[發(fā)明專利]半芳香聚氨基酸、半芳香聚氨基酸基骨修復(fù)材料及其制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010950443.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN112062949B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)永剛;焦雪菲;鄧光進(jìn);劉朋真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鼎凱瑞科技成都有限公司
• 主分類號(hào): C08G69/26
• 分類號(hào): C08G69/26;C08G69/28;A61L27/50;A61L27/18
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 劉文娟

本發(fā)明涉及一種半芳香聚氨基酸、半芳香聚氨基酸基骨修復(fù)復(fù)合材料及它們的制備方法，屬于高分子合成領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種半芳香聚氨基酸，所述半芳香聚氨基酸的結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示，n≥100。本發(fā)明首次提出一種新型的聚氨基酸，以生物基雙氨基酸氨基酸為活性氨基酸單體，以雙酰氯芳香化合物為芳香單元，通過共縮聚得到具有活性的生物基半芳香聚氨基酸；其大幅度提升了聚氨基酸的生物力學(xué)性能。由于該類聚合物含有豐富的活性基團(tuán)、能與特定成骨元素?zé)o機(jī)化合物反應(yīng)、形成穩(wěn)定的界面，從而制得一種骨修復(fù)材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半芳香聚氨基酸、半芳香聚氨基酸基骨修復(fù)復(fù)合材料及它們的制備方法，屬于高分子合成領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚氨基酸的構(gòu)成基本單元是氨基酸，氨基酸也是構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的基本單元。聚氨基酸在體內(nèi)可以被特定的酶降解從而被人體所吸收，具有獨(dú)特的生物相容性和生物可降解性。

骨是人體的支撐系統(tǒng)，承擔(dān)人體重量、運(yùn)動(dòng)和活動(dòng)的核心體系。近十年本發(fā)明申請(qǐng)人致力于將氨基酸用于骨組織修復(fù)材料，從分子鏈設(shè)計(jì)、無機(jī)填充物選擇、以及全有機(jī)填充聚氨基酸等，如聚合物形式的組織修復(fù)材料及制備方法(CN?101342383?B)、多組分氨基酸聚合物形式的組織修復(fù)材料及制備方法(CN?101385869?B)、含鈣的磷酸鹽成分的可降解生物活性復(fù)合材料及制備方法(CN?101417149?B)、氨基酸共聚物-硫酸鈣復(fù)合材料及制備方法(CN?101560326?B)、多元氨基酸聚合物-羥基磷灰石骨修復(fù)材料、支撐型植入物及制備方法(CN104324415B)、可控降解多元氨基酸共聚物-有機(jī)鈣/磷鹽填充型復(fù)合骨植入物及制備方法(CN?104307048?B)等，但是真正與骨組織結(jié)構(gòu)和性能接近的修復(fù)體及其骨移植物還需要更深入的研究。課題組還提出了溫度與模量雙控型納米羥基磷灰石聚氨基酸復(fù)合骨移植物材料及其制備方法，為生物力學(xué)跟匹配的骨修復(fù)材料提供了一個(gè)可選的途徑。

但是現(xiàn)有技術(shù)中，并未有關(guān)于生物基半芳香聚氨基酸以及將其用于骨修復(fù)材料的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明首次提出一種新型的聚氨基酸，以生物基雙氨基酸氨基酸為活性氨基酸單體(生物基氨基酸單元的特點(diǎn))，以雙酰氯芳香化合物為芳香單元，通過共縮聚得到具有活性的生物基半芳香聚氨基酸；其大幅度提升了聚氨基酸的生物力學(xué)性能。由于該類聚合物含有豐富的活性基團(tuán)、能與特定成骨元素?zé)o機(jī)化合物反應(yīng)、形成穩(wěn)定的界面，從而制得一種骨修復(fù)材料，其彎曲強(qiáng)度可達(dá)150MPa、模量可達(dá)10GPa，抗壓強(qiáng)度可達(dá)180MPa、模量可達(dá)15GPa，與人體密質(zhì)骨一致、具有良好的生物力匹配性能，并具有成骨活性，在承重骨修復(fù)、重建和替代方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種半芳香聚氨基酸，其結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示：

其中，n為聚合度，n≥100；

本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供上述半芳香聚氨基酸的制備方法，所述制備方法為：在惰性氣體保護(hù)下，芳香族酰氯化合物、氨基酸和分子鏈柔性調(diào)節(jié)劑在極性非質(zhì)子溶劑中于0℃～200℃反應(yīng)1～8小時(shí)；然后降溫、洗滌和干燥制得半芳香聚氨基酸聚合物。

進(jìn)一步，各原料的比例為：芳香族酰氯化合物與氨基酸的摩爾比為0.8～1.20：1，優(yōu)選0.95～1.05：1；所述分子鏈柔性調(diào)節(jié)劑的摩爾量不高于氨基酸摩爾量的30％。

進(jìn)一步，上述制備方法為：在惰性氣體保護(hù)下，在極性非質(zhì)子溶劑中加入芳香族酰氯化合物和分子鏈柔性調(diào)節(jié)劑攪拌使其完全溶解，然后加入氨基酸，升溫至0℃～200℃(優(yōu)選為50～200℃)反應(yīng)1～8小時(shí)；最后降溫至60℃以下，經(jīng)洗滌、干燥得半芳香聚氨基酸聚合物。