[發明專利]一種醫用陽離子聚合物生物高分子材料及制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010004114.9
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111154010B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 郭錦秀;梁瑤
• 申請（專利權）人: 壹啟科技有限公司
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;A61L24/08;A61L24/00;A61L15/28;A61L15/42;A61K47/36
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 陶祥琲

本發明公開一種醫用陽離子聚合物生物高分子材料及制備方法與應用。其中：所述陽離子聚合物生物高分子材料包含具有如式(1)所示的化學結構式的化合物：中：X為能共價結合的原子或基團，具體為包含C或N或O或其他共價結合的烴類或烴類衍生化合物基團；Y具體為包含C或N或O或其他共價結合的烴類或烴類衍生化合物基團。該醫用生物高分子材料是由甲殼素類高分子材料改性后得到，所述甲殼素類高分子材料包括甲殼素及其衍生物與衍生物鹽；改性后得到的材料，其溶解時間增長，從而可以增加其降解或溶解時間，使其更好用于農業、工業尤其是醫藥領域，特別是生物敷料和藥物緩釋載體上，且改性后的高分子材料其吸液性得到較大提升。

技術領域

本發明屬于醫用高分子材料技術領域，尤其涉及一種醫用陽離子聚合物生物高分子材料及制備方法與應用，尤其是一種甲殼素類高分子材料改性后得到的陽離子生物高分子材料及制備方法與應用。

技術背景

甲殼質，化學分子式為(C₈H₁₃O₅N)_n，又稱甲殼素、幾丁質，英文名Chitin，化學名稱β-(1，4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡萄糖。1811年法國學者布拉克諾(Braconno)發現，1823年由歐吉爾(Odier)從甲殼動物外殼中提取。殼聚糖(Chitosan)是甲殼素N-脫乙酰基的產物(一般，N-乙酰基脫去55％以上的稱為殼聚糖)，甲殼素、殼聚糖、纖維素三者具有相近的化學結構，纖維素在C2位上是羥基，甲殼素、殼聚糖在C2位上分別被一個乙酰氨基和氨基所代替，甲殼素和殼聚糖具有生物降解性、細胞親和性和生物效應等許多獨特的性質，尤其是含有游離氨基的殼聚糖，是天然多糖中唯一的堿性多糖。殼聚糖分子結構中的氨基基團比甲殼素分子中的乙酰氨基基團反應活性更強，使得該多糖具有優異的生物學功能并能進行化學修飾反應。因此，殼聚糖被認為是比纖維素具有更大應用潛力的功能性生物材料。由于殼聚糖具有生物降解性、生物相容性、無毒性、抑菌、抗癌、降脂、增強免疫等多種生理功能，其被廣泛應用于食品添加劑、紡織、農業、環保、美容保健、化妝品、抗菌劑、醫用纖維、醫用敷料、人造組織材料、藥物緩釋材料、基因轉導載體、生物醫用領域、醫用可吸收材料、組織工程載體材料、醫療以及藥物開發等眾多領域和其他日用化學工業。

如：殼聚糖/甲殼素中含有羥基、氨基等極性基團，吸濕性很強，使得其吸濕率可達400％～500％，是纖維素的兩倍多，而且殼聚糖的吸濕性比甲殼素更強，可以用作化妝品的保濕劑。殼聚糖游離氨基的鄰位為羥基，有螯合二價金屬離子的作用，殼聚糖可以螯合重金屬離子，作為體內重金屬離子的排泄劑，是高性能的金屬離子捕集劑。殼聚糖在水中長期放置會發生水解，葡萄糖環開環。殼聚糖因為具有游離氨基可以被開發作為抗原、抗體、酶等生理活性物質的固定化載體。殼聚糖由于物理、化學及生物性能良好，對有機溶劑穩定性極好，方便進行二次加工，所以殼聚糖在食品、造紙、印染、環境保護、紡織、水處理、醫療、重金屬回收等方面應用前景廣闊。

殼聚糖的活性吸附中心是表面自由氨基，許多無機酸、有機酸和酸性化合物，甚至兩性化合物，都能被殼聚糖吸附結合。在特定的條件下，殼聚糖能發生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、鹵化、氧化、還原、縮合和絡合等化學反應，可生成各種具有不同性能的殼聚糖衍生物，從而擴大了殼聚糖的應用范圍。

殼聚糖的化學結構中含有活性自由氨基，溶于酸后糖鏈上的胺基與H結合形成強大的正電荷離子團，有利于改善酸性體質，強化人體免疫功能，排除體內有害物質等，維持機體正常pH。殼聚糖與人體細胞具有融合性，使其具有多種生物活性和生物相容性。已發現低殼聚糖具有抗腫瘤的生理功能，可被人體吸收，在腸道中是雙歧乳桿菌的生長因子，而且它還具有促進四環素、金霉素等抗菌素被血液吸收的效用，對人體有益無害。利用脫乙酰甲殼素具有溶解性好而黏度明顯大于明膠的特點，制備以改性甲殼素復合明膠為原料的新膠囊品種，結果令人滿意，且殼聚糖用量只要3％-4％，因此選用殼聚糖作為膠囊的原料代替部分明膠的經濟意義是顯而易見的。利用殼聚糖對亞鐵離子的吸附作用，殼聚糖可與Fe²⁺絡合制成藥物。