一種表面形貌和性能可控的光敏性可降解梳狀共聚物膜的製作方法

2023-12-09 08:05:36

一種表面形貌和性能可控的光敏性可降解梳狀共聚物膜的製作方法
【專利摘要】一種表面形貌和性能可控的光敏性可降解梳狀共聚物膜，屬於功能高分子材料領域。本發明首先將肉桂醯氯(CC)與ε-己內酯改性甲基丙烯酸酯(FMn，n=1～3)反應，製得一系列光敏性大分子單體(FMnC)；以FMnC，聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAPEG)為第一、第二單體，再與第三單體，如苯乙烯(St)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸叔丁酯(BMA)等進行自由基共聚，製備具有梳狀結構的光敏性可降解三元共聚物；通過溶劑揮發法，將產物製備成膜，研究證明共聚物膜具有光敏性和可降解性；改變選擇性溶劑的極性和加入量，可以控制膜的表面形貌及浸潤性。本發明得到了表面形貌和性能可控的、具有光敏性和可降解性的共聚物膜，有望作為智能可降解材料廣泛應用於組織工程材料和醫用材料等領域。
【專利說明】一種表面形貌和性能可控的光敏性可降解梳狀共聚物膜
【技術領域】
[0001]一種表面形貌和性能可控的光敏性可降解性梳狀共聚物，屬於功能高分子材料領域。
【背景技術】
[0002]近年來，梳狀共聚物是一種特殊的接枝共聚物，其側鏈上帶有不同的官能團或鏈段具有特殊的性能，在溶液和熔體狀態下表現出不同於其線性共聚物的獨特物性，越來越得到人們的廣泛關注。目前，表面浸潤性及形貌可控材料在自清潔、微流體、藥物釋放、藥物傳輸、仿生、納米粒子模板和組織工程等領域都有很高的應用價值，已經成為一個十分重要的研究方向。其中，通過溫度、光、電、磁場等外界環境的調控，來實現表面浸潤性在親水和疏水之間的轉換，已成為目前的研究重點。然而，以往這些依賴外界環境的根本性改變對浸潤性進行調節的手段，靈敏度不高，又浪費大量的藥品和資源。
[0003]本發明採用單體肉桂酸(CA)，又名苯丙烯酸、3-苯基-2-丙烯酸，是從肉桂皮或安息香分離出的有機酸，具有紫外和螢光性能，由於其特殊的化學結構會發生[2+2]環加成反應和順/反異構化等光致反應，所以，CA單體通過聚合所得到的材料可在光敏納米材料、生物醫學和環境等方面有所應用。ε -己內酯改性甲基丙烯酸酯(FMn)是一類結構較為特殊的酯類單體，具有疏水性、可降解性和端羥基活性等，甲基丙烯酸聚乙二醇(MAPEG)酯類大分子單體中包含具有生物相容性、親水性、溫敏性等優異性能的聚乙二醇鏈段。同時分子中與酯基共軛的碳碳不飽和雙鍵賦予該類大分子單體的後續反應性，因此能與其它單體進行共聚。本發明利用自由基共聚的方法製備的梳狀共聚物，所得共聚物的親水和疏水鏈段數、分子量、光敏性、降解速度均可以通過調節單體的投料比來控制。而且通過添加不同極性選擇性溶劑，使梳狀共聚物在溶液中發生不同效果的相分離，溶劑揮發成膜，得到的膜表面形貌及性能可控。這種新穎的選擇性溶劑控制浸潤性及表面形貌的方法，簡易方便，可重複性強，適用於大規模`工業化生產，有望開啟浸潤性調控領域的新篇章。本發明製得的表面形貌和性能可控的、具有光敏性和可降解性的共聚物膜，有望應用於組織工程材料和醫用材料等領域。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種表面形貌和性能可控的光敏性可降解梳狀共聚物膜。
[0005]本發明的技術方案:一種光敏性梳狀共聚物，將肉桂醯氯(CC)與ε -己內酯改性甲基丙烯酸酯(FMn, η=1~3)反應,製備得到一系列光敏性大分子單體(FMnC, n=l~3)；以FMnC，聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAPEG)大分子為第一、第二單體，再與第三單體，如苯乙烯(St)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸叔丁酯(BMA)等進行自由基共聚，製備具有梳狀結構的光敏性可降解三元共聚物。
[0006]以苯乙烯(St)為第三單體時，所得共聚物的結構為:
[0007]
【權利要求】
1.一種光敏性梳狀共聚物，其特徵首先將肉桂醯氯(CC)與e -己內酯改性甲基丙烯酸酯(FMn，n=l~3)反應，製備得到一系列光敏性大分子單體(FMnC，n=l~3);以FMnC，聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAPEG)大分子為第一、第二單體，再與第三單體，如苯乙烯(St)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸叔丁酯(BMA)等進行自由基共聚，製備具有梳狀結構的光敏性可降解三元共聚物； 配比為:單體1:單體2:單體3(摩爾比)為1:1:25~10:1:25。
2.根據權利要求1所述的梳狀共聚物，其特徵以苯乙烯(St)為第三單體時，所得共聚物的結構為:
3.根據權利要求1所述的梳狀共聚物，其特徵是以甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)為第三單體時，所得共聚物的結構為:
4.根據權利要求1所述的梳狀共聚物，其特徵是以甲基丙烯酸叔丁酯(BMA)為第三單體時，所得共聚物的結構為:
5.根據權利要求2~4所述的梳狀共聚物，其特徵在於該梳狀共聚物具有光敏性，共聚物具有親水鏈PMAPEG和疏水鏈PFMnC，PS、PGMA或PBMA，通過調節三單體的配比實現控制共聚物的親水和疏水鏈段數、分子量(3.2X IO4-L 9X IO5)、光敏性、降解速度。
6.根據權利要求2~4所述的梳狀共聚物，其特徵是可通過溶劑揮發法製備共聚物膜，膜表面形貌及浸潤性可控；在共聚物的CHCl3溶液中加入水後，通過溶劑揮發成膜，製備得到表面親水的膜，膜的表面接觸角〈33°，膜表面形成直徑分散的單分子膠束球型微粒；在共聚物的01(:13溶液中加入正己烷後揮發成膜，得到表面疏水的膜，膜的表面接觸角>95°，膜表面為凹凸不平、粗糙的結構。
7.根據權利要求1~6所述的梳狀共聚物及其膜，其特徵是，本發明製備得到表面形貌和性能可控的、具有光敏性和可降解性的共聚物膜，有望應用於組織工程材料和醫用材料等領域。
【文檔編號】A61K47/32GK103524687SQ201310409778
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】陳明清, 楊海鵬, 施冬健, 馬鳳奪, 於秋彥, 韓丹 申請人:江南大學