[发明专利]抗生物结垢非离子型-两性离子型共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗生物结垢共聚物，特别是涉及一种关于抗生物结垢非离子型-两性离子型无规排列共聚物。

背景技术

近年来，两性离子型高分子因具有抗血浆蛋白质吸附官能基[例如：磷酸酯甜菜碱(phosphobetaine)、硫代甜菜碱(sufobetaine)、羧基甜菜碱(carboxylbetaine)]，成为新一代极具潜力的血液相容性材料的选择。其中，聚硫代甜菜碱丙烯酸酯[poly(sulfobetaine methacrylate)；polySBMA]合成方式容易，吸引众多研究人员投入。聚硫代甜菜碱丙烯酸酯(polySBMA)系以丙烯酸酯(methacrylate)为主链，以及类似牛磺酸甜菜碱(taurinebetaine)的悬挂基团(pendant group)。

另外，热感应型非离子型高分子，在水环境中、特定温度下，会进行亲水-疏水性性质转换，此温度称为下临界溶液温度[lower criticalsolution temperature(LCST)]。其中，聚异丙基丙烯酰胺[poly(N-isopropylacrylamide)；polyNIPAAm]是最广为使用的热感应型高分子。然而，非离子型高分子与两性离子型高分子于水溶液中性质不同。一般来说，两性离子型高分子具有上临界溶液温度[upper critical solutiontemperature(UCST)]，例如：聚硫代甜菜碱丙烯酸酯(polySBMA)，而上临界溶液温度会随着两性离子型高分子浓度增加而提高。

近期研究揭示热感应型单体与两性离子型单体所聚合形成的双嵌段(diblock)共聚物具有微胞材料特性。并且，上述的双嵌段共聚物可同时具有上临界溶液温度与下临界溶液温度。但是，这些研究中未讨论将其应用于生化领域或生医材料的可行性。

事实上，上述的双嵌段共聚物应用于生医材料上具有潜在的风险。上述的双嵌段共聚物包含UCST嵌段(两性离子)与LCST嵌段(热感应)。当双嵌段共聚物于水溶液中形成微胞后，改变水溶液温度，微胞的内部嵌段与外部嵌段即可轻易转换。然而，LCST嵌段(热感应)(例如：聚异丙基丙烯酰胺；polyNIPAAm)具有高蛋白质、细胞、细菌吸附力。当环境温度改变导致微胞外部转为LCST嵌段时，微胞表面对生物分子的强烈吸附情形快速地发生，造成不可逆的聚集或阻塞现象。因此，使用双嵌段共聚物于血液相容材料上相当危险。

由于上述热感应型单体与两性离子型单体所聚合形成的嵌段式共聚物于生医材料应用上可能造成不可逆聚集与或阻塞现象，因此，仍有必要开发新的适合于生化领域应用的共聚物。

由此可见，上述现有的嵌段式共聚物显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的抗生物结垢非离子型-两性离子型共聚物，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的嵌段式共聚物存在的缺陷，而提供一种新的抗生物结垢非离子型-两性离子型共聚物，所要解决的技术问题是使其具有热感应性与抗生物结垢，可借由改变共聚物中非离子型单体与两性离子型单体相对含量，以改变下临界溶液温度与/或上临界溶液温度(LCST/UCST)，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种抗生物结垢非离子型-两性离子型共聚物，该抗生物结垢非离子型-两性离子型共聚物是由一非离子型单体与一两性离子型单体聚合而成的无规排列共聚物。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的抗生物结垢非离子型-两性离子型共聚物，其中上述非离子型单体包含下列族群中的其中之一或其任意组合：N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙酸胺、双丙酮丙酸胺、N-丙烯酰吡咯烷、醋酸乙烯、苯乙烯、乙烯咪唑啉、羟烷基纤维素、聚恶唑烷酮、聚乙烯甲基醚、聚环氧乙烷、聚甲基丙烯酸、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯以及其衍生物。

前述的抗生物结垢非离子型-两性离子型共聚物，其中上述的两性离子型单体包含两性离子官能基，该两性离子官能基包含下列族群中的其中之一或其任意组合：磷酸酯甜菜碱、硫代甜菜碱、羧基甜菜碱以及其衍生物。

前述的抗生物结垢非离子型-两性离子型共聚物，其中上述的两性离子型单体为一混合电荷型单体，其包含混合两种电性相反的化合物，且该混合电荷型单体整体为电中性。