[发明专利]一种温敏性非异氰酸酯聚氨酯及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种温敏性非异氰酸酯聚氨酯及其制备方法和应用，该非异氰酸酯聚氨酯通过大豆油环碳酸酯与甲氧基聚乙二醇胺反应制备得到，可替代传统聚氨酯应用在生物医用材料。利用本发明非异氰酸酯聚氨酯制备纳米胶束载体，该纳米胶束载体没有剧毒异氰酸酯的残留，具有良好的生物降解性和血液相容性和较好的缓释效果。可以应用于药用缓释材料。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，涉及非异氰酸酯聚氨酯的制备，具体为具有良好的生物和血液相容性的温敏性非异氰酸酯聚氨酯及其制备方法和应用。

背景技术

纳米胶束主要由两亲性聚合物通过分子间氢键作用、范德华力和静电作用等自组装成核-壳结构，是目前给药系统研究热点的载体之一。其中，疏水性嵌段自组装成胶束内核，用来封埋药物、蛋白质、DNA等，提高药物的溶解性、稳定性、生物利用度和缓释效果；亲水性嵌段是胶束的外壳，主要保护疏水内核，并且减少蛋白的吸附。

聚氨酯因为良好的力学性能，生物相容性，化学稳定性和抗老化性并且品种丰富，高自由度的分子结构设计等特点具有非常广泛的应用。进几年，聚氨酯由于其微相分离结构，具有良好的生物相容性和血液相容性，在生物医学领域其应用广泛。合成聚氨酯的关键原料是高毒性和湿敏性异氰酸酯。制备异氰酸酯的原料同样是剧毒物质光气，可致命，这给人类的健康和环境带来极大的危害。长期接触异氰酸酯类物质会带来严重的健康风险，如哮喘、皮炎、合并症和急性中毒等。而且聚氨酯中残留的异氰酸酯有导致肿瘤的可能，威胁人的生命。

随着“绿色化学”的提倡和医用材料对降低不良生物反应要求的提高，制备高生物相容性的可替代聚氨酯材料的非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)成为了现阶段的研究热点，而且NIPU逐步代替传统聚氨酯是聚氨酯行业未来发展的必然趋势。环碳酸酯和胺的逐步加成聚合制备NIPU是现阶段的关注热点。该路线使用无毒无害的环碳酸酯，避免使用剧毒的异氰酸酯和光气，而且对水也不敏感。此外，环碳酸酯和胺反应不会释放任何挥发性有机化合物。由于在该聚合物链上存在伯羟基或者仲羟基，这种聚合物也被称为聚(羟基氨基甲酸酯)PHU，PHU成为新一代的环保型聚氨酯。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有良好的生物和血液相容性的温敏性非异氰酸酯聚氨酯材料，采用使用生物质环氧大豆油制备，该非异氰酸酯聚氨酯解决了异氰酸酯残留的问题。

本发明的另一目的在于提供该非异氰酸酯聚氨酯生物医用材料中的应用，利用该非异氰酸酯聚氨酯材料制备纳米胶束载体，其良好的生物降解性、血液相容性，作为纳米胶束载体在药用缓释材料上有良好的应用前景。

本发明的另一目的提供了非异氰酸酯聚氨酯纳米胶束载体的制备方法。

为了达到上述技术目的，本发明具体通过以下技术方案：

一种温敏性非异氰酸酯聚氨酯，其结构通式如下：

其中，R选自-C₆₀H₁₀₆O₁₅或-C₅₉H₁₀₈O₁₂；

R'选自n＝8～45。

在本发明的另一方面，提供了上述非异氰酸酯聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：

1)将环氧大豆油和催化剂溴化钾和4-二甲氨基吡啶加入到高压釜中，通入二氧化碳，在3-4Mpa、120-130℃条件下反应，洗涤后收集有机相去除溶剂，得到大豆油环碳酸酯；

2)将大豆油环碳酸酯和甲氧基聚乙二醇胺在100℃反应，提取产物。

所述的溴化钾和4-二甲氨基吡啶分别占反应原料总重量的2.5％和2.5％。

所述的大豆油环碳酸酯与甲氧基聚乙二醇胺的摩尔比为1:3～1:4。