CN103739795B - 一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯及制备方法,聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料具有下述结构:
Description
技术领域
本发明属于医用高分子材料技术领域,具体涉及到聚氨酯生物材料表面改性的制备方法。理论上也涉及材料表面改性以及生物医用高分子材料生物相容性改性领域。
技术背景
聚氨酯作为一种性能优良的生物医用高分子,具有良好的顺应性、耐磨性、弹性、形状记忆及较好的抗凝血性。聚氨酯医用生物材料分子结构含有软硬段,存在微观相分离,所以聚氨酯材料与生物体之间有着良好的生物相容性,在生物医学方面有着极为广泛的应用,例如人工心脏瓣膜、人工肺、骨粘合剂、人工皮肤、人工血管、心脏起博器绝缘线、缝线、医用导管等。人工心脏及心脏辅助装置等血液接触材料对材料性能要求苛刻,尤其是要求必须具有高血液相容性,还没有取得令人满意的临床效果。聚氨酯是一种弹性良好的高分子材料,微孔聚氨酯血管具有良好的水渗透性与天然血管相匹配的顺应性,可以大大减少新内膜增生。在小口径人造血管方面,虽然有各种改性修饰聚氨酯的研究报道,但仍存在再狭窄和血栓形成等缺点,因些提高聚氨酯材料的血液相容性是当今亟待解决问题。
聚氨酯医用材料血液相容性需要进一步提高,以满足血液接触材料的要求;另外,聚氨酯医用材料表面亲水性需要改进,以提高其对内皮细胞粘附,和促进或诱导内皮细胞增殖,这样就能改善其血液相容性和组织相容性。
近年来,各国研究者提出了表面涂层、化学接枝等方法在材料表面引入亲水性聚合物,例如通过2-甲基丙烯酰基乙氧化磷酰胆碱、含羧酸甜菜碱基团两性共聚物、和磺基甜菜碱基团两性聚合物接枝及其共聚修饰材料表面,提高材料表面亲水性,赋予材料表面优异的抗蛋白质吸附能力,提高材料的血液相容性。
原子转移自由基聚合(ATRP)作为一种活性自由基聚合,吸引了众多研究者的兴趣。研究者基于ATRP的基本原理,将引发剂引入材料表面,成功的实现了聚合单体的表面引发聚合接枝反应。表面引发ATRP技术具有ATRP宽泛的单体选择,高的杂质容忍度和温和的反应条件等特点。根据ATRP的基本原理,s-ATRP方法可以在材料表面合成分子量分布窄,结构规整的聚合接枝链,同时,作为一种聚合接枝方法,能够在活化点密度一定情况下,得到相对高的接枝密度。
聚乙二醇(PEG)类单体例如羟基封端聚乙二醇甲基丙烯酸酯和羟基封端聚乙二醇丙烯酸酯等,它们是一种被广泛应用的功能性单体。由于其PEG分子链具有高度的亲水性及柔顺性,一方面可以与水形成水合PEG链,很容易形成水化层,形成稳定的空间位阻,阻碍血液成分在材料表面的吸附,从而具有抗非特异性蛋白吸附、抗血小板吸附以及抗细菌粘附的能力;另一方面,水合PEG链在水中具有较低的表面能,形成的水微流可以阻止蛋白质的停滞、粘附与变形。因此,PEG广泛的应用于可以提高材料的血液相容性。
在人工血管材料和组织工程支架表面植入血管内皮细胞,在模拟细胞外基质环境中体外培养增殖,促使材料表面形成内皮细胞层,这种方法经常被用来预防人工血管血栓形成和内皮增殖。为了增加对内皮细胞粘附,经常在材料表面接枝具有特定功能的多肽,多肽作为配体能够直接与内皮细胞表面相应受体结合,例如CAG(Cys-Ala-Gly)、REDV、PHSRN、RGD和GRGDSP等。这些多肽对内皮细胞有很好的粘附和增殖作用,但是现有材料表面接枝多肽技术繁琐,效率不高。尤其是对于聚氨酯材料化学性质稳定,很难在其表面连接多肽,而且材料表面单位面积多肽含量很低,这样造成多肽的优越性能,不能很好发挥出来。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
本发明的第二个目的是提供一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法。
本发明的技术方案概述如下:
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具有下述结构:
其中:M是含有L-半胱氨酸的三肽和多肽;n=2~1000,m=2~1000,b代表嵌段共聚,p=4~50。
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有氯或溴原子的聚氨酯放入反应器中,将2-40mmolCuX、2-100mmol2,2-联吡啶或五甲基二乙烯基三胺和0.01-8mmol CuX2加入反应器中,加入物质量为0.01~10mol的第一种单体配成的除氧溶液,在0~100℃下,搅拌反应0.5~168h,用水,甲醇或乙醇洗涤;所述除氧溶液的溶剂为水,甲醇或乙醇;
(2)将步骤(1)产物浸泡在5-20mL1,4-二氧六环中,将2-40mmol CuX、2-100mmol2,2-联吡啶或五甲基二乙烯基三胺和0.01-8mmol CuX2加入反应器中,加入物质量为0.01~10mol的第二种单体与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在0~100℃下,搅拌反应0.5~168h,用水,甲醇或乙醇洗涤,再加入0.001-0.5mol三乙胺、5-30mL N,N-二甲基甲酰胺、0.01-0.5mol烯丙胺,在50-80℃下,反应1-24小时,用水、甲醇或乙醇洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在5-20mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入0.1-500mmol包含有L-半胱氨酸的多肽,和0.2mg-100mg光引发剂,300瓦紫外灯下,照射距离18-50厘米,光照反应30分钟-10小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
