[发明专利]改性聚芳醚酮(PAEK)聚合物及其获得方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性聚芳醚酮聚合物(PAEK)及其获得方法，所述改性聚芳醚酮聚合物 (PAEK)具有经适于“点击(click)”反应的叠氮化物、炔、硫醇、马来酰亚胺、磺酰基叠氮化物 或硫代酸化学改性的表面。

本发明还涉及衍生自其的缀合生物材料及其获得方法，所述缀合生物材料是具有 经RGD(Arg-Gly-Asp)和/或OGP_10-14(Tyr-Gly-Phe-Gly-Gly)肽模拟物改性之表面的PAEK型 材料。

这些材料特别地可用于制造医疗装置或者组织工程基质或细胞培养基质。

最后，本发明还涉及荧光PAEK材料。

背景技术

PAEK是具有可接受的生物相容性的热塑性材料，其可被加工成纤维、膜、涂层、基 质或多孔材料并用于制造植入物和假体装置。

然而，因为PAEK显示出较差的组织整合性质(例如，骨整合)，所以更先进的医学应 用需要生物材料促进特定细胞的粘附、增殖和/或分化的积极作用。

因此，高度期望开发出新的改性PAEK以及对PAEK植入物表面进行改性的方法。以 这种方式，在疏松材料(materialagranel)中保留了PAEK聚合物优良的机械、化学和结构 特性，同时通过接枝到表面的组分赋予了不同的物理或生物特性。

聚醚醚酮，通常称为PEEK，是PAEK聚合物家族的成员。

已知PEEK(聚醚醚酮)的表面化学改性是通过在相当苛刻的反应条件下与酮羰基 的加成和缩合反应发生的。这些改性，然后是常规的经碳化二亚胺或N-羟基琥珀酰亚胺活 化的酰胺键形成，可用于将肽连接至PEEK膜(DevineJN等.WO2002000763A1“Bio- compatiblesurfacefunctionalizedpolyetherketonematerials，theirmanufacture anduse”)。另一方面，PEEK聚合物的羰基改性反应很大程度上依赖于结晶度。使PEEK聚合 物与羟胺反应以形成相应的PEEK肟，并用反应性很高的苯磺酰基异氰酸酯使该材料衍生化 以提供相应的苯磺酰基氨基甲酸酯(FranchinaNL等.Macromolecules，1991，24：3045- 3049“Surfacemodificationsofpoli(etheretherketone”)。

PEEK聚合物表面处的化学转化可优选地通过接触角、X射线光电子能谱(XPS)、用 合适的光响应剂(例如，丹磺酰基)衍生化后进行荧光测定、或者酶联免疫吸附测定(ELISA) 来监测。

当采用保护基途径时，使用常规酰胺化学进行的多功能生物活性分子的混合物与 PEEK聚合物的缀合并非显而易见的工作。或者，铜催化的生物正交(“点击”)化学提供了用 经适当改性的生物分子对聚合物材料进行表面改性的另一途径(Ofir，Y.等.US 2009264317A1“Functionalizednanostructure，methodsofmanufacturethereofand articlescomprisingthesame”；还参见：Nebhani，L.等.Adv.Mater.2009，21：3442-3468 “Orthogonaltransformationsonsolidsustrates：efficientavenuestosurface modification”)，但是一些聚合物材料或接枝肽的多孔表面或粗糙表面可吸附大量促进正 交缀合通常所需的有毒铜盐。这可能使得所得功能化聚合物材料(例如，多孔或非常粗糙的 PEEK)对于医学应用是不能接受的。在温和条件下进行叠氮化物-炔环加成的不合铜方法在 本领域是已知的(Lutz，J-FAngewChemIntEd200847：2182-2184“Copper-free azida-alkynecycloadditions：newinsightsandperspectives”)。本领域中还不知道 实现将生物正交肽接枝到PEEK型聚合物表面的方法。