[发明专利]表面可控聚合修饰的生物材料及其制备方法

权利要求书

1.一种表面可控聚合修饰的生物材料，包括生物材料基体，其特征在于：生物材料通过三价镧离子/硅烷化处理后，生物材料表面接枝“刷”状两性离子聚合物层。

2.根据权利要求1所述的表面可控聚合修饰的生物材料，其特征在于，在生物材料表面，由RATRP反应将两性离子单体接枝到生物材料表面，所采用的RATRP络合催化体系包括三价镧离子/硅烷偶联剂与卤化铜配位所形成的络合催化体系，其中三价镧离子/硅烷偶联剂既是生物材料表面的处理剂，又作为复合配体参与RATRP反应，在生物材料表面接枝一层“刷”状两性离子聚合物层。

3.根据权利要求2所述的表面可控聚合修饰的生物材料，其特征在于所选的生物材料的制备包括以下步骤：

a. 生物材料表面亲水化处理：将生物材料基体加入质量百分浓度0.1～1%LaCl₃-乙醇水溶液中，磁力搅拌1～6h，取出后真空干燥，得到表面亲水化处理的生物材料基体；

b. 表面亲水化处理的生物材料表面引发剂的固定：将表面亲水化处理的生物材料以及5～15 mL水放入三颈烧瓶中，并加入0.05～0.15 mL硅烷偶联剂，室温条件下搅拌5～10 min后加入0.002～0.02 mL过氧化物；

c. 两性离子单体在生物材料表面的接枝聚合反应：将表面固定了引发剂的生物材料放入0.1～1mol/L两性离子单体的水或甲醇水溶液中，并加入卤化铜，其物质的量之比为：M_两性离子：M_卤化铜=90～120:1～7，在惰性气体气氛下，室温搅拌反应1h～72h；取出生物材料，用水清洗后真空干燥。

4.根据权利要求2或3所述的表面可控聚合修饰的生物材料，其特征是：所述的硅烷偶联剂尾端含有氯或氰基。

5.根据权利要求4所述的表面可控聚合修饰的生物材料，其特征是：所述的硅烷偶联剂为氯甲基三甲（乙）氧基硅烷，二氯甲基三甲（乙）氧基硅烷，3－氯丙基三甲（乙）氧基硅烷或 2-氰基乙基三甲（乙）氧基硅烷。

6.根据权利要求1、2或3所述的表面可控聚合修饰的生物材料，其特征在于：所述的生物材料是硅橡胶、聚氨酯、或硅橡胶和聚氨酯二者的共聚物；或是聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1、2或3所述的表面可控聚合修饰的生物材料，其特征在于：所述的两性离子单体是磷铵、磺胺或羧铵两性离子，其结构分别如下：

磷铵：                                                

磺胺：

羧铵：

其中R： 或 或。

8.一种表面可控聚合修饰的生物材料的制备方法，包括下列步骤:

a. 生物材料表面亲水化处理：将生物材料基体加入质量百分浓度0.1～1%LaCl₃-乙醇水溶液中，磁力搅拌1～6h，取出后真空干燥，得到表面亲水化处理的生物材料基体；

b. 表面亲水化处理的生物材料表面引发剂的固定：将表面亲水化处理的生物材料基体以及5～15 mL水放入三颈烧瓶中，并加入0.05～0.15 mL硅烷偶联剂，室温条件下搅拌5～10 min后加入0.002～0.02 mL过氧化物；

c. 两性离子单体在生物材料表面的接枝聚合反应：将表面固定了引发剂的生物材料放入0.1～1mol/L两性离子单体的水或甲醇水溶液中，并加入卤化铜，其物质的量之比为：M_两性离子：M_卤化铜=90～120:1～7，然后在惰性气体气氛下，室温下搅拌反应1h～72h，取出生物材料，用水清洗后真空干燥。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂是氯甲基三甲（乙）氧基硅烷、二氯甲基三甲（乙）氧基硅烷、3－氯丙基三甲（乙）氧基硅烷或 2-氰基乙基三甲（乙）氧基硅烷；

所述的生物材料是硅橡胶、聚氨酯、或硅橡胶与聚氨酯二者的共聚物，或是聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯；

所述的两性离子单体为磷铵、磺胺或羧铵两性离子单体，其结构分别如下：

磷铵：

磺胺：

羧铵：

其中R： 或 或。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤b)所述过氧化物为过氧化苯甲酰或过氧化叔丁基氢；步骤c)所述的卤化铜为CuBr₂ 或CuCl₂。