[发明专利]一种含有邻苯二酚、氨基和羧基的两种磷酰胆碱涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种含有邻苯二酚、氨基和羧基的两种磷酰胆碱涂层的制备方法，该方法：通过自由基聚合反应得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物、含有羧基的磷酰胆碱聚合物；然后将3,4‑二羟基苯甲醛接枝到含有氨基的磷酰胆碱聚合物上，经过还原制备得到含有邻苯二酚、氨基的磷酰胆碱聚合物；将含有羧基的磷酰胆碱聚合物和含有邻苯二酚、氨基的磷酰胆碱聚合物溶于极性溶剂得到仿生涂料；将涂料涂覆于需要改性的材料表面，经晾干、热处理、洗涤实现对材料的表面改性。本发明方法操作简便、实用性强、适用面广，制备所得的仿生涂层具有良好的生物相容性及稳定性。本发明方法适用于血液净化、体内植入材料、组织工程、药物缓释及生物传感器等领域。

技术领域

本发明属于材料表面科学和生物医用高分子材料技术领域，具体涉及一种含有邻苯二酚、氨基和羧基的两种磷酰胆碱涂层的制备方法。

背景技术

提高生物医用高分子材料的生物相容性是开发生物材料的一个研究重点。将良好生物相容性的物质引入到材料表面是改善材料与生物体之间的相互作用，提高材料生物相容性的一种简便而有效的途径。

磷酰胆碱（phosphorylcholine，PC）是组成细胞膜基本单元卵磷脂的亲水端基，是细胞外层膜中的外层官能团，同时带有正、负异种电荷,可以与水分子形成非常牢固的水合层。这种性质使富含磷酰胆碱基团的材料表面不易吸附及沉集蛋白质、脂质体等生物体成分,表现出良好的生物体相容性。

近几年，有研究将含磷酰胆碱基团的聚合物通过接枝、涂覆等方法引入到材料表面，以提高材料的生物相容性。然而，研究发现，接枝法中表面磷酰胆碱基团的接枝密度有限，难以达到足够的磷酰胆碱基团密度及满意的使用性能；涂覆法的简单物理涂覆层在复杂的生理环境中易发生溶解、降解，甚至脱落。

针对涂覆法涂层稳定性差的问题，Lewis和徐建平等(Biomaterials 2001,22:99-111; Biomaterials 2004,25:3099-3108 European Polymer Journal 2004,40:291-298)分别对含有三甲氧基硅基团和磷酰胆碱基团的聚合物涂层进行了研究，结果表明，聚合物之间的交联及其与基材表面官能团的反应是提高磷酰胆碱类聚合物涂层稳定性的关键因素，但是，聚合物在合成过程中可交联基团易水解、交联，使得其合成过程条件过于苛刻、难以保存、使用受限。此外，有研究将仿贻贝粘附的多巴胺接枝到含有羧基的磷酰胆碱聚合物上，然后将其涂覆于钛合金表面进行表面改性，这种仿生粘附方法在一定程度上可以增加涂层的稳定性，但仿蚌类粘附涂层的粘附力不强，稳定性还有待提高。因此，迫切需要研发一种操作简便、实用性强、适用面广的表面改性方法，制备所得的仿生涂层具有良好的生物相容性及稳定性。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本发明旨在提供一种含有邻苯二酚、氨基和羧基的两种磷酰胆碱涂层的制备方法，该方法操作简便、实用性强、适用面广，采用该方法制备所得的仿生涂层具有良好的生物相容性及稳定性。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种含有邻苯二酚、氨基和羧基的两种磷酰胆碱涂层的制备方法，其制备过程包括依次进行以下步骤：

S1、含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体分别与含有氨基的乙烯基单体、含有羧基的乙烯基单体反应，分别反应制得含有氨基的磷酰胆碱聚合物、含有羧基的磷酰胆碱聚合物；

S2、通过希夫碱反应，将3,4-二羟基苯甲醛接枝到含有氨基的磷酰胆碱聚合物上，经过还原，合成含有邻苯二酚、氨基的磷酰胆碱聚合物；

S3、将含有邻苯二酚、氨基磷酰胆碱聚合物和含有羧基的磷酰胆碱聚合物溶于极性溶剂中，制得含磷酰胆碱聚合物的仿生涂料；

S4、将所述含磷酰胆碱聚合物的仿生涂料涂覆于需要改性的材料表面，晾干后置于Tris-HCl溶液中加热处理，再经洗涤，即可在需要改性材料的表面制备具有仿细胞外层膜结构的仿生涂层。