[发明专利]双羧基苯胺五聚体交联壳聚糖聚合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用高分子材料领域，涉及苯胺五聚物及其与天然高分子-壳聚糖的交联聚合物及方法。

背景技术

近几十年来，随着高分子科学的迅速发展和高分子科学与现代药学、生物学以及工程学的日益结合，生物医用高分子材料的研究得到了越来越多的关注。其中可生物降解的高分子材料，由于其良好的生物相容性和可生物降解性，已开始在骨固定、人造组织及药物释放等领域得到广泛的应用。而可生物降解的高分子材料，从其来源来划分又可分为纯天然生物高分子材料与合成的生物高分子材料。合成的生物高分子材料尤以脂肪族聚酯为主，如聚丙交酯(PLA)，聚乙交酯(PGA)，聚ε-己内酯(PCL)等，这些材料都具有良好的生物相容性与生物降解性及机械性能。但合成的生物高分子材料大多属于油溶性高分子，而在生物体内，却是水环境，限制了合成高分子材料在生物体内的真正应用。而天然高分子大多水溶如：淀粉、壳聚糖及蛋白等由于其纯天然性，在生物相容性与降解性方面有着独特的优势，但在其它方面如力学性能、溶解性、加工性及功能化方面还存在着欠缺。

在众多天然生物高分子材料中，壳聚糖的研究尤为火热。壳聚糖((1→4)-2-amino-2-deoxy-β-D-glucan(GlcN)and(1→4)-2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucan(GlcNAc))为部分脱乙酰度的甲壳素，它来源广泛，制备简单，可溶于酸性的水溶液中，具有一定的机械性能与良好的生物相容性和生物降解性能，在食品、化妆、药物释放等领域得到了广泛的应用。同时，壳聚糖的六元环上具有氨基、羟基，这就为壳聚糖的改性提供了条件。目前，通过改性得到各种两亲性聚合物，及各种具有新型功能的壳聚糖聚合物已成为该领域的研究热门课题。

最近，生物可降解高分子和导电高分子两个领域的交叉研究又成为一个热点。众所周知，聚苯胺作为一种导电高分子材料，近几十年来一直是一个研究的热点，由于它具有可控的电导率，良好的热稳定性和氧化还原性质，因此被广泛用做防腐衣、电池、传感器、分离膜及防静电和防电磁干扰保护屏。但是最新研究表明，聚苯胺等导电高分子又可以作为一种新型的智能材料被用作心脏或神经支架材料。基本的观点是，电信号或者电化学信号能够直接或者间接地影响细胞的繁殖、组装和分化，因此具有电活性的支架材料就能够通过被施加适当的电信号以控制组织细胞的生长和繁殖。最近，危岩等(Guterman E.，ChengS.，Palouian K.，Bidez P.，Lelkes P.，and Wei Y.《多肽修饰的用于组织工程的电活性共聚物》，Polym.Prepr.2002，43，766-767)已经采用了H9c2心脏成肌细胞和PC12膀胱嗜铬肿瘤细胞证明，聚苯胺及它的衍生物作为生物相容性的基质材料，可以使细胞在其上良好的粘附、生长和分化。其它的电活性聚合物，例如聚吡咯也被证明有电信号刺激时，能够加强神经生长因子对PC12细胞的分化作用的影响。因而电活性聚合物材料在生物医用方面的应用引起了人们的广泛关注，但是聚苯胺等导电聚合物如果直接应用于体内还存在着很多问题，比如说生物相容性差，不可降解以及溶解性差难以加工等等。围绕着解决以上所说的导电聚合物的缺点，一系列研究工作展开了。

为了提高电活性聚合物的生物相容性，很多方法被使用了，目前使用比较多的是：和具有生物活性的物质共混或者在聚合物侧链接枝上生物相容性的物质以及在聚合物主链上接上生物相容性的嵌段。比如说，危岩等把聚苯胺和天然生物高分子如凝胶(Li，M.；Guo，Y.；Wei，Y.；MacDiarmid，A.G.；Lelkes，P.I.《用于组织工程的含有凝胶的聚苯胺电纺丝纤维》，Biomaterials 2006，27，2705-2715.)等共混，或者在聚苯胺侧链接上短肽等生命活性物质，使得聚苯胺的生物相容性得到很大提高。

聚苯胺等导电聚合物溶解性一般都比较差，只能溶解在N，N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜及N-甲基吡咯烷酮等强极性溶剂中。这样为它的加工应用带来了很多问题。提高电活性聚合物的溶解性采用的方法也基本上是在聚合物侧链上引入能增加溶解性的聚合物，如聚乙二醇和聚丙烯酸等。