聚合物制造技术

本发明专利技术涉及一种聚合物，它包括一种或多种全氟烷基聚醚单元及一种或多种选自两性离子单元和阴离子与阳离子单元的混合物的带电荷单元，涉及生产无孔或特别是多孔下式的这些聚合物的方法，或包括该聚合物的模制品。该新聚合物具有改进的润湿性和细胞生长性能，因此可用于制造生物医学器件，特别是眼科器件。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新的生物相容性聚合物、特别是全氟烷基聚醚大单体与带电荷的单体的共聚物，和由其形成的产品、如膜或光学元件和植入物。全氟烷基聚醚(PFPE)聚合物和其在眼科方面的应用从例如PCT申请WO96/31548、WO97/35905和WO97/35906中已知。这些文献公开了PFPE在体内和体外能够支撑细胞生长并与眼角膜上皮细胞连接。决定蛋白质沉积和细胞生长支撑量的聚合物-组织界面可通过血浆涂层控制，该涂层随后可与生物蛋白质如胶原或多糖如葡聚糖连接。然而，该技术基本上局限于表面改性，而不能改变聚合物的内表面，这尤其对于多孔聚合物是一个严重的缺点。因此，一旦它们扩散过表面后就难以控制诸如过量蛋白质或脂类沉积这样的现象。此问题对于多孔聚合物更严重，因为在该多孔结构内存在的很大的表面积与体积比，使蛋白质或脂类等在聚合物上有足够的沉积区域。现在已令人吃惊地发现，若将一种合适的PFPE大单体与一种或多种不同的带电荷的单体共聚，可获得新的PFPE聚合物，该聚合物具有改进的润湿性和细胞生长能力以及相当低的在表面上累积蛋白质或脂类的趋势。因此，本专利技术一方面涉及一种聚合物，它包括一种或多种全氟烷基聚醚单元及一种或多种选自两性离子单元和阴离子与阳离子单元的混合物的带电荷单元。本领域熟练技术人员将理解术语“全氟烷基聚醚单元”和“PFPE单元”优选指下式的部分-OCH2CF2O(CF2CF2O)x(CF2O)yCF2CH2O- (1)其中CF2CF2O和CF2O单元可无规分布或作为嵌段分布于整个链中，其中x和y可以相同或不同，这样全氟聚醚的分子量为242至8000，优选242至4000。式(1)中x优选为0至20，更优选8至12,y为0至25，更优选10至14。式(1)中x和y进一步更优选都不为零，因此x为1至20，更优选8至12,y为1至25，更优选10至14。合适的带电荷单元是例如分离的阴离子与阳离子单元的混合物，或者更优选包括一个阴离子和一个阳离子基团的两性离子单元。合适的带电荷单元例如对应于下式 其中(ⅰ)三个变量R5、R6和R7中的两个为氢，第三个为氢、羧基、羧甲基或C1-C4烷基；或(ⅱ)R5和R6与相邻的碳原子一起形成5-至7-元环脂族或杂环，和R7为氢；或(ⅲ)R5和R6各自为氢，R7和A与相邻的碳原子一起形成5-至7-元环脂族或杂环；或(ⅳ)R5和R7各自为氢，R6和A与相邻的碳原子-起形成5-至7-元环脂族或杂环；A为直接键或官能团，例如羰基、碳酸酯、酰胺、酯、二羧酸酐、二碳酰亚胺、脲或氨基甲酸酯；和Z为包括阴离子基团或阳离子基团或各一个阴离子基团和一个阳离子基团的脂族、环脂族或杂环部分。式(2)的一组优选单元对应于下式 其中A为直接键或上述官能团，优选羰基、酯或酰胺官能团，更优选酯基-C(O)-O-。式(2)的另一组合适单元对应于下式 其中q为整数2，或优选1,A和Z为上面定义的。式(2)的另一组合适单元对应于下式 其中R8为氧，或优选氮，Z为上面定义的。式(2)的再一组合适单元对应于下式 其中R8和Z为上面定义的。Z部分的合适阴离子基团为例如-COO-、-SO3-、-OSO3-、-OPO3H-、-OPO2-OR11或二价-OPO2--O-，其中R11为例如C1-C12-烷基，优选C2-C8-烷基，特别是C3-C6-烷基；优选-SO3-、-OPO2-OR11或二价-OPO2--O-，特别是基团-SO3-。Z部分的合适阳离子基团为例如基团-NRR′R″+或二价基团-NRR′+-，其中R、R′和R″可以相同或不同，且各自独立地为例如氢或C1-C24-烷基，优选氢或C1-C4-烷基，最优选各自为甲基或乙基。