[发明专利]一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，属于聚合物薄膜制备技术领域。

背景技术

聚肽是一种具有良好的生物相容性和生物可降解性的生物材料，聚肽膜可用作人造皮肤等，但聚肽膜比较僵硬、缺乏亲水性，从而一定程度上限制了其应用。聚丙二醇具有较好的生物相容性和生物可降解性，比较软且与水性聚氨酯有较好的相容性。水性聚氨酯具有较好的生物相容性和生物可降解性，而且具有良好的亲水性。先将聚丙二醇链段分别引入聚肽链段和水性聚氨酯链段形成聚肽-聚丙二醇嵌段共聚物和水性聚氨酯-聚丙二醇接枝共聚物，然后再将两种共聚物混合形成具有较好相容性的共混物，制得改性聚肽膜，从而极大地提高了聚肽膜的亲水性及柔顺性。目前用聚丙二醇和水性聚氨酯对聚肽膜亲水性及柔顺性进行改进的研究尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单及效果较好的对聚肽膜亲水性及柔顺性进行改进的方法。其技术方案为：

一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，其特征在于：改性膜中聚肽链段的分子量为80000～90000，聚丙二醇链段的分子量为3000～4000，水性聚氨酯链段的分子量为5000～7000；其改性方法采用以下步骤：

1）聚肽-聚丙二醇嵌段共聚物的合成：在干燥反应器内加入羧基封端的聚丙二醇单丁醚、溶剂、缩合剂和聚肽均聚物，惰性气氛下，于20～30℃搅拌反应3～4天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物，其中，聚肽均聚物采用聚（r-苯甲基-L-谷氨酸酯）、聚（r-乙基-L-谷氨酸酯）或聚（r-甲基-L-谷氨酸酯）；

2）水性聚氨酯的合成：在干燥反应器内加入二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、催化剂和溶剂，惰性气氛下，于40～50℃搅拌反应40～60分钟后，加入二羟甲基丙酸反应15～20分钟，加入1,4-丁二醇反应10～15分钟，再加入丁醇反应5～10分钟，终止反应，得到目标物；

3）水性聚氨酯-聚丙二醇接枝共聚物的合成：在干燥反应器内加入氨基封端的聚丙二醇单丁醚、溶剂、缩合剂和水性聚氨酯，惰性气氛下，于25～35℃搅拌反应2～3天，终止反应，通过过滤、透析、干燥，得到目标物；

4）聚丙二醇与水性聚氨酯改性的聚肽膜的制备：在干燥反应器内加入聚肽-聚丙二醇嵌段共聚物、水性聚氨酯-聚丙二醇接枝共聚物和溶剂，惰性气氛下，于40～50℃搅拌混合30～40分钟后，用流延法成膜并干燥，得到目标物。

所述的一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，步骤1）中，缩合剂采用N,N’-二环己基碳二亚胺、N,N’-二异丙基碳二亚胺或3-乙基-1-（3-二甲氨丙基）碳二亚胺，溶剂采用二甲基甲酰胺，反应物溶液浓度为5～15 g:100 ml。

所述的一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，步骤1）中，聚丙二醇单丁醚与聚肽均聚物的摩尔比为7～15:1；缩合剂与聚肽均聚物的摩尔比为1.08～1.8:1。

所述的一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，步骤2）中，二异氰酸酯采用2,4-甲苯二异氰酸酯，二异氰酸酯与二醇的摩尔数之差为0.001～0.08，催化剂采用二月桂酸二丁基锡，加入量为二异氰酸酯与聚四氢呋喃醚二醇总重量的3～5‰，溶剂采用二甲基甲酰胺，反应物溶液浓度为5～15 g:100 ml。

所述的一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，步骤3）中，缩合剂采用N,N’-二环己基碳二亚胺、N,N’-二异丙基碳二亚胺或3-乙基-1-（3-二甲氨丙基）碳二亚胺，溶剂采用二甲基甲酰胺，反应物溶液浓度为5～15 g:100 ml。

所述的一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，步骤3）中，聚丙二醇单丁醚与水性聚氨酯的摩尔比为3～7:1；缩合剂与水性聚氨酯的摩尔比为1.07～1.8:1。

所述的一种聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，步骤4）中，水性聚氨酯-聚丙二醇接枝共聚物在改性膜中的质量百分比为1～4%，溶剂采用二甲基甲酰胺，混合物溶液浓度为25～35 g:100 ml。

本发明与现有技术相比，其优点为：

1．所述的聚丙二醇与水性聚氨酯改进聚肽膜亲水性与柔顺性的方法，采用酰胺化反应、逐步加成聚合和共混三种手段，操作简单、易于掌握；  

2．所述的聚肽改性膜亲水性与柔顺性有了很大的提高。

具体实施方式

实施例1

1）聚肽-聚丙二醇嵌段共聚物的合成