CN103772731A - 用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法及修饰的聚氨酯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法及修饰的聚氨酯,修饰步骤为:(1)由聚氨酯膜与二异氰酸酯反应后,再与L-半胱氨酸或巯基脂肪醇反应;(2)将含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和光引发剂的溶液滴加到步骤(1)获得的产物上,通过click反应得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,实验证明本发明的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法修饰的聚氨酯表面亲水性能高、抗血小板吸附、细胞毒性低,有利于内皮细胞黏附和增殖,具有良好的血液相容性和生物相容性。本发明的修饰方法简单。
Description
技术领域
本发明属于医用高分子材料技术领域,具体涉及到用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法及修饰的聚氨酯。
技术背景
医用材料通常是指能直接与人的机体接触并发生相互作用,能对细胞、组织和器官进行治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料。作为直接用于人体的生物医学材料,需要具有许多优良性能,例如:①生物功能性:根据具体应用环境和用途要求应具有生物功能性,例如,组织工程生物材料要求具有粘附细胞、促进和诱导细胞增殖等生物功能性;②生物相容性,例如血液相容性,细胞毒性低等,③化学稳定性,对于长期植入医用高分子材料要求生物稳定性好。④力学性能和加工成型性,医用材料必须符合医用标准,且具有可塑性,易加工的特点。
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。但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,所以,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两性离子基团,例如通过2-甲基丙烯酰基乙氧化磷酰胆碱(MPC)接枝及其共聚将磷酸胆碱基团引入到材料表面,提高材料的血液相容性。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、共聚物经常用于修饰聚合物表面,用于提高材料表面亲水性,同时赋予材料表面优异的抗蛋白质吸附能力,以及血液相容性。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已经成为一种有效抗污材料,尤其是生物医用材料表面修饰已成为研究热点。甜菜碱基团含有带正电的季铵盐和带负电的羧基或者磺酸基团,所以很容易形成水化层,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。
磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(Semra Colak and Gregory N.Tew,Dual-FunctionalROMP-Based Betaines:Effect of Hydrophilicity and Backbone Structure on NonfoulingProperties,Langmuir,2012;28(1):666-675)是最近研究热点之一。
发明内容
本发明的第一个目的是解决现有技术存在的聚氨酯材料血液相容性问题的不足,提供一种用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法。
本发明的第二个目的是提供一种用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法修饰的聚氨酯。
本发明的技术方案概述如下:
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将聚氨酯膜与二异氰酸酯反应后,再与L-半胱氨酸或巯基脂肪醇反应;
(2)将含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和光引发剂的溶液滴加到步骤(1)获得的产物上,通过click反应得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述磺基甜菜碱降冰片烯聚合物结构为:
其中:n=5-200。
所述步骤(1)优选为:将聚氨酯膜浸入无水甲苯中,加入二异氰酸酯和有机锡类催化剂,40-80℃下反应1~24h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到1-20mL质量浓度为0.05-5%的L-半胱氨酸甲醇溶液或巯基脂肪醇中,50-80℃下反应1~24h;取出用甲醇或水洗涤,在真空条件下进行干燥,得到表面含有巯基的聚氨酯膜。
所述步骤(2)优选为:按比例将25-200mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和0.2mg-100mg光引发剂溶解在1-10mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和光引发剂的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下18-50厘米处光照5分钟-2小时完成click反应,经水或甲醇洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比1:1-3:1的六氟异丙醇和二氯甲烷。
所述聚氨酯为相对分子质量为2万-25万的聚碳酸酯聚氨酯、相对分子质量为2万-25万的聚酯型聚氨酯或相对分子质量为2万-25万的聚醚型聚氨酯。
所述二异氰酸酯为赖氨酸二异氰酸酯、1,4-亚丁基二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、1,8-亚辛基二异氰酸酯、1,10-亚癸基二异氰酸酯三甲基六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯。
所述巯基脂肪醇为巯基乙醇、3-巯基丙醇、2-巯基-3-丁醇或6-巯基己醇。
所述有机锡催化剂为辛酸亚锡、辛酸锡、二丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、四苯基锡、三正丁基醋酸锡或醋酸锡。
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、安息香异丙醚或安息香丁醚。
上述方法修饰的聚氨酯。
