制备聚合物,优选(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯的方法,得到的聚合物和(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯,和包含该产物的生物设备技术

技术编号:7867562 阅读:209 留言:0更新日期:2012-10-15 02:11
本发明专利技术涉及一种制备聚合物的方法,其中在聚合过程中通过开环聚合在该聚合物链中引入具有式(4)的环状(烷基)丙烯酰基碳酸酯:其中R1和R2独立地为氢,甲基或乙基。优选该聚合物是一种(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯以至至少一种的第一单体环状(烷基)丙烯酰基碳酸酯具有式(4)。可以改性该(烷基)丙烯酰基聚酯和用于生物设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备新聚合物的方法,其中至少一种(烷基)丙烯酰基通过环状(烷基)丙烯酰基碳酸酯的开环聚合引入聚合物链中,例如新的(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯,涉及由这种方法得到的聚合物和(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯,涉及包含该聚合物或(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯的生物设备或使用该聚合物或(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯制备的生物设备,以及涉及环状(烷基)丙烯酰基碳酸酯。
技术介绍
在生物医药技术方面,存在着对于在生物条件下可使用的并且优选还是可生物降解的聚合物的需求。这种聚合物可被改性而致使生物活性分子可直接或间接地结合至该聚合物上。具有结合在其上的生物活性分子的聚合物可以直接使用或可被连接到如斯滕特固定模(stent),植入体,血管,细胞小室(cell compartment),制药设备,水凝胶或类似物等生物支架上。可以通过官能化,交联和/或接枝进行该聚合物改性。交联和接枝可以在官能化之前或之后,但是也可以(另外)在结合到生物支架上之前或之后进行。脂肪族聚酯和聚碳酸酯,如聚(e -己内酯)(PCL),聚丙交酯(PLA),聚(丙交酯-共聚-乙交酯)(PLGA),和聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)是重要的合成生物降解性材料。这些聚合物是生物可相容的,有合适的力学性能,是在体内可降解成为无毒性产品的,并且是易于可加工成纤维,薄膜,棒,微粒,纳米粒子和多孔三维结构的。除了作为可吸收缝合线和各种医疗设备的应用以外,可降解聚酯和聚碳酸酯是使用和/或目前研究控制给药,组织工程和再生医学的关键生物材料之一。然而,这些可降解聚合物不是理想的。在实践中,由于它们的高疏水性,不适当的降解趋向,和/或用于化学改性的聚合物链中反应中心的缺乏,经常不能满足各种生物应用的需要。在不断进步的生物医学技术中,存在有对于开发复杂的生物活性生物材料的需求。在以前的技术中描述了特别是包含侧基的官能性脂肪族聚酯和聚碳酸酯,所述侧基例如,轻基(Leemhuis, M.,et al, Macromolecules 2006, 39 (10), 3500-3508),竣基(in' tVeld,P. J. A. ,et al,MakromoIek. Chem. 1992,193 (11),2713-2730),和胺(Zhou,Y.,et al,MacromoI. Rapid Commun. 2005,26(16),1309-1314)。这些官能性聚合物一方面有提高的理化性能如增强的亲水性和生物降解性,另一方面促进药物结合或进一步衍生。然而,它们的合成通常是一个涉及聚合前后官能团的保护和脱保护的多步骤的过程,这可能导致低的总产量和发生降解。值得注意的是,有几份关于可降解聚合物的报告提出有官能团,该官能团如,丙烯酸基(如 Mecerreyes, D. et al. , Macromol. Rapid Comm. 2000, 21, 779-784 ;Vaida, C. etal.,J. Polym. Sci. Polym. Chem. 2008,46 (20),6789-6800),烯丙基(如 Pratt, R. C, et al,Chem. Comm. 2008, (I),114-116),或块/叠氮化物(如 Lu, C. H.,et al, J. Polym. Sci. Polym.Chem. 2007,45(15),3204-3217 ;Riva,R. et al. , Macromolecules 2007,40,796-803)。在这些方法中不需要保护/脱保护的步骤并且它们能够很容易地通过聚合后改性转化成不同的官能度。