[發(fā)明專利]一種具有攜氧功能的溫敏型共聚物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011044694.0
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112142982B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 李建波;查湘軍;楊家印;楊偉
• 申請（專利權）人: 四川大學華西醫(yī)院;成都華西精準醫(yī)學產業(yè)技術研究院有限公司
• 主分類號: C08G77/452
• 分類號: C08G77/452;A61K47/34;A61L27/18;A61L24/04;A61K38/42;A01N1/02
• 代理公司: 成都三誠知識產權代理事務所(普通合伙) 51251
• 代理人: 成實;饒振浪

本發(fā)明公開了一種具有攜氧功能的溫敏型共聚物及其制備方法。所述共聚物含有聚合物嵌段A和聚合物嵌段B，其中：嵌段A是聚硅氧烷及其衍生物；嵌段B是聚N?烷基丙烯酰胺及其衍生物中的一種。制備方法包括以下步驟：將嵌段A聚合物分子溶于環(huán)己烷中，加入KH560硅烷偶聯(lián)劑，反應24h，干燥后得到帶有環(huán)氧基團的改性嵌段A聚合物；將上述制備的改性嵌段A聚合物和嵌段B聚合物加入至環(huán)己烷中充分溶解，加入一定量的稀鹽酸調節(jié)pH至酸性，在室溫下反應24h；最后在40℃?60℃條件下將反應得到的嵌段共聚物分離，并用去離子水洗滌多次后干燥得到嵌段共聚物產品。

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有良好攜氧功能的生物醫(yī)用溫敏型共聚物及其制備方法，具體涉及一種多鏈段的兩親性溫敏型共聚物的設計、合成和制備，可以有效地應用在生物醫(yī)學等領域。

背景技術

氧在維持生物正常生理活動中起到至關重要的作用。由于氧微溶于水，所以在血液中血紅細胞作為氧載體能夠有效地將氧運輸?shù)饺砀鱾€器官和組織。近年來，對于生物技術和生物醫(yī)學領域，具有良好攜氧能力的生物材料受到了廣泛的關注，這些生物材料被應用在了許多領域如血液替代品、傷口愈合等。但是，由于具體使用環(huán)境的不同，對氧濃度的需求有更為嚴苛的要求，例如器官移植過程在手術階段會經歷從低溫到高溫的過程，該過程器官組織對于氧的需求量大幅度提高，這個過程中沒有足夠的氧供應則會導致器官因為乏氧造成損傷。因此，實際應用過程中亟需開發(fā)一種智能的氧載體分子，這種智能氧載體在細胞培養(yǎng)、組織修復、臨床醫(yī)療等領域極具應用前景。

聚硅氧烷(PDMS)是一種親氧性、具有生物相容性的聚合物。氧在PDMS中的溶解度是在水中的幾倍，在PDMS的共聚物中的溶解度更高，是水中的45-50倍。但是PDMS雖然載氧量高，但卻無法控制氧氣釋放，因此難以替代血紅細胞的載氧供氧功能。在四川省科技計劃資助項目研究中，課題組發(fā)現(xiàn)通過相轉變能夠有效的控制材料中氧氣釋放。

發(fā)明內容

本發(fā)明以聚硅氧烷及其衍生物作為攜氧鏈段(A)，以親水溫敏型聚合物作為功能鏈段(B)，通過該共聚物隨溫度升高而從溶膠-凝膠相轉變，轉變溫度在25-37℃，在相轉變的過程中體積收縮，使得攜帶氧氣釋放，從而實現(xiàn)溫敏型調節(jié)氧含量的功能。

本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是提供一種兩親溫敏型共聚物氧載體，該共聚物是一種ABA或BAB型的共聚物。A段代表疏水親氧聚合物，B段代表溫敏且親水聚合物。

上述共聚物的A段是聚硅氧烷(PDMS)及其共聚物等疏水親氧聚合物。可以是聚二甲基硅氧烷，結構式為粘度在5-1000cSt范圍內。也可以是聚硅氧烷的共聚物，如聚(二甲基硅氧烷-co-烷基甲基硅氧烷)，結構式為或聚(二甲基硅氧烷-co-甲基苯硅氧烷)，結構式為或二甲基硅烷基籠形聚倍半硅氧烷，結構式為或聚[二甲基硅氧烷-co-(2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基)甲基硅氧烷]，結構式為或聚(二甲基硅氧烷-co-二苯基硅氧烷)，二乙烯基封端，結構式為或聚[二甲基硅氧烷-co-(3-氨丙基)甲基硅氧烷]，結構式為或聚[二甲基硅氧烷-co-[3-(2-(2-羥基乙氧基)乙氧基)丙基]甲基硅氧烷]，結構式為

上述聚合物中的B段聚合物可以是聚N-烷基丙烯酰胺(PNIPAM)及其衍生物。

本發(fā)明所要解決的第二個技術問題是提供一種制備上述共聚物的方法。該方法包括下述步驟：

a、以硅烷偶聯(lián)劑KH560作為改性劑，將A段聚合物分子溶于環(huán)己烷中，加入一定量的KH560，優(yōu)選A段聚合物分子與KH560體積比為120:1-1:1，反應24h后干燥得到帶有環(huán)氧基團的改性A段聚合物；

b、將上述制備的改性A段聚合物和B段聚合物加入至環(huán)己烷中充分溶解，使用稀鹽酸調pH至4.5-5.5，在室溫下反應24h。

c、最后在50℃條件下將反應得到的共聚物分離，并用去離子水洗滌多次后干燥得到共聚物產品。