[发明专利]一种具有X-射线显影功能的含碘聚碳酸酯及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有X‑射线显影功能的含碘聚碳酸酯，该含碘聚碳酸酯材料是将碘原子以化学键合的方式直接引入到聚合物骨架上，具有优异的X‑射线不透过性或增强X‑射线吸收的特性。本发明还提供了一种通过催化剂的存在下，由二咪唑酯基封端的烃类化合物与二醇类化合物逐步缩合聚合制备含碘聚碳酸酯的方法，该方法材料简单易行、可操作性强，同时能够得到不同组成、结构的显影聚碳酸酯材料，并且赋予了材料优异的、可调节的X‑射线显影性能。进一步的，本发明还提供了所述含碘聚碳酸酯在制备显影微球、显影微粒，以及在可视化栓塞材料、防伪标签、造影剂、抗菌材料、预防或治疗碘缺乏病、阻燃材料、组织工程、药物递送等领域的应用。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种具有X-射线显影功能的含碘聚碳酸酯及其制备方法与应用。

背景技术

CT成像因具有高空间分辨率、深成像深度等优点，已被广泛应用于临床诊断、材料研究、组织工程、防伪技术等领域。与其配合使用的各种X-射线造影剂也已被广泛的开发利用。通过物理混合添加金属或无机盐颗粒是制备X-射线显影材料最常用和最简单的方法。但是由于非化学键和的混合方式，添加的X-射线造影剂很容易渗透或泄露，导致材料的显影能力减弱或丧失，在用于生物医学领域时，还易引起潜在的全身毒性。因此，如何实现X-射线造影剂和基质材料的均匀、牢固地混合成为了本领域技术人员面临的难题之一。

并且，考虑到基质材料的生物相容性、可控的降解性等需要，可降解的聚碳酸酯材料成为了目前应用最为广泛的可降解高分子材料之一。基于此，开发一种含X-射线造影剂的聚碳酸酯材料具有非常重要的意义。

而相比于传统的物理混合法，将碘原子共价连接于聚碳酸酯骨架上既可保证X-射线造影剂与基质材料结合的牢固性，又可以实现聚碳酸酯类材料的均匀功能化。目前，合成功能聚碳酸酯类材料的方法主要有四种：聚合后修饰、开环聚合、加成聚合和缩合聚合。聚合后修饰是合成功能聚合物的有效方法之一，然而其缺点是合成步骤复杂且存在功能基团转化不彻底、修饰率低等缺点。开环聚合虽然是合成各种聚酯或聚碳酸酯材料最常用的方法，但是对于碘基聚碳酸酯功能材料的合成，目前较少见诸报道，这主要归因于1)缺少普适/商品化的含碘单体；2)聚碳酸酯的开环聚合通常仅适用于1,2-乙二醇或1,3-丙二醇衍生的五元或六元环碳酸酯类单体。而现有技术中存在的利用双碘三亚甲基环碳酸酯的开环聚合方法的合成步骤复杂、周期长，不利于工业化推广或大批量生产。聚碳酸酯合成的另外一种方法是采用环氧化合物与二氧化碳加成聚合，然而目前并无商品化的碘代环氧化合物，并且通过化学合成也比较困难。相比较而言，自然界中存在丰富的二醇化合物，同时含碘的咪唑烷烃类化合物也相对容易制备，因此对于碘基聚碳酸酯材料而言，缩合聚合是一种非常有潜力的方法。然而传统的缩合聚合通常需要高温、高真空的反应条件，而且面临不断脱除小分子或存在副产物有毒等问题，因而限制了此种方法的应用。

因此，开发一种碘功能化修饰均匀、显影能力稳定、降解性好、结构及X-射线显影性能均可控的含碘聚碳酸酯，以及开发一种可以制备该含碘聚碳酸酯的简单易行、可操作性强的缩合聚合方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种具有X-射线显影功能的含碘聚碳酸酯。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有X-射线显影功能的含碘聚碳酸酯，其结构式为通式(I)、通式(II)中的任意一种，

其中，嵌段A为含碘的碳酸酯类单体单元，嵌段B为不含碘的碳酸酯类单体单元；-ran-表示为无规共聚，-alt-表示为交替共聚；n、m为2～100的整数。

优选的，所述的含碘聚碳酸酯的数均分子量为1000-100000。

优选的，所述嵌段A含量为30-70mol％，所述嵌段B含量为70-30mol％。