特别地,包含丙烯酰基的官能PCL着重于(I)通过迈克尔加成化学用含巯基分子的进一步衍生反应是高度选择性的和对于包括羟基,羧基和胺的各种官能基团具有耐受性;(2)反应在非常温和的条件下进行,因此降解最小化;和(3)不需要催化剂并且不会明显生成副产物,从而排除了可能的污染。然而,已经有报导(参见Vaida,C. et al,Macromol. Symp. 2008,272,28-38),Y -丙烯酰基_ e _己内酯(ACL)的聚合伴有明显的副反应。其他的缺点是ACL不能与丙交酯(LA)单体共聚。当需要时(共)聚合物可用不饱和单体来接枝。 专利技术目的本专利技术的目的是提供一种制备官能的,并且优选是如通过开环聚合在聚合物链中引入新的环碳酸酯单体,即丙烯酰基碳酸酯(AC)和(烷基)丙烯酰基碳酸盐(AAC),特别是(甲基)丙烯酰基碳酸酯(MAC)的可生物降解聚合物的方法。该聚合物如(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯通过开环聚合制备。优选地可以改性这些聚合物,特别是聚碳酸酯。改性发生在侧挂(烷基)丙烯酰基处,并且包括以任何设想的顺序官能化、交联和/或接枝。可以由迈克尔加成反应进行该官能化。AC, AAC和MAC单体可以很容易地合成和与多种不同的共聚单体共聚,如环烷基酯,环二酯,吗啉二酮,二氧杂环己酮(dioxanones),和环烷基碳酸酯。共聚反应可为嵌段聚合形式。得到的共聚物包括至少一种第一单体和/或至少一种共聚单体的一个或多个嵌段。此外,取决于期望的功能和/或性质,(共)聚合物可以任意合适的方法交联。本专利技术(共)聚合物通用的聚合后改性得到了一系列改性的生物相容性材料。开环聚合和由迈克尔加成化学的改性的结合已表明是一种开发生物活性生物材料的高效和实用的途径。本专利技术的聚合方法可以是其中至少一种环(烷基)丙烯酰基碳酸酯通过开环聚合、一种环(烷基)丙烯酰基碳酸酯的均聚、两种或更多种环(烷基)丙烯酰基碳酸酯的共聚或者至少一种环(烷基)丙烯酰基碳酸酯与至少一种第二共聚单体的共聚引入聚合物链的聚合反应。这些第二共聚单体可选自环烷基酯,环二酯,吗啉二酮,二氧杂环己酮,和环烷基碳酸酯。具体实施例方式环(烷基)丙烯酰基碳酸酯可以直接或间接地由相应的三元醇制备得到。在本专利技术的第一种方法中是由三元醇1,1,I-三(羟基甲基)C1-C3烷烃形成的环(烷基)丙烯酰基碳酸酯。优选的特别是1,1,I-三(羟基甲基)乙烷和1,1,I-三(羟基甲基)丙烷因为它们很容易得到。按直接合成方法使三元醇与(烷基)丙烯酰氯反应。形成的单(烷基)丙烯酰基衍生物与氯甲酸烷基酯反应,特别是与氯甲酸乙酯反应。这得到了式(4)的环状(烷基)丙烯酰基碳酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.23 CN 200910181912.21.制备聚合物的方法,其中在聚合过程中通过具有式(4)的环状(烷基)丙烯酰基碳酸酯开环聚合在该聚合物链中引入至少一种(烷基)丙烯酰基2.根据权利要求I的方法,其中聚合物是(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯,包括如下步骤 i.提供至少一种具有式(4)的环状(烷基)丙烯酰基碳酸酯第一单体3.根据权利要求I或2的方法,其中聚合是包括至少两种聚合物嵌段的嵌段共聚合。4.根据权利要求1-3任一项的方法,其中聚合采用具有线型形状,支化形状,或星形形状的多官能聚合引发剂进行,和优选该多官能聚合引发剂是多官能的PEG。5.根据权利要求1-4任一项的方法,其中使该聚合物,优选(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯的所述至少一种(烷基)丙烯酰基改性。6.根据权利要求5的方法,其中聚合物,优选(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯通过交联,优选通过与二硫醇,二胺,氨基硫醇如1,6_己二硫醇,乙二胺,2-巯基乙基胺反应、通过光交联或通过伽马射线照射而改性。7.根据权利要求5或6任一项的方法,其中所述聚合物,优选(烷基)丙烯酰基聚碳酸酯,通过与官能配体的反应进行官能化而改性,优选通过与含硫醇的官能配体和/或含胺的官能配体进行反应而改性,优选该含硫醇的官能配体是2-巯基乙醇,3-巯基丙酸,半胱胺,半胱氨酸,和精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-半胱氨酸(RGDC)肽,巯基糖,PEG-SH和/或优选含胺的官能配体是2-氨基乙醇。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈维孟凤华王荣程茹钟志远
申请(专利权)人:SSENS有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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