实验证明本发明的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法修饰的聚氨酯表面亲水性能高、抗血小板吸附、细胞毒性低,有利于内皮细胞黏附和增殖,具有良好的血液相容性和生物相容性。本发明的修饰方法简单。
附图说明
图1为用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法示意图。
图2为聚氨酯表面修饰材料的XPS分析结果图,1为聚碳酸酯聚氨酯,作为参比材料,2为PCU-Cyst(实施例1),3为PCU-Cyst-Poly(NSulfoZI)(实施例1),4为PCU-SH(实施例7),5为PCU-SH-Poly(NSulfoZI)(实施例7)。
图3为聚氨酯表面修饰材料的XPS分析S2p局部放大图,1为聚碳酸酯聚氨酯,作为参比材料,2为PCU-Cyst(实施例1),3为PCU-Cyst-Poly(NSulfoZI)(实施例1),4为PCU-SH(实施例7),5为PCU-SH-Poly(NSulfoZI)(实施例7)。
图4为聚氨酯表面修饰材料水接触角,1为聚碳酸酯聚氨酯,作为参比材料,2为PCU-Cyst(实施例1),3为PCU-Cyst-Poly(NSulfoZI)(实施例1),4为PCU-SH(实施例7),5为PCU-SH-Poly(NSulfoZI)(实施例7)。
图5为MTT检测聚氨酯表面修饰材料细胞毒性,PCU为聚碳酸酯聚氨酯,作为参比材料,PCU-Cyst-Poly(NSulfoZI)(实施例1),PCU-SH-Poly(NSulfoZI)(实施例7)。
图6为人脐静脉内皮细胞在聚氨酯表面修饰材料培养结果,图6-1:聚碳酸酯聚氨酯培养一天,图6-2:PCU-Cyst-Poly(NSulfoZI)培养一天(实施例1),图6-3:PCU-HS-Poly(NSulfoZI)培养一天(实施例7),图6-4:PCU-Cyst-Poly(NSulfoZI)培养三天(实施例1)。
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。
为了提高聚氨酯医用材料血液相容性,以满足血液接触材料的高要求;以提高聚氨酯医用材料表面亲水性,并提高其对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖,能改善其血液相容性和组织相容性。磺基甜菜碱基团共聚物,其高分子主链是由降冰片烯聚合而成,并有磺基甜菜碱基团共聚物作为功能基团,同时主链上含有不饱和键可以进行化学反应,所以,本发明利用磺基甜菜碱基团聚合物修饰改性聚氨酯材料表面。具体制备路线见图1。
聚氨酯为相对分子质量为2万-25万的聚碳酸酯聚氨酯、相对分子质量为2万-25万的聚酯型聚氨酯或相对分子质量为2万-25万的聚醚型聚氨酯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。
实施例1
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将0.5cm2聚碳酸酯聚氨酯膜(相对分子质量为10万)浸入无水甲苯中,加入赖氨酸二异氰酸酯和辛酸亚锡,60℃下反应12h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到10mL质量浓度为1%的L-半胱氨酸甲醇溶液中,60℃下反应12h;取出用甲醇洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由L-半胱氨酸引入的表面含有巯基的聚氨酯膜,简称为PCU-Cyst;
(2)按比例将100mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和50mg安息香异丙醚溶解在5mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和安息香异丙醚的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下30厘米处光照1小时完成click反应,经甲醇洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,简称为PCU-Cyst-Poly(NSulfoZI),所述混合溶剂为体积比3:1的六氟异丙醇和二氯甲烷。
所述磺基甜菜碱降冰片烯聚合物结构为:
其中:n=100。
磺基甜菜碱降冰片烯聚合物缩写为poly(NSulfoZI),其合成方法见:Semra Colak andGregory N.Tew,Dual-Functional ROMP-Based Betaines:Effect of Hydrophilicity and BackboneStructure on Nonfouling Properties,Langmuir,2012;28(1):666-675。
PCU-Cyst和PCU-Cyst-Poly(NSulfoZI)材料表面性能经XPS、水接触角、MTT细胞毒性和内皮细胞培养等测试,试验结果给出在图2、图3、图4和图5中。
实施例2
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将1cm2聚碳酸酯聚氨酯膜(相对分子质量为25万)浸入无水甲苯中,加入1,4-亚丁基二异氰酸酯和辛酸锡,40℃下反应24h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到20mL质量浓度为0.05%的L-半胱氨酸甲醇溶液中,50℃下反应24h;取出用甲醇洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由L-半胱氨酸引入的表面含有巯基的聚氨酯膜;
(2)按比例将25mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和0.2mg二苯甲酮溶解在1mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和二苯甲酮的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下18厘米处光照5分钟完成click反应,经甲醇洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,混合溶剂为体积比1:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=5。
所得到的两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面水接触角62度,而原始材料水接触角103度,因此两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面亲水性明显提高;血小板吸附试验,经扫描电镜观测,几乎没有血小板被粘附在材料表面,每平方毫米小于50个血小板;MTT检测,发现材料没有细胞毒性,细胞