[发明专利]多功能聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于高分子聚合物材料领域，涉及一种多功能聚合物及其制备方法和应用。所述多功能聚合物以抗菌低聚物和多肽为原料，所述抗菌低聚物和所述多肽在缩合剂和惰性气体的存在下反应，得多功能聚合物。本发明的多功能聚合物具有高效、稳定、广谱抗菌等特点；还具有低或无细胞毒性、具备多肽相应生物学功能；本发明所提供的多功能聚合物的制备过程简单，条件温和；制备多功能聚合物可以根据应用需求控制接入多肽的类型、数目，从而实现对多功能聚合物抗菌性和生物活性进行有效控制的目的；避免了生物医用材料相关的细菌感染的发生；提高了聚合物的使用寿命和应用范围。

技术领域

本发明属于高分子聚合物材料领域，涉及一种多功能聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

随着科技的发展以及人类生活水平的提高，人们对生活的各个方面都提出了许多新的需求。以医学领域为例，大量人工器官、人工关节以及药物缓释材料等的出现，使得生物医用材料逐渐走入人们的视野，迎来了新一轮的高速发展。而所谓生物医用材料，是指一类可用于诊断、治疗、修复或替换人体受损组织或器官，甚至增进其功能的高技术新材料，其可以为天然材料，也可以是人工合成的，或者两者的复合。生物医用材料在医学领域的应用，不仅显著地降低了心血管病、癌症、创伤等重大疾病引起的死亡率，挽救了千万计危重病人的生命，而且极大地提高了人类的健康水平和生命质量，因此具有十分重要的意义。

然而，生物医用材料在实际应用过程中，却也存在着诸多问题，例如与生物医用材料相关的细菌感染问题正在引起人们的关注。虽然，在临床实践中，所有的植入器件和手术医疗器械在使用前都会经过一系列非常严格的灭菌消毒处理，但是这些措施并不能完全消除病人受到细菌感染的可能性，因此一旦感染发生，往往需要长期依赖于抗生素甚至多次手术才能够治愈，而这不仅会给患者带来具有的经济压力，也会对患者的精神和身体造成极大的伤害，因此研发自身具有抗感染功能的生物医用材料具有什么重要的临床意义和广阔的应用前景。

目前，国内外针对自身具有抗感染功能的生物医用材料的研发取得了较大进展，其主要是通过共混等物理方法在材料基体中加入抗菌剂或抗菌元素，或者通过各种表面改性技术使材料表面形成含有抗菌剂的涂层；通过化学接枝或嵌段的方式使抗菌基团与基体材料相连；同时采用物理和化学方法制备抗菌性生物医用材料等。然而，不管是采用哪种方法，都存在制备工艺复杂，产物不易控制，且材料具有相当细胞毒性等问题。

因此，积极探索新的制备方法开发和制备本体具有良好抗菌性能和生物相容性，且能够对产物性能进行有效控制的生物医用材料具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多功能聚合物及其制备方法和应用，具有高效、稳定、广谱抗菌等特点，且可通过调节聚合物材料中多肽的含量和类型对材料的抗菌性能和生物活性进行有效控制，能应用在生物医用材料方面。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种多功能聚合物，所述多功能聚合物以抗菌低聚物和多肽为原料制得；所述抗菌低聚物如式Ⅰ或式Ⅱ或式Ⅲ所示，所述多肽如式Ⅳ所示；

式Ⅳ中，“n”为多肽中氨基的数量；“m”为多肽中羟基的数量；“x”为多肽中羧基的数量，不同的多肽，其数值不同，n≥0，m≥0，x≥0。

所述多功能聚合物包含具有良好抗菌性能的主链结构；能够降低材料细胞毒性并发挥其特定生物学功能的多肽；且可通过调节聚合物材料中多肽的含量和类型对材料的抗菌性能和生物活性进行有效控制。

进一步，所述多肽与所述抗菌低聚物的摩尔比为0.01-30:1。

进一步，式Ⅳ所示的多肽为生物活性多肽、人工合成多肽或其混合物。

作为一种优选，所述多肽包括力生长因子24肽(MGF-Ct24E)和RGD肽。