[发明专利]光敏型两性离子聚氨酯及制备方法、聚氨酯胶束制备方法

说明书

本发明公开了光敏型两性离子聚氨酯及制备方法、聚氨酯胶束制备方法,将双羟基两性离子及三苯胺基甲基吡啶阳离子季铵盐配合物与六亚甲基二异氰酸酯反应生成聚氨酯。将生成的聚氨酯固体溶解于二甲基亚砜溶液中，缓慢滴加去离子水，持续搅拌。搅拌结束后装入M_W＝3500的透析袋中，透析后去除有机溶剂及未反应完全的有机小分子，最后得到稳定的具有光动力的两性抗菌聚氨酯胶束。本发明中的聚氨酯抗菌胶束制备方法简单新颖，结合新型的白光引发的光敏剂‑吡啶季铵盐配合物。该聚氨酯在水中可以自组装成为胶束结构，其具有白光响应释放ROS的基团聚集在胶束核心内，亲水的两性离子在外层作为保护层，一经白光引发便可发挥ROS与阳离子季铵盐的协同抗菌作用。

技术领域

本发明涉及高分子领域，更具体地说，涉及光敏型两性离子聚氨酯及制备方法、聚氨酯胶束制备方法。

背景技术

近年来，比较常用的非离子型生物材料在体内复杂环境下会引起人体的免疫反应，而两性离子型聚氨酯由于其优异的生物相容性和抗非特异性蛋白吸附能力，获得了越来越多的关注。因此采用性能十分优异的、可以简便合成的两性离子来修饰纳米药物载体表面成为非常理想的途径。两性离子聚合物的这些特性有助于纳米药物系统实现长时间的血液内循环，综上两性离子聚合物，在纳米药物载体领域拥有广阔而诱人的应用前景。但目前合成的非离子型生物材料在生物相容性与抗菌性效果不好。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供光敏型两性离子聚氨酯及制备方法、聚氨酯胶束制备方法。实现白光引发获得的ROS，联合光敏成分中的季铵盐协同抗菌，光动力的两性离子型聚氨酯是利用白光激发已摄入的聚氨酯中的光敏剂，激发态的光敏剂将其能量传递给周围的基态氧分子，从而获得ROS，并通过ROS以诱导细菌凋亡的方式抗菌。与传统抗菌材料相比，白光引发产生ROS抗菌的聚氨酯材料其具有不良反应小、并发症少，对正常组织和细胞没有伤害等优点，光动力治疗对抗耐药菌有显著的效果。同时，白光引发获得的ROS，联合光敏成分中的季铵盐可以达到协同抗菌效果，提高了抗菌效率，为抗菌提供了新的思路和方法。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

聚氨酯，具有结构式Ⅳ的共聚物，

其中，R表示

x、y表示聚合度，独立地为1-100。

聚氨酯的制备方法，包括如下步骤：

S1.将羧酸甜菜碱或磺酸甜菜碱或磷酸胆碱溶于任意有机溶剂中，调节溶液pH值，加入3-巯基-1,2-丙二醇，制得双羟基两性离子单体(式Ⅰ)，

其中，R表示

S2.将4-甲基吡啶加入有机溶剂中，混合均匀后加入3-氯-1,2-丙二醇，回流后将反应液旋蒸浓缩，然后在搅拌中逐滴加入到冰乙醚中，沉析得到1-(2,3-二羟丙基)-4-甲基吡啶阳离子(式Ⅱ)，

S3.将4-二苯胺基苯甲醛与S2中得到的1-(2,3-二羟丙基)-4-甲基吡啶阳离子(式Ⅱ)加入有机溶剂混合均匀后，在催化剂作用下回流反应，旋蒸除去溶剂，然后使用硅胶柱提纯该产物，最后得到红色固体双羟基三苯胺基甲基吡啶阳离子季铵盐配合物(式Ⅲ)，

S4.将S1得到的两性的双羟基两性离子单体(式Ⅰ)、S3中得到的双羟基三苯胺基甲基吡啶阳离子季铵盐配合物(式Ⅲ)在加热的条件下抽真空，去除含有的水，加入有机溶剂混合均匀后，加入六亚甲基二异氰酸酯，再加入催化剂二月桂酸二丁基锡反应，然后再加入甲醇进行封端，结束后在有机溶剂中析出，得到聚氨酯固体(式Ⅳ)，