CN103193819A - 一锅法合成mpc的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一锅法合成MPC的方法，包括以下步骤：步骤1.将三氯氧磷溶解在乙腈中，乙二醇与三乙胺混合后，在-10℃下缓慢滴加到上述乙腈中，保持此温搅拌30分钟，再室温搅拌一小时，反应液冷却至-10℃；步骤2.在-10℃下缓慢滴加甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和三乙胺混合溶液，此温下搅拌三小时，冷却至-20℃，氮气保护下将三乙胺盐酸盐过滤掉，母液通入三甲胺，封闭反应器，升温到60℃并保持此温度持续搅拌26小时，冷却后在20℃下旋干溶剂，加入丙酮得到固体粉末，再用乙腈洗涤，氮气保护下过滤即得。本发明操作简单，节省了大量的设备和原辅料投入，降低了成本，为工业化生产MPC单体探索了一个很好的方向。

Description

一锅法合成MPC的方法

技术领域

本发明涉及一种合成MPC的方法，具体涉及一种一锅法合成MPC的方法。 

背景技术

生物相容性是指植入动物体内的材料与肌体之间的适应性，包括组织相容性和血液相容性。植入体内的生物医用材料及各种人工器官，辅助装置等，必须无毒性、无致敏性、无刺激性、无遗传毒性和无致癌性，对生物体组织、血液、免疫等系统不产生不良反应。提高材料的生物相容性是一个最终和总体目标。通过表面改性提高生物相容性的方法和手段多种多样，可分为两大类：生物“活化”表面的方法和“钝化”表面的方法。“活化”表面的方法是在阻止非特殊相互作用的同时提供能让生物分子识别和特殊作用的位点。“钝化”表面的方法是通过表面改性来形成生物惰性的表面，阻止蛋白质和生物分子等的非特异性作用，从而避免激活生物体中的一些不利反应，有效地抗感染和抗凝血。为了形成生物的惰性表面，可以采用聚合物如聚丙烯酸羟乙酯(PHEMA)，磷脂，低聚糖和聚乙二醇等对材料进行改性。磷脂类化合物以其特殊的结构和性能成为近年来研究的热点，其中最有代表性的为2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)聚合物。细胞膜以两层脂质分子为骨架，其主要成分是磷脂类两亲性分子(含疏水尾部和亲水头部)。在水溶液中，热力学作用使两亲性分子的疏水尾部与水的作用最小，亲水基团最大限度地暴露出来与水接触，从而可以形成双层膜结构。磷酰胆碱是组成细 胞膜的基本单元(如卵磷脂等)的亲水端基，是细胞外层膜中的最外层基团。Nakabayashi和Chapman研究组分别较早提出了仿细胞膜结构的概念，设计合成了MPC，并将其与憎水性丙烯酸酯类单体共聚得到具有亲水亲油两亲性能的共聚物。研究表明用MPC聚合物对生物材料表面进行仿细胞膜外层结构的修饰，可显著增加材料的生物相容性。 

文献报道的MPC合成路线主要有两种。1978年Kadoma等成功合成了MPC，但此方法路线长、产率低、水解反应后体系中残余的水影响MPC的结晶，故未被广泛应用。1982年，Umeda等合成了MPC，但其熔点与之前报道的相差较大。1990年，Ishihara等对Umeda等人的方法进行改进，将合成2-烷基-2-氯-2-氧-1，3，2-二氧磷杂环戊烷(OPEMA)的溶剂乙醚换为四氢呋喃(THF)。由于OPEMA不溶于乙醚，这可能有利于OPEMA的纯化分离。产物熔点与路线一基本一致。目前，世界范围内主要有Biocompatibles和日本油脂株式会社两家研究机构可提供MPC单体和一些共聚物。从2006年开始，国内也有相关研发机构小批量提供研究用MPC试样。 

大多数从事相关研究的实验室采用改进后的方法合成MPC单体，并通过₁H NMR、₁₃C NMR、IR和元素分析等方法确定其结构及样品纯度。 

上述合成方法使用三甲胺作为开环剂，使得合成需要低温、耐压等相对苛刻的反应条件，过程较复杂。张世平等在温和条件下，以三氯氧磷、氯化胆碱和甲基丙烯酸-2-羟乙基酯为原料，建立了合成MPC的新途径。该方法目前在产物分离提纯方面还存在困难，不易得到MPC纯品，需进一步研究改进。 

