衍生的水凝胶和它们的用途制造技术

技术编号:1561920 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种使包括有包封水的一类聚合物材料衍生的方法,该方法包括:    (a)选择出包括有包封水的第一水合的聚合物材料;    (b)减少所述第一水合的聚合物材料中的包封水含量,以制得第二聚合物材料;    (c)采用衍生试剂处理所述第二聚合物材料使所述第二聚合物材料衍生。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚合物材料,尽管并不是唯一地,但特别涉及以水凝胶形式的这种材料。优选的实施方案涉及在生物应用中例如在组织工程中使用聚合物材料,例如以支持细胞扩增;作为细胞或组织移植用的载体;和/或作为“灵活的”伤口敷料用的基质。几种类型的创伤和几种疾病状态通过损害不同器官体系的正常功能而可能影响生活质量。例子包括对眼角膜的损害、对关节软骨的冲击性和摩擦性损伤和影响皮肤的急性损伤或慢性损伤。在缺乏充足的或者合适的用于移植以处理这些病况的完整组织的情况下,一个潜在的治疗策略将是从患者身上取出小的活组织并且使用培养技术在体外增加细胞数目,以产生用于治疗相同患者的自体组织。某些细胞当在培养物中生长时,在任意情况下将重新建立简单的组织结构例如给定合适条件的上皮细胞。可以以几种不同的方式从诸如组织工程的上皮片募集和利用细胞培养物。例如,细胞可以转移到另一个表面上,在上面粘附并且可以继续生存。本专利技术的一个目的是提供一种可以支持细胞生长/扩增的聚合物材料。所谓的“灵活的”敷料是已知的,其适于促进两个对于成功的伤口修复关键的细胞过程,即细胞分裂和细胞迁移。这两个过程是依赖于基层的。削弱或阻止其中一个过程的病理条件可能导致形成慢性的、愈合差的伤口并且可能地形成明显疤痕。本专利技术的另一个目的是提供一种可用于“灵活的”敷料的聚合物材料。已知以水凝胶形式的聚合物材料用于一定范围的用途。WO98/12239(布拉德福大学)描述了一定范围的这种水凝胶。包括有被戊二醛交联的聚乙烯醇的水凝胶也是已知的。然而,这些已知的水凝胶它们本身并不通常适合用于细胞扩增或灵活的敷料。本专利技术的一个目的是提供一种具有宽范围的用途的水凝胶。根据本专利技术的第一方面,提供了一种使包括有包封水的一类聚合物材料衍生的方法,该方法包括(a)选择出包括有包封水的第一水合的聚合物材料;(b)减少所述第一水合的聚合物材料中的包封水含量,以制得第二聚合物材料;(c)采用衍生方法处理所述第二聚合物材料以衍生所述第二聚合物材料。所述第一水合的聚合物材料优选是水凝胶。所述水凝胶可以定义成交联的、不溶于水的含水材料。所述第一聚合物材料或水凝胶适宜地含有至少40wt%,优选至少55wt%,更优选至少70wt%,尤其是至少80wt%的水。水的含量可以少于95wt%,优选少于90wt%。可以通过任何合适的方式,例如通过热解重量分析而测定水的含量。所述第一聚合物材料中水的wt%与所述第二聚合物材料中水的wt%的差值可以至少为40wt%,优选至少55wt%,更优选至少70wt%。第一聚合物材料中水的含量(wt%)与所述第二聚合物材料中水的含量的比例可以至少为10,适宜地至少20,优选至少30,更优选至少40,尤其是至少50。该比例优选少于1000。所述第二聚合物材料适宜地包括少于10wt%,优选少于5wt%,更优选少于2wt%,尤其是少于1wt%的包封水。所述第二聚合物材料可以包括痕量,例如至少0.01wt%的包封水。所述第一水合的聚合物材料优选包括被交联剂交联的第三聚合物材料。可以通过选择出第三聚合物材料并且用所述交联剂将其处理而制备所述第一聚合物材料。其中所述第三聚合物材料可以包括选自羟基、羧酸、羧酸衍生物(例如酯)和胺基的官能团。所述第三聚合物材料优选包括主链,该主链包括碳原子,优选基本由碳原子组成。该主链优选是饱和的。该主链的悬挂物是一个或多个所描述的所述官能团。所述第三聚合物材料的分子量可以为至少10,000。所述第三聚合物材料优选是聚乙烯基聚合物。