[发明专利]聚(5－取代基－1,4－二氧六环－2－酮)及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及聚(5-取代基-1，4-二氧六环-2-酮)及其制备方法和用途。

背景技术

在生物降解性脂肪族聚酯材料中，聚对二氧六环酮(PDON)由于植入体内后既没有急性炎症，也没有毒副作用，而能够安全地用于体内。并且因为它的较低的玻璃化转变温度(-16℃)和较好的柔韧性，作为较好的生物医用材料被临床用作手术缝合线。但是由于PDON有大约55％的结晶性，在一定程度上影响它的亲水性，并使其降解时间为6个月。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种亲水性较好且降解速度较快的聚对二氧六环酮类生物医用材料--聚(5-取代基-1，4-二氧六环-2-酮)及其制备方法和用途。

本发明提供的技术方案是，聚(5-取代基-1，4-二氧六环-2-酮)，其结构式为：R＝CH₂Ph or Hn＝2，3，......100

本发明还提供了上述聚(5-取代基-1，4-二氧六环-2-酮)的制备方法：

以5-羟甲基-1，4-二氧六环-2-酮和苄氯为原料反应制得5-苄氧甲基-1，4-二氧六环-2-酮。然后在5-苄氧甲基-1，4-二氧六环-2-酮中加入引发剂后在80～180℃、真空或氮气保护条件下使其发生本体开环聚合，将得到的混合物用三氯甲烷溶解，过滤后滤液在甲醇中重沉淀，得到的白色固体干燥后即得聚(5-苄氧甲基-1，4-二氧六环-2-酮)(PBDON)。

上述引发剂为辛酸亚锡或异丙醇铝或异丁醇铝。

5-苄氧甲基-1，4-二氧六环-2-酮与引发剂之间的物质的重量之比为250～2000∶1。

聚合时间为12～48小时。

聚(5-羟甲基-1，4-二氧六环-2-酮)(PHDON)的制备方法，将聚(5-苄氧甲基-1，4-二氧六环-2-酮)通过钯炭催化氢化去除苄基保护基得到聚(5-羟甲基-1，4-二氧六环-2-酮)。

我们在现有的聚对二氧六环酮主链上引入侧链羟基以提高它的亲水性，从而加快其降解速度。这一工作的重要意义在于：①可通过控制引入官能团的比例来改变聚合物的亲水/疏水性；②通过侧链官能团的引入可以改变聚合物的降解速率，并可通过控制引入官能团的比例来控制降解速率的大小；③可在侧链官能团上键合各种药物，形成药物控释体系。

本发明首次合成了侧链含苄氧甲基的聚(5-苄氧甲基-1，4-二氧六环-2-酮)及侧链含羟甲基的聚(5-羟甲基-1，4-二氧六环-2-酮)，聚合物的结构经红外光谱(FT-IR)，质子核磁共振谱(¹HNMR)，碳-13核磁共振谱(¹³CNMR)证实。与聚对二氧六环酮相比，通过侧链引入刚性较强的苄氧甲基所得聚(5-苄氧甲基-1，4-二氧六环-2-酮)的玻璃化转变温度从-16℃提高到-5℃。通过侧链引入极性较强的羟基所得聚(5-羟甲基-1，4-二氧六环-2-酮)的亲水性有很大提高，从而可以提高聚合物的降解速率。同时，由于聚合物侧链功能基的存在，可将药物或生物活性物质以共价键的形式引入聚合物，形成高分子药物体系。而且通过改变侧链功能基团，可改变相应聚合物的物理、化学和生物学性质，如提高聚对二氧六环酮的玻璃化转变温度和亲水性，改善其生物相容性和物理机械性能，调节其降解速率等，从而更好地满足其作为生物医用材料特别是植入材料的需要。本发明所涉及的这类聚对二氧六环酮具有可调的生物降解性和较好的释药性能，在药物控制释放和组织工程等领域有很重要的实践意义。

本发明制得的聚(5-取代基-1，4-二氧六环-2-酮)具有以下用途：1、改善聚对二氧六环酮的亲水性，提高其降解速率，可用于药物控制释放体系。2、改善聚对二氧六环酮的物理机械性能和玻璃化转变温度，可用于组织工程领域。3、改善聚对二氧六环酮的生物相容性，从而适用于生物医用高分子材料。4、制备生物可降解水凝胶。

附图说明

图1为本发明聚(5-取代基-1，4-二氧六环-2-酮)的结构式；

图2为吸水率与聚合物组分的关系图；

图3为在37℃、pH＝7.4下三种聚合物的降解失重图；

图4为在37℃、pH＝2.3下三种聚合物的降解失重图；

图5为在60℃、pH＝7.4下三种聚合物的降解失重图；

图6为负载BSA聚合物微粒的释药速率图。

具体实施方式