的要求，較組織相容性更為苛刻。血液相容性的內容很多，即包括材料對血細胞和血蛋白的組成結構和功能的影響，也涉及材料在血液中的老化，不過，目前最為突出問題是，血液與高分子生物材料長期接觸后，由于材料的影響而產生的凝固作用。因此，抗凝血性(antithrombogenicity或thromboresistance)往往就成為血液相容性的代名詞。由于目前許多重要的人工器官，如人工心臟、人工瓣膜、人工血管、人工肺、人工腎以及人工肝等的進一步發展都有賴于生物材料抗凝血性能的提高，因此，抗凝血高分子生物材料的研究一直是高分子生物材料中最為活躍的領域。

近年來，生物材料學領域的研究熱點之一是材料的“仿生設計”，利用生物學原理設計和制造仿生生物材料成為了21世紀生物材料研究的主要內容之一。Zhou C R，Lin SA.Gas permeation through cis-polybutadiene/liquid crystal compositemembranes；周長忍等，聚丁二胺/液晶復合膜的富氧性能研究；屠美等，液晶性能對聚氨酯復合膜抗凝血性能的影響；屠美等，基材與液晶種類對液晶復合膜血液相容性的影響；將液晶化合物與聚合物材料共混制備了聚合物/液晶復合膜。研究結果表明，在聚合物材料中加入一定比例的小分子液晶化合物能改善材料的血液相容性。但是單純共混得到的聚合物/液晶復合材料與人體接觸后，在血液和酶等因素的作用下，小分子液晶化合物可能會脫離聚合物而進入人體，這會對人體產生不利的影響。

膽甾醇來自于生物體，人體內組織和器官里的大多數液晶形態與膽甾相液晶一致，且膽甾醇是細胞膜的重要組成部分，對細胞膜具有很高的親和性，具有改變細胞膜滲透性和流動性的功能。

專利CN101538372A公開了一種硅橡膠/烯酸膽甾醇酯液晶交聯膜的制備方法。將乙烯基硅橡膠和烯酸膽甾醇酯液晶混合溶解于四氫呋喃，加入交聯劑和催化劑進行交聯反應得硅橡膠/液晶溶液，溶劑揮發法成膜。將小分子液晶通過共價鍵結合到聚合物交聯結構中，避免了單純共混液晶化合物可能會脫離聚合物的缺點，硅橡膠雖然具有較好的生物相容性，但是不具備生物可降解性，且其力學強度稍差。