聚氨酯为相对分子质量为5万-25万的聚碳酸酯型聚氨酯、相对分子质量为5万-25万聚酯型聚氨酯或相对分子质量为5万-25万聚醚型聚氨酯。
所述CuX为CuBr或CuCl。
所述CuX2为CuBr2或CuCl2。
所述第一种单体为聚乙二醇甲基丙烯酸酯或聚乙二醇丙烯酸酯。
所述第二种单体是丙烯酸五氟苯酚酯或甲基丙烯酸五氟苯酚酯。
所述光引发剂为二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、安息香、安息香甲醚、安息香二甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚。
所述包含有L-半胱氨酸的多肽,优选三肽-七肽,特别是优选的是:CAG,CRGD,RGDC,CREDV,REDVC,CYIGSR,CRGDS,CLDV,CPHSRN或CGRGDSP。
本发明的优点:提高聚氨酯材料表面亲水性能,提高对细胞粘附能力,解决聚氨酯材料血液相容性问题。
附图说明
图1为聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料水接触角测定结果,1为聚碳酸酯聚氨酯,2-12分别为实施例11-21制备的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料;
图2为聚氨酯材料表面培养内皮细胞7天结果;
图3为聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料(实施例11制备)表面培养内皮细胞7天结果;
图4为聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料(实施例12制备)表面培养内皮细胞7天结果;
图5为聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料(实施例13制备)表面培养内皮细胞7天结果;
图6为聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料(实施例14制备)表面培养内皮细胞7天结果;
图7为聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料(实施例15制备)表面培养内皮细胞7天结果;
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,本发明的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明,但并不对本发明进行任何限制。
下面实施例中所用的聚碳酸酯聚氨酯(相对分子质量为5万-25万)、聚酯型聚氨酯(相对分子质量为5万-25万)或聚醚型聚氨酯(相对分子质量为5万-25万),合成方法参见参考文献:冯亚凯,赵海洋,郭锦棠,赵婵,孟繁茹,生物相容性聚碳酸酯聚氨酯微纤维人工血管的研究,高分子通报,2010,8,73-77;张敏,夏青,王昊,张宝峰,李猛,聚醚型与聚酯型聚氨酯弹性体的性能研究,塑料工业,2013,41,87-89;谢富春,郭福全,影响聚醚型聚氨酯弹性体合成的因素,弹性体,2010,5,28-31。
丙烯酸五氟苯酚酯或甲基丙烯酸五氟苯酚酯,参考文献M.Eberhardt,R.Mruk,R.Zentel,P.Theato,Synthesis of pentafluorophenyl(meth)acrylate polymers:New precursor polymers for thesynthesis of multifunctional materials.Eur.Polym.J.41,2005,1569-1575。
表面含有氯或溴原子的聚氨酯,参考文献冯亚凯,杨大志,赵海洋,复式高密度含长尾链瓶刷型聚合物链改性材料及制备方法,CN102311526A。
实施例1
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具有下述结构:
其中:M是含有L-半胱氨酸的三肽CAG;n=500,m=500,b代表嵌段共聚,p=10。
实施例2
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的四肽CRGD;n=2,m=2,b代表嵌段共聚,p=4。
实施例3
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的四肽RGDC;n=1000,m=1000,b代表嵌段共聚,p=50。
实施例4
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的五肽CREDV;n=100,m=100,b代表嵌段共聚,p=100。
实施例5
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的五肽REDVC;n=500,m=500,b代表嵌段共聚,p=20。
实施例6
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的六肽CYIGSR;n=800,m=800,b代表嵌段共聚,p=30。
实施例7
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的五肽CRGDS;n=20,m=200,b代表嵌段共聚,p=5。
实施例8
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的四肽CLDV;n=10,m=10,b代表嵌段共聚,p=5。
