[发明专利]一种PCL-g-PDMAEMA/明胶复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PCL-g-PDMAEMA/明胶复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

医用材料是指用于植入生物体或能与生物组织相结合的材料。作为在人体生理环境中使用的材料，聚己内酯(PCL)支架具有一定的功能特性和力学性能，但还必须满足医用功能性和细胞相容性等严峻的基本要求，否则生物体会对材料产生排异反应，产生不良影响，比如引起炎症、癌症等等。但是由于医用材料和生物体接触点主要发生在表面，材料表面的特性对生物体影响起决定性的作用。因此可以对PCL支架表面进行功能化修饰，使修饰过的材料能够成为具备适合医学领域特殊要求的新型医用材料。

表面引发接枝聚合是材料表面修饰中一个重要而有效的方法。原子转移自由基聚合(ATRP)近几年得到了迅速发展并有着重要应用价值。ATRP聚合是单体在ATRP引发剂和催化体系条件下进行的聚合，引发剂一般为卤代烷烃(Matayjaszewski K，Xia J.Atom transfer radical polymerization.Chem Rev，2001(101)：2921-2990)。利用ATRP对材料表面进行功能化接枝改性，不仅可以精确控制聚合刷的长度和链分布，而且还可以异常地增加功能基团的接枝密度(Coessens V，Pintauer T，Matyjaszewski K.Functional polymers by atom transfer radical polymerization.Prog Polym Sci，2001(26)：337-377.)。

发明内容

本发明的目的是提供PCL-g-PDMAEMA、PCL-g-PDMAEMA/明胶复合材料以及它们的制备方法。

本发明所提供的PCL-g-PDMAEMA是按照包括下述步骤的方法制备得到的：

1)制备聚ε-己内酯(PCL)膜；

2)将所述聚ε-己内酯膜置于1，6己二胺的丙醇溶液中浸泡，得到部分端基为氨基的聚ε-己内酯膜PCL-NH₂；将膜取出，依次用乙醇、水、乙醇进行清洗并干燥；

3)将步骤2)得到的干燥膜PCL-NH₂置于由2-溴-异丁基酰溴(BIBB)、三乙胺和正己烷组成的混合溶液中进行酯化反应，得到表面溴化的聚ε-己内酯膜PCL-Br；将膜取出，依次用乙醇、水、乙醇进行清洗并干燥；

4)在无氧条件下，以步骤3)得到的干燥膜PCL-Br为引发剂、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为接枝单体、溴化铜(CuBr₂)和溴化亚铜(CuBr)为催化剂、2，2联吡啶(Bpy)为配位剂，甲醇与水的混合溶液为溶剂，进行原子转移自由基聚合反应，得到聚ε-己内酯/聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯接枝共聚物，即PCL-g-PDMAEMA；将PCL-g-PDMAEMA膜取出，依次用乙醇、水、乙醇进行清洗并干燥，即得。

PCL-g-PDMAEMA/明胶复合材料的制备方法如下：将上述制备的PCL-g-PDMAEMA膜在明胶水溶液中浸泡，取出后用去离子水清洗并干燥，即得。

其中，步骤1)中聚ε-己内酯膜具体可按照下述方法制备：a)将聚ε-己内酯颗粒溶于二氯甲烷中，完全溶解并在超声装置中振荡除去溶液内所含气泡；b)将聚ε-己内酯溶液倒于培养皿中，用锡纸包覆并在上表面留若干针孔，置于水平台上挥发至干燥成膜。使用时，可根据需要剪切成(1cm×1cm-2cm×2cm)大小。

步骤2)中所述1，6己二胺的丙醇溶液中1，6己二胺的质量浓度可为10-11％。聚ε-己内酯膜在1，6己二胺的丙醇溶液中浸泡的时间可为18-24小时。

步骤3)中所述混合溶液中2-溴-异丁基酰溴、三乙胺和正己烷的体积比依次为(1-1.2)∶(1-1.2)∶(20-20.5)；所述酯化反应的反应温度为20-25℃，反应时间为2-3小时。

步骤4)所述原子转移自由基聚合反应中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、溴化铜、溴化亚铜、2，2-联吡啶、甲醇、水的配比依次为(5-5.2)ml∶(0.0084-0.0090)g∶(0.044-0.050)g∶(0.0446-0.0448)g∶(10-10.2)ml∶(2-2.2)ml。

所述原子转移自由基聚合反应的反应温度为25-28℃，反应时间为5-60分钟。