[发明专利]聚(2－取代基羰基－2－甲基三亚甲基碳酸酯)及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚(2-取代基羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)的制备和用途。本发明属于有机化学和高分子化学领域。

背景技术

近几十年以来，生物医用高分子材料的研究得到了迅速发展，作为生物可降解的高分子材料，由于它在植入体内后不需经外科手术取出，因而在手术缝合线、人造皮肤、人造血管、骨固定及修复和药物传递系统等领域得到越来越广泛的应用。生物可降解合成高分子主要有聚酯、聚氨基酸、聚磷酸酯、聚酸酐、聚原酸酯、聚碳酸酯等。脂肪族碳酸酯是一类生物可降解/吸收的高分子，它具有生物相容性，在体内条件下有一定弹性，可作为生物医用材料在药物控制释放系统，体内植入材料和软组织修复材料等方面有广泛的研究和应用。为了获得侧链含功能化可生物降解/吸收的无毒生物医用高分子材料，重要的途径之一就是设计和合成结构新颖的碳酸酯单体或通过侧链修饰。

高分子合成方法一般有加聚聚合、异构化聚合、消去聚合、缩聚、环化聚合、开环聚合、聚加成、加成缩聚等反应，目前生物可降解聚碳酸酯的合成一般采用开环聚合，因为它具有热效应低、聚合速度快、能在短时间内达到较高分子量等优点。常见的脂肪族碳酸酯开环聚合的单体一般为五元环或六元环环状碳酸酯，但由于五元环环状碳酸酯开环聚合时总是或多或少有脱二氧化碳现象产生，因此聚碳酸酯的合成一般采用六元环环状碳酸酯。

含可功能化侧基的脂肪族聚碳酸酯在实践中有重要意义。在侧基官能团上键合各种药物形成高分子药物体系，可控制释放或持续释放；或者键合生物活性分子，以改善材料的生物相容性和生物活性；通过侧链官能团的引入还可以改变聚合物的降解速率、物理机械性能、亲水/疏水性能；还可通过控制官能团的比例来控制降解速率，因此含可功能化侧基的脂肪族聚碳酸酯的研究和应用引起了人们极大的兴趣。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的具有良好生物相容性含可功能化基团的生物可降解/吸收聚碳酸酯即聚(2-取代基羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)及其制备方法和用途。

本发明提供的技术方案是：聚(2-取代基羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)，其结构式为：式中R＝NH(CH₂)_2-8NH₂、NHCH₂CH₂N(CH₃)₂、NHCH₂CH₂N(CH₂CH₃)₂，其重均分子量为2000～20000。

本发明还提供了上述聚(2-取代基羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)的制备方法，即以氯仿或二氯甲烷为溶剂，在-10℃～40℃条件下将聚(2-甲氧羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)与乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、N，N-二甲基乙二胺或N，N-二乙基乙二胺进行氨解得到聚(2-取代基羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)。

聚合物的结构经红外光谱(FT-IR)，质子核磁共振谱(1H NMR)证实，聚合物的重均分子量和多分散指数由凝胶色谱(GPC)测定，氨解前洗脱溶剂为氯仿，其重均分子量5000-50000，多分散指数为1.3-2.0，氨解后的聚合物重均分子量2000-20000，洗脱溶剂为水。

采用本发明所达到的有益效果。

本发明首次采用聚(2-甲氧羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)氨解合成亲水性很好的聚(2-取代基羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)，聚合物的结构经红外光谱(FT-IR)，质子核磁共振谱(1H NMR)确认，两者聚合物相比，前者侧基为疏水性基团，后者为亲水性酰胺-胺基团，因此聚合物由氨解前的脂溶性转变为氨解后的水溶性。由于本发明聚合物侧链功能基的存在，从而可以通过键合各种药物形成高分子药物体系，可控制释放或持续释放，或者键合生物活性分子，以改善材料的生物相容性和生物活性，通过侧链官能团的引入还可以改变聚合物的降解速率、物理机械性能、亲水/疏水性能，并可通过控制官能团的比例来控制降解速率，因此在药物控制释放、组织工程、基因治疗等领域有很重要的实践意义。

本发明的聚(2-取代基羰基-2-甲基三亚甲基碳酸酯)具有以下用途：

1、改善聚碳酸酯的物理机械性能、玻璃化温度，用于组织工程。

2、改善材料的生物相容性和生物活性，用于医药方面。

3、用于药物控制释放体系。

4、可功能化侧基制备高分子药物。

5、改善聚碳酸酯的亲水性/疏水性能，提高其降解速率。