一组优选的Z部分为其中Z包括上述一个阳离子基团的阳离子。另一组优选的Z部分为其中Z包括上述一个阴离子基团的阴离子。Z更优选为包括上述各一个阴离子和一个阳离子的两价离子部分。Z部分为例如未氟化或氟化的C2-C30-烷基，优选未氟化C2-C12-烷基，更优选未氟化C3-C8-烷基，其在每一情况下未被间隔或被-O-间隔并被上述阴离子和阳离子中的一个或两个取代和/或间隔。Z优选为被上述阴离子和阳离子中各一个取代和/或间隔的C2-C12-烷基，进一步更优选C3-C8-烷基。作为环脂族或杂环部分的Z例如为下式的基团t-R10(3)其中(alk)为C1-C12-亚烷基，优选C1-C4-亚烷基，s为0或1,t为0或优选1,R9为例如-O-或-NH-,R10为5-至7-元环脂族或杂环，优选5-或6-元杂环，其在每一情况下被上述阴离子和阳离子中一个或两个取代和/或间隔。Z优选为式(3)的两性离子部分，其中(alk)和t具有上面所述的含义，R9为包括二价基团-NRR′+-和上述一个阴离子基团(优选羧基)的5-或6-元杂环。本专利技术的优选带电荷单元为式(2a)的两性离子单元，其中A为羰基、酯基或酰胺基，Z为被-NRR′R″+、-COO-、-SO3-、-OSO3-、-OPO2-OR11或OPO3H-取代和/或被基团-NRR′+-或-OPO2--O-间隔的C2-C12-烷基，R、R′和R″各自独立地为氢或C1-C12-烷基，R11为C1-C12-烷基，条件是Z含有各一个阴离子和一个阳离子。优选的一组两性离子单元对应于上式(2a)，其中-A-Z为下式的基团-C(O)O-alk-NRR′+-alk′-An-(3a)或-C(O)O-alk-O-PO2--O-alk′-NRR′R"+(3b),其中R、R ′和R"可以相同或不同，且各自独立地为氢或C1-C12-烷基，优选C1-C4-烷基，更优选甲基或乙基；alk和alk′可以为相同或不同的，且各自独立地为C1-C12-亚烷基，优选C1-C8-亚烷基，更优选C1-C6-亚烷基，最优选C1-C4-亚烷基；An-为阴离子基团COO-、-SO3-、-OSO3-、-OPO2-OR11或-OPO3H-，优选-COO-、-OPO2-OR11或-SO3-，更优选-OPO2-OR11或-SO3-，最优选-SO3-，其中R11为C1-C12-烷基，优选C2-C8-烷基，特别是C3-C6-烷基。进一步更优选的一组两性离子单元对应于上式(3a)，其中上述含义和优选性适合其中所含的变量。在本专利技术另一实施方案中，聚合物包括例如式(2a)的各阴离子和阳离子单元的混合物，其中A和Z符合上述含义和优选性，条件是阴离子单元Z包括一个上述阴离子基团，阳离子单元包括上述一个阳离子单元。本专利技术的聚合物例如可通过将一种或多种包括至少一个PFPE单元的大单体与至少一种可聚合的带电荷单体或其前体共聚获得，若使用带电荷的单体前体，则在共聚反应后将该前体单元转化为带电荷的单元。优选将PFPE大单体与各一种阳离子和一种阴离子单体的混合物共聚，或特别是与两性离子单体共聚。具有至少一个全氟聚醚单元的优选大单体包括但不限于例如下面给出的式(4)、(5)和(6)的那些Q-(PFPE-L)n-1-PFPE-Q (4),Q-B-(L-B)n-T (5),Q-PFPE-L-M-L-PFPE-Q(6),其中在这些通式中Q可以为相同或不同的且为可聚合的基团，PFPE为上面定义的式(1)的二价残基，L为二官能连接基团；n为至少1；各B可以为相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物，包括一种或多种全氟烷基聚醚（ＰＦＰＥ）单元及一种或多种选自两性离子单元和阴离子与阳离子单元的混合物的带电荷单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H乔乌克，TC休吉斯，JS威尔基，GF麦吉斯，
申请(专利权)人：诺瓦提斯公司，联邦科学和工业研究组织，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]