实施例9
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的五肽CPHSRN;n=600,m=600,b代表嵌段共聚,p=8。
实施例10
一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,具式(I)结构:其中:M是含有L-半胱氨酸的七肽CGRGDSP;n=500,m=500,b代表嵌段共聚,p=20。
实施例11
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有氯原子的相对分子质量为10万的聚碳酸酯型聚氨酯放入反应器中,将2mmol CuBr,4mmol2,2-联吡啶和1mmol CuBr2加入反应器中,加入物质量为1mol的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(p=44)配成的除氧溶液,在50℃下,搅拌反应168h,用甲醇洗涤;除氧溶液的溶剂为甲醇;
(2)将步骤(1)产物浸泡在10mL1,4-二氧六环中,将2mmol CuBr,4mmol2,2-联吡啶和4mmol CuBr2加入反应器中,加入物质量为1mol的丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在50℃下,搅拌反应168h,用甲醇洗涤,再加入0.1mol三乙胺、20mL N,N-二甲基甲酰胺、0.1mol烯丙胺,在70℃下,反应12小时,用甲醇洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在10mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入300mmol包含有L-半胱氨酸的三肽CAG,和50mg二苯甲酮,300瓦紫外灯下,照射距离35厘米,光照反应5小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例12
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有氯原子的相对分子质量为5万的聚碳酸酯型聚氨酯放入反应器中,将2mmol CuBr,2mmol2,2-联吡啶和0.01mmol CuBr2加入反应器中,加入物质量为0.01mol的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(p=4)配成的除氧溶液,在100℃下,搅拌反应0.5h,用水洗涤;除氧溶液的溶剂为水;
(2)将步骤(1)产物浸泡在5mL1,4-二氧六环中,将2mmol CuBr,2mmol2,2-联吡啶和0.01mmol CuBr2加入反应器中,加入物质量为0.01mol的丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在100℃下,搅拌反应0.5h,用水洗涤,再加入0.001mol三乙胺、5mL N,N-二甲基甲酰胺、0.01mol烯丙胺,在80℃下,反应1小时,用水洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在5mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入0.1mmol包含有L-半胱氨酸的四肽CRGD,和0.2mg2,4-二羟基二苯甲酮,300瓦紫外灯下,照射距离18厘米,光照反应30分钟,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,为实施例2中的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例13
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有氯原子的相对分子质量为25万的聚碳酸酯型聚氨酯放入反应器中,将40mmol CuBr,100mmol2,2-联吡啶和0.1mmol CuBr2加入反应器中,加入物质量为10mol的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(p=50)配成的除氧溶液,在0℃下,搅拌反应0.5h,用乙醇洗涤;除氧溶液的溶剂为乙醇;
(2)将步骤(1)产物浸泡在20mL1,4-二氧六环中,将40mmol CuBr,100mmol2,2-联吡啶和0.01mmol CuBr2加入反应器中,加入物质量为10mol的丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在0℃下,搅拌反应168h,用乙醇洗涤,再加入0.5mol三乙胺、30mL N,N-二甲基甲酰胺、0.5mol烯丙胺,在50℃下,反应24小时,用乙醇洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在20mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入500mmol包含有L-半胱氨酸的四肽RGDC,和100mg米蚩酮,300瓦紫外灯下,照射距离50厘米,光照反应10小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,为实施例3中的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例14
