[发明专利]不饱和酸酐或不饱和酰亚胺与环内酯等的共聚物及交联物

说明书

技术领域

本发明涉及在环内酯聚合物主链引入活性双键和亲水性链段，合成亲水性强、柔性好，且与反应体系相容性良好的高分子共聚物和交联物及其用途。

背景技术

聚乳酸在药物缓释和组织工程中应用广泛，但其自身存在着许多缺陷，常用化学改性的方法克服这些缺陷。当前对聚乳酸的化学改性大都是通过共聚或表面修饰改变材料的疏水性，共聚改性材料可以通过引入不同的基团或链段来改善聚合物的性能。马来酸酐作为一种可在人体内正常代谢的多官能团物质，其水解产物马来酸和生物体三羧酸循环时的中间体延胡索酸的结构相近，因此其在人体使用是安全的。马来酸酐含碳-碳双键结构，具有参与自由基和光化学反应的能力；另一方面其酸酐基团可以和含有活泼氢的物质如醇或胺反应发生酯化或酰氨化，因此在高分子改性中应用广泛。另外，不饱和酰亚胺引入到主链当中，可以缓冲聚合物降解过程当中产生的酸性物质；多元醇作为一种细胞相容性良好的物质在提高物质的相容性和高分子材料的亲水性方面应用广泛。

曹雪波在[硕士学位论文]一马来酸酐改性聚乳酸的研究，重庆，2001，涉及了马来酸酐通过双键的自由基反应对聚乳段进行侧链改性。雄成东等在《化学通报》，1994，59-61；Kazuo Sakurai等在J Macromol Sic Pure Appl Chem，1999，A36(12)：1863-1877；LiSM等在Macromolecules，1996，29：57-62中都提到了PLA-PEG共聚物的合成和结构研究；Suming Li等在Polymer，1998，39：5421-5430；全大萍在《高等学校化学学报》，2005，8：1570-1573；罗丙红在《高分子学报》，2005，6：327-332；  Naozumi T等在Polymer，2004，45，7927-7933；全大萍等在《功能高分子学报》，2002，15：391-394中也进行了聚乳酸和聚乙二醇共聚物，以及马来酸酐的研究。上述方法中，引入了马来酸酐和聚乙二醇，马来酸酐主要是通过双键的自由基反应在聚乳酸侧链中引入，而且马来酸酐的引入量低；在聚合物主链中引入聚乙二醇和酸酐，但反应步骤多，而且马来酸酐的引入量低。

本发明将不饱和环状酸酐或不饱和环状酰亚胺与环内酯共聚制得二元共聚物，或将不饱和环状酸酐或不饱和环状酰亚胺、环内酯和多元醇共聚制得三元共聚物，这两种共聚物将不饱和双键引入到聚合物主链中，因此可以通过双键的自由基反应进行交联反应，从而制备具有网络结构的交联物，这种交联物中含有可以水解的酯键，在水存在的状态下可以形成水凝胶，水凝胶是一种优良的药物缓释材料。本发明的另一个目的是制备多功能材料，共聚过程中不饱和环状酸酐中活性双键和多元醇亲水性链段的引入，一方面增加了其进一步反应的活性，另一方面提高了聚合物的亲水性；不饱和环状酰亚胺的引入，缓解了聚合物降解过程中酸性物质产生而引起的体系pH变化。根据改性聚合物的这些特性，可以将其用于药物缓释材料或组织工程领域当中。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供不饱和酸酐或不饱和酰亚胺与环内酯、多元醇的共聚物、其交联物及用途，采用共聚方法对环内酯聚合物进行亲水性和降解可控性改性。

本发明首先提出了一种不饱和酸酐或不饱和酰亚胺与环内酯的二元共聚物，采用的原料的质量百分比为：不饱和酸酐或不饱和酰亚胺的质量为环内酯质量的5～20％，两种物质分别开环进行共聚，制得二元共聚物。聚合物分子量分布为1～4万，玻璃化转变温度为43～55℃。

其所选择的不饱和酸酐为不饱和环状酸酐；所选的不饱和酰亚胺为不饱和环状酰亚胺；所选择的酯是环内酯为丙交酯或对二氧环己酮。共聚反应温度为140～200℃，反应时间为2～48h。

由上述二元共聚物可制备获得其交联物，它是将二元共聚物经分离纯化后，在二元共聚物摩尔用量3～10％的引发剂、二元共聚物摩尔用量0～30％的交联剂的作用下，经过不饱和双键的自由基反应，制得的网状交联物，反应温度为80～150℃，反应时间为8～24h，交联物分子量分布为4～8万，玻璃化转变温度为50～58℃。所选择的交联剂为丙烯酸酯，如甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸乙酯等；所用的引发剂为过氧化物引发剂，如过氧化二苯甲酰，过氧化叔丁基。

在所述交联物制备中是采用共沉淀技术分离纯化二元共聚物，共沉淀体系包括丙酮-甲醇、四氢呋喃-水、丙酮-正己烷或三氯甲烷-乙醚体系。