[发明专利]一种人造细胞膜材料聚季铵盐-51的合成方法

说明书

本发明提供了一种人造细胞膜材料聚季铵盐‑51的合成方法，包括如下步骤，1）合成得到溴代磷酰胆碱；2）将溴代磷酰胆碱通过离子交换树脂去掉氯离子；3）将步骤2）得到的溴代磷酰胆碱乙醇溶液，加入甲基丙烯酸正丁酯，加入的锌粉，剧烈搅拌下回流，得到聚季铵盐‑51；本发明简化了原有聚季铵盐‑51的合成路线，基本实现一锅法合成，无需再加入引发剂直接得到产物；原材料获取方便，价格低廉，降低成本，实现绿色合成；为聚季铵盐‑51的产业化提供基础。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其是涉及一种人造细胞膜材料聚季铵盐-51的合成方法。

背景技术

二十世纪末，日本油脂株式会社（NOF CORPORATION.）在开发的仿生材料系列产品的方向上走在了世界前列，他们开发的这类医学仿生材料由于其极高的保湿透气性能和与人体细胞膜极其相似的成分及特性，被誉为人造细胞膜。

这种高端医学仿生材料具有高度的生物相容性，主要应用于生物医药，医疗器械领域，并且已经在下面领域商品化：用于制造血液透析膜治疗尿毒症患者；涂于生物支架(scaffold)材料用于扩张血管；做成仿细胞膜聚合物胶束缓释药物提高疗效；应用于生物医药领域的芯片表面减少对于蛋白质、DNA、细胞等的非特异性吸附；涂覆于人造关节材料表面减少其与软组织间的界面摩擦问题，增加寿命；涂覆于人造血管内壁减少血小板的聚集，减少血栓风险；用作软性隐形眼镜材料；高档化妆品的保湿原料。

目前国内没有一家公司能对这个产品进行大规模的产业化，其合成规模一般只达到克级水平，仅适合于研究用，无法提供长期稳定的商品供应。

现有合成路线存在着诸多问题，合成路线长，要经过四步反应，且每一步都要后处理，操作繁琐；需要高精密反应设备，必须有抗高压和抗高真空的反应釜才能完成反应；反应中经常遇到不可预知的突然聚合而造成反应失败；用到有毒有害溶剂和试剂，其中包括甲苯和三氯化磷。这也是技术壁垒高的原因，同时也提供了超越日本和其他专利技术的机遇。有鉴于此，本公司已经提交专利一种人造细胞膜主成分2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱的合成方法（专利申请号：2017102191045），以克服现有技术中的不足，简化反应路线，提高反应效率，避免高精度反应设备，降低反应成本；同时取代有毒有害的试剂，实现绿色合成。

在从溴代磷酰胆碱合成MPC的过程中发现温度高的时候有MPC自身聚合现象出现，查阅资料发现聚合反应有一种新型的聚合类型—原子转移自由基聚合（Atom TransferRadical Polymerization，ATRP）。这种聚合是以简单的有机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为卤原子载体，通过氧化还原反应，在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡，从而实现了对聚合反应的控制。ATRP聚合体系的引发剂主要是卤代烷RX(X= Br,Cl），苄基卤化物，α-溴代酯，α-卤代酮，α-卤代腈等，另外也有采用芳基磺酰氯、偶氮二异丁腈等。

我们合成MPC过程中用到了有机卤化物-溴代磷酰胆碱、过渡金属-锌，并且是发生了氧化还原反应。因此，我们合成MPC的反应过程中具备了发生聚合的条件。通过对这一聚合现象的仔细研究，我们把握了聚合发生的最优条件，完成了人造细胞膜材料聚季铵盐-51的合成。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种人造细胞膜材料聚季铵盐-51的合成方法，以克服现有技术中的不足，简化反应路线，提高反应效率，避免高精度反应设备，降低反应成本；同时取代有毒有害的试剂，实现绿色合成。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种人造细胞膜材料聚季铵盐-51的合成方法，包括如下步骤，

1）根据已经提交专利（专利申请号：2017102191045）的最佳条件，合成溴代磷酰胆碱；

2）将溴代磷酰胆碱通过离子交换树脂去掉氯离子；