[發明專利]一種新型可降解光交聯聚酯及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011000150.4
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112094403A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 王山峰;成肖鵬;利文杰;全大萍
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08G64/42
• 分類號: C08G64/42;C08G64/30;C08F2/48;C08J5/18;C08L69/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明涉及高分子材料合成技術領域，公開了一種新型可降解光交聯聚酯(PTMCF)，其化學結構式如式(Ⅰ)所示，式(Ⅰ)中：2≤n≤10，3≤m+p≤110，n，m，p為正整數。該PTMCF的制備方法如下：將改性化合物加入聚三亞甲基碳酸酯與縛酸劑的混合物中，反應，得到聚酯；所述改性化合物為富馬酸和富馬酸酯中的至少一種。該新型可降解光交聯聚酯的物理、化學、降解性能可以通過改變聚三亞甲基碳酸酯(PTMC)鏈段長度來調節；PTMCF無色透明，可在紫外光照下自交聯固化成型，三維結構不受限制，最終成型產品性能可通過調控聚合物交聯網絡來靈活調控；可作為組織工程材料用于軟組織修復。

技術領域

本發明屬于高分子材料合成技術領域，具體涉及一種新型可降解光交聯聚酯及其制備方法與應用。

背景技術

生物醫學科學的發展導致人們對各種生物材料和先進制造方法的迫切需求，并逐漸增加了組織工程等生物醫學應用的復雜性，而這些都受到所使用的生物材料的影響。例如，組織工程要求生物材料具有足夠和適當的力學性能，以滿足各種應用，如硬組織和軟組織替換。對于特定的組織或器官，支架材料需要具有與其相匹配的力學性能以實現一定的支撐作用，尤其針對一些對力學性能要求高的組織(如骨與軟骨組織)。當支架材料的力學性能與目標組織不匹配時，如材料硬度過高，容易產生應力屏蔽現象，從而損傷周圍組織；如材料硬度過低，則支架不足以支撐新生組織的形成。此外，聚合物材料應滿足常規的應用要求，如成型制造的可行性和滅菌性，適當的溶脹行為和生物降解率。一般來說，物理交聯材料通常不能產生足夠的結構穩定性來滿足許多生物醫學應用所需的機械性能和生物降解率。因此，將許多天然或合成的單體和大分子修飾，然后通過不同的組成化學聚合成網絡，以滿足不同應用的要求。

高分子醫用材料性能調控方式可分為兩大類：一類是向主體材料中通過添加特定“填料”從而調控其共混物的各種性能，該種方法性能影響因素較多，工藝不可控，并且填料對主體材料本身的生物相容性影響未知；相較而言，另一類則是從自身分子結構出發，通過改變分子鏈的結構、長度或者交聯聚合物中的交聯網絡從而調控最終產物的理化性能。該類方法通過靈活變換材料本身的分子結構從而獲得性能大幅調控的高分子材料。

在高分子材料改性中，材料中羥基經常被用來與各類鹵化物(如丙烯酰氯、富馬酰氯等)反應從而為材料接上碳碳雙鍵以賦予其交聯特性。在其中，三乙胺作為質子清除劑(縛酸劑)最為常見，但反應中三乙胺會與碳碳雙鍵絡合產生絡合物，從而導致所得產物具有顏色(黃色或棕色或黑棕色)，由于顏色較深，紫外光不能有效透過材料使其通過光引發有效地交聯，從而導致了最終產品的缺陷。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的第一方面的目的，在于提供一種新型可降解光交聯聚酯。

本發明的第二方面的目的，在于提供一種新型可降解光交聯聚酯的制備方法。

本發明的第三方面的目的，在于提供新型可降解光交聯聚酯在生物醫學材料中的應用。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

本發明的第一個方面，提供一種新型可降解光交聯聚酯，其化學結構式如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中：2≤n≤10，3≤m+p≤110，n，m，p為正整數。

優選的，式(Ⅰ)中：2≤n≤5。

本發明的第二方面，提供一種新型可降解光交聯聚酯的制備方法，包括如下步驟：將改性化合物加入聚三亞甲基碳酸酯(PTMC)與縛酸劑的混合物中，反應，得到聚酯；

所述改性化合物優選為富馬酸和富馬酸酯中的至少一種。

所述改性化合物、聚三亞甲基碳酸酯與縛酸劑的摩爾比優選為(0.8～1.3):1:(1.1～3)；更優選為(0.95～1.2):1:(1.2～3)。