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有溴原子的相对分子质量为10万聚酯型聚氨酯放入反应器中,将10mmol CuCl,50mmol2,2-联吡啶和8mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为0.05mol的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(p=50)配成的除氧溶液,在80℃下,搅拌反应120h,用水,洗涤;除氧溶液的溶剂为水;
(2)将步骤(1)产物浸泡在8mL1,4-二氧六环中,将10mmol CuCl,50mmol2,2-联吡啶和8mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为0.05mol的丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在80℃下,搅拌反应120h,用水洗涤,再加入0.05mol三乙胺、10mL N,N-二甲基甲酰胺、0.05mol烯丙胺,在70℃下,反应5小时,用水洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在8mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入150mmol包含有L-半胱氨酸的五肽CREDV,和25mgα,α-二乙氧基苯乙酮,300瓦紫外灯下,照射距离25厘米,光照反应1小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例15
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有溴原子的相对分子质量为5万聚酯型聚氨酯放入反应器中,将30mmol CuCl,30mmol五甲基二乙烯基三胺和4mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为4mol的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(p=20)配成的除氧溶液,在20℃下,搅拌反应48h,用甲醇洗涤;除氧溶液的溶剂为甲醇;
(2)将步骤(1)产物浸泡在15mL1,4-二氧六环中,将30mmol CuCl,60mmol五甲基二乙烯基三胺和2mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为5mol的丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在20℃下,搅拌反应48h,用甲醇洗涤,再加入0.2mol三乙胺、25mL N,N-二甲基甲酰胺、0.3mol烯丙胺,在60℃下,反应12小时,用甲醇洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在15mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入400mmol包含有L-半胱氨酸的五肽REDVC,和75mgα,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮,300瓦紫外灯下,照射距离45厘米,光照反应8小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例16
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有氯原子的相对分子质量为25万的聚酯型聚氨酯放入反应器中,将20mmol CuCl,2mmol五甲基二乙烯基三胺和1mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为1mol的聚乙二醇丙烯酸酯(p=50)配成的除氧溶液,在50℃下,搅拌反应88h,用乙醇洗涤;除氧溶液的溶剂为乙醇;
(2)将步骤(1)产物浸泡在10mL1,4-二氧六环中,将20mmol CuBr,2mmol五甲基二乙烯基三胺和6mmol CuBr2加入反应器中,加入物质量为1mol的甲基丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在50℃下,搅拌反应88h,用乙醇洗涤,再加入0.1mol三乙胺、5-30mLN,N-二甲基甲酰胺、0.1mol烯丙胺,在65℃下,反应12小时,用乙醇洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在10mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入300mmol包含有L-半胱氨酸的六肽CYIGSR,和50mg安息香,300瓦紫外灯下,照射距离30厘米,光照反应5小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例17
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有溴原子的相对分子质量为10万聚醚型聚氨酯放入反应器中,将10mmol CuCl,100mmol五甲基二乙烯基三胺和0.05mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为0.05mol的聚乙二醇丙烯酸酯(p=20)配成的除氧溶液,在80℃下,搅拌反应100h,用水洗涤;除氧溶液的溶剂为水;
(2)将步骤(1)产物浸泡在10mL1,4-二氧六环中,将20mmol CuCl,100mmol五甲基二乙烯基三胺和4mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为0.05mol的甲基丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在80℃下,搅拌反应100h,用水洗涤,再加入0.1mol三乙胺、5-30mL N,N-二甲基甲酰胺、0.1mol烯丙胺,在65℃下,反应12小时,用水洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在10mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入300mmol包含有L-半胱氨酸的五肽CRGDS,和50mg安息香甲醚,300瓦紫外灯下,照射距离30厘米,光照反应5小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例18
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有溴原子的相对分子质量为5万聚醚型聚氨酯放入反应器中,将30mmol CuCl,60mmol2,2-联吡啶和4mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为4mol的聚乙二醇丙烯酸酯(p=4)配成的除氧溶液,在40℃下,搅拌反应48h,用甲醇洗涤;除氧溶液的溶剂为甲醇;
(2)将步骤(1)产物浸泡在10mL1,4-二氧六环中,将20mmol CuCl,20mmol2,2-联吡啶和3mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为4mol的甲基丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在40℃下,搅拌反应48h,用甲醇洗涤,再加入0.1mol三乙胺、5-30mL N,N-二甲基甲酰胺、0.1mol烯丙胺,在70℃下,反应10小时,用甲醇洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在10mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入300mmol包含有L-半胱氨酸的四肽CLDV,和50mg安息香二甲醚,300瓦紫外灯下,照射距离30厘米,光照反应5小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例19
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有氯原子的相对分子质量为25万聚醚型聚氨酯放入反应器中,将20mmol CuCl,40mmol2,2-联吡啶和1mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为1mol的聚乙二醇丙烯酸酯(p=30)配成的除氧溶液,在50℃下,搅拌反应80h,用乙醇洗涤;除氧溶液的溶剂为乙醇;
(2)将步骤(1)产物浸泡在10mL1,4-二氧六环中,将20mmol CuCl,40mmol2,2-联吡啶和5mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为10mol的甲基丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在50℃下,搅拌反应80h,用水乙醇洗涤,再加入0.1mol三乙胺、5-30mL N,N-二甲基甲酰胺、0.1mol烯丙胺,在60℃下,反应14小时,用乙醇洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在10mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入300mmol包含有L-半胱氨酸的多肽CPHSRN,和50mg安息香乙醚,300瓦紫外灯下,照射距离30厘米,光照反应5小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例20
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有溴原子的相对分子质量为10万聚醚型聚氨酯放入反应器中,将10mmol CuCl,10mmol五甲基二乙烯基三胺和0.05mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为0.05mol的聚乙二醇丙烯酸酯(p=44)配成的除氧溶液,在80℃下,搅拌反应48h,用水洗涤;除氧溶液的溶剂为水;
(2)将步骤(1)产物浸泡在10mL1,4-二氧六环中,将20mmol CuCl,10mmol五甲基二乙烯基三胺和4mmol CuCl2加入反应器中,加入物质量为0.05mol的甲基丙烯酸五氟苯酚酯与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在80℃下,搅拌反应48h,用水洗涤,再加入0.1mol三乙胺、5-30mL N,N-二甲基甲酰胺、0.1mol烯丙胺,在70℃下,反应18小时,用水洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在10mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入300mmol包含有L-半胱氨酸的七肽CGRGDSP,和50mg安息香异丙醚,300瓦紫外灯下,照射距离30厘米,光照反应5小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
实施例21
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,包括如下步骤:
步骤(1)-步骤(2)同实施例11;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在10mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入300mmol包含有L-半胱氨酸的七肽CGRGDSP,和50mg安息香丁醚,300瓦紫外灯下,照射距离30厘米,光照反应5小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料经过水接触角测定表征表面亲水性,结果见图1,聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的水接触角明显低于原始材料,这说明改性材料表面变为高亲水材料。经细胞体外培养试验,结果发现水接触角聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料能够很好地粘附细胞和细胞增殖,具体结果见图1-7。
多肽在聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料中含量分析见表1。
表1
样品代号 | 多肽含量pmol/cm2 |
聚氨酯材料 | 0 |
实施例11 | 18.9 |
实施例12 | 8.5 |
实施例13 | 11.5 |
实施例14 | 10.7 |
实施例15 | 12.1 |
实施例16 | 15.9 |
实施例17 | 16.5 |
实施例18 | 14.8 |
实施例19 | 12.1 |
实施例20 | 15.2 |
实施例21 | 16.8 |
Claims (9)
1.一种聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料,其特征是具有下述结构:
其中:M是含有L-半胱氨酸的多肽;n=2~1000,m=2~1000,b代表嵌段共聚,p=4~50;Y为Cl或Br。
2.权利要求1的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,其特征是包括如下步骤:
(1)在氮气气氛下,将1cm2的表面含有氯或溴原子的聚氨酯放入反应器中,将2-40mmolCuX、2-100mmol 2,2-联吡啶或五甲基二乙烯基三胺和0.01-8mmol CuX2加入反应器中,加入物质量为0.01~10mol的第一种单体配成的除氧溶液,在0~100℃下,搅拌反应0.5~168h,用水,甲醇或乙醇洗涤;所述除氧溶液的溶剂为水,甲醇或乙醇;
(2)将步骤(1)产物浸泡在5-20mL 1,4-二氧六环中,将2-40mmol CuX、2-100mmol 2,2-联吡啶或五甲基二乙烯基三胺和0.01-8mmol CuX2加入反应器中,加入物质量为0.01~10mol的第二种单体与溶剂1,4-二氧六环配成的溶液,在0~100℃下,搅拌反应0.5~168h,用水,甲醇或乙醇洗涤,再加入0.001-0.5mol三乙胺、5-30mL N,N-二甲基甲酰胺、0.01-0.5mol烯丙胺,在50-80℃下,反应1-24小时,用水、甲醇或乙醇洗涤,干燥;
(3)将步骤(2)的产物浸泡在5-20mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入0.1-500mmol包含有L-半胱氨酸的多肽,和0.2mg-100mg光引发剂,300瓦紫外灯下,照射距离18-50厘米,光照反应30分钟-10小时,制备得到聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料。
3.根据权利要求2所述的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,其特征是所述聚氨酯为相对分子质量为5万-25万的聚碳酸酯型聚氨酯、相对分子质量为5万-25万聚酯型聚氨酯或相对分子质量为5万-25万聚醚型聚氨酯。
4.根据权利要求2所述的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,其特征是所述CuX为CuBr或CuCl。
5.根据权利要求2所述的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,其特征是所述CuX2为CuBr2或CuCl2。
6.根据权利要求2所述的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,其特征是所述第一种单体为聚乙二醇甲基丙烯酸酯或聚乙二醇丙烯酸酯。
7.根据权利要求2所述的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,其特征是所述第二种单体是丙烯酸五氟苯酚酯或甲基丙烯酸五氟苯酚酯。
8.根据权利要求2所述的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,其特征是所述光引发剂为二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、安息香、安息香甲醚、安息香二甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚。
9.根据权利要求2所述的聚乙二醇和肽修饰聚氨酯材料的制备方法,其特征是所述包含有L-半胱氨酸的多肽为CAG,CRGD,RGDC,CREDV,REDVC,CYIGSR,CRGDS,CLDV,CPHSRN,CGRGDSP。
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