优选的第三聚合物材料包括选择性取代的,优选未取代的聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚亚烷基二醇例如聚丙二醇,和胶原(以及其任意组分)。聚乙烯醇是尤其优选的第三聚合物材料。在尤其优选的实施方案中,所述第一聚合物材料包括交联的聚乙烯醇。优选的交联剂包括化学交联物质。这种物质优选是含有至少两个能够与所述第三聚合物材料的官能团反应的官能团的多官能化合物。优选地,所述交联物质包括一个或多个羰基、羧基、羟基、环氧、卤素或氨基官能团,这些官能团能够与和聚合物主链一起存在的或者第三聚合物材料的聚合物结构中的基团反应。优选的交联物质包括至少两个醛基。因此,在优选实施方案中,所述第一聚合物材料包括通过使用含有至少两个醛基的物质将聚乙烯醇交联而形成的材料。从而,所述第一聚合物材料优选包括式I的部分。 其中L1是所述交联物质的残基。所述交联物质优选包括第四聚合物材料。所述第四聚合物材料优选包括下式的重复单元 其中A和B相同或不同,选自选择性取代的芳基和杂芳基并且至少一个包括相对极性的原子或基团,R1和R2独立地包括相对非极性的原子或基团。A和/或B可以是多环的芳基或杂芳基。优选地,A和B独立地选自选择性取代的五元或者更优选地六元的芳基和杂芳基。优选的所述杂芳基的杂原子包括氮、氧和硫原子,其中优选氧并且尤其优选氮。优选的杂芳基仅仅包括一个杂原子。优选地,杂原子或所述杂原子位于远离杂芳基连接到聚合物主链上的位置的最远处。例如,在杂芳基包括六元环的情况下,杂原子优选被提供在相对于环与聚合物主链成键位置的4-位。优选地,A和B表示不同的基团。优选地,A或B的其中一个表示选择性取代的芳基并且另一个表示选择性取代的杂芳基。优选地,A表示选择性取代的芳基,B表示选择性取代的杂芳基,尤其是包括氮杂原子例如吡啶基的基团。除非另外说明,这里所述的选择性取代的基团例如基团A和B可以被卤原子取代,并且是选择性取代的烷基、酰基、缩醛、半缩醛、缩醛烷氧基、半缩醛烷氧基、硝基、氰基、烷氧基、羟基、氨基、烷基氨基、亚硫酰基、烷基亚硫酰基、磺酰基、烷基磺酰基、磺酸盐、酰氨基、烷基酰氨基、烷基羰基、烷氧基羰基、卤代羰基和卤代烷基。优选地,可以在选择性取代的基团上提供至多3个,更优选地至多1个任选的取代基。除非另外说明,烷基可以含有至多10个,优选至多6个,更优选至多4个碳原子,尤其优选甲基和乙基。优选地,A和B各自表示极性原子或基团-即是说,基团A和B中优选地有一些电荷分离和/或基团A和B不仅仅包括碳原子和氢原子。优选地,A或B的至少一个包括有可以经受缩合反应,例如与所述第三聚合物材料的反应的官能团。优选地,A包括有所述可以经受缩合反应的官能团。优选地,基团A和B的其中一个包括任选的取代基,该取代基包括羰基或缩醛基团,尤其优选甲酰基。基团A和B的另一个可以包括任选的取代基,该取代基是选择性取代的烷基,优选未取代的C1-4烷基,例如尤其优选甲基。优选地,A表示基团,例如芳基,尤其是被甲酰基或下面通式的基团取代的苯基(当A表示选择性取代的苯基时,优选地在相对于聚合物主链的4-位) 其中x是1-6的整数并且每一R3独立地是烷基或苯基或者一起形成亚烷基。优选地,B表示选择性取代的杂芳基,尤其是在杂原子上用氢原子或烷基或芳烷基取代的含氮杂芳基。更优选地,B表示下面通式的基团 其中R4表示氢原子或烷基或者芳烷基,R5表示氢原子或烷基,X-表示强酸性离子。优选地,R1和R2独立地选自氢原子或选择性取代的、优选未取代的烷基。优选地,R1和R2表示相同的原子或基团。优选地,R1和R2表示氢原子。可以通过WO98/12239中所述的方法由以下单体的任意一种制备优选的第四聚合物材料,并且上述文献的内容在此结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:S·T·布里特兰德N·J·克劳瑟尔D·艾戈兰德
申请(专利权)人:布拉德福大学
类型:发明
国别省市:

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