近年来，随着MPC聚合物研究工作的深入，其优良性能逐渐被认可，相关研究和应用正处在快速发展的初期阶段。同时，其应用研究也交叉渗透到更多学科领域，朝着多样化的趋势发展。如Kiritoshi等研究表明PMPC凝胶体积不仅依赖于混合溶剂中醇的含量，同时取决于醇的化学结构，可对醇分子进行识别，为分子识别提供了新的途径。Wen等通过在多孔硅颗粒表面接枝聚合MPC，合成了新型两性离子固定相KS-PMPC，可对小肽分子实现良好的分离效果。Sumida等研究表明利用PMB分离得到的血小板基本无活性。可以作为一种不用离心就可以分离血小板的新方法。 

MPC可以与不同的单体以不同比例形成结构和性能千差万别的共聚物，获得任意设计性能的聚合物膜表面，从而达到精确调控生物材料与生物组织相互作用的目的。预期在生物分子识别、生物器官的仿生制造、基因治疗、生物机器研制、生物药物制备分离等方面将有较大突破。 

2006年及2007年，中国政府颁布的“863”计划研究指南中，生物相容性材料的相关研究均为重要课题。MPC聚合物以其优异的生物相容性及结构可调控性日益得到科研工作者的重视，其研究应用必将跨入新的阶段。 

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种一锅法合成MPC的方法，降低成本。 

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 

一锅法合成MPC的方法，包括以下步骤： 

步骤1)将168g三氯氧磷溶解在2500ml的乙腈中，62g乙二醇与110g三乙胺混合后，在-10℃下缓慢滴加到上述乙腈中，后保持此温度搅拌30min，再室温搅拌一个小时，反应液冷却至-10℃； 

步骤2)在-10℃温度下缓慢滴加117gHEMA和110g三乙胺混合溶液，然后此温度下搅拌三个小时，冷却至-20℃，氮气保护下将三乙胺盐酸盐过滤掉，母液通入180g三甲胺，封闭反应器，升温到60℃并保持此温度持续搅拌26小时，冷却后在20℃下旋干溶剂，加入丙酮得到固体粉末，再用乙腈洗涤，氮气保护下过滤得到白色固体粉末，为MPC； 

具体过程为： 

本发明的有益效果是： 

本发明操作简单，步骤短，节省了大量的设备和原辅料投入，更为重要的是避免了传统路线中对于高真空的依赖，降低了成本，为工业化生产MPC单体探索了一个很好的方向。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。 

具体实施方式

下面将结合实施例，来详细说明本发明。 

一锅法合成MPC的方法，包括以下步骤： 

步骤1)168g三氯氧磷(1.1eq)溶解在2500ml的乙腈中，62g乙二醇(1.0eq)与110g三乙胺(1.1eq)混合后，在-10℃下缓慢滴加到上述乙腈中，后保持此温度搅拌30min，室温搅拌一个小时，反应液冷却至-10℃； 

步骤2)在-10℃温度下缓慢滴加117gHEMA(0.9eq)和110g三乙胺(1.1eq)混合溶液，然后此温度下搅拌三个小时，冷却至-20℃，氮气保护下将三乙胺盐酸盐过滤掉，母液通入180g三甲胺(3.0eq)，封闭反应器，升温到60℃并保持此温度持续搅拌26小时，冷却后在20℃下旋干溶剂，加入丙酮得到固体粉末，再用乙腈洗涤，氮气保护下过滤得到白色固体粉末，为MPC，总收率15％-20％，纯度98％。 

具体过程为： 

以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (1)

1.一锅法合成MPC的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)将168g三氯氧磷溶解在2500ml的乙腈中，62g乙二醇与110g三乙胺混合后，在-10℃下缓慢滴加到上述乙腈中，后保持此温度搅拌30min，再室温搅拌一个小时，反应液冷却至-10℃；

步骤2)在-10℃温度下缓慢滴加117g HEMA和110g三乙胺混合溶液，然后此温度下搅拌三个小时，冷却至-20℃，氮气保护下将三乙胺盐酸盐过滤掉，母液通入180g三甲胺，封闭反应器，升温到60℃并保持此温度持续搅拌26小时，冷却后在20℃下旋干溶剂，加入丙酮得到固体粉末，再用乙腈洗涤，氮气保护下过滤得到白色固体粉末，为MPC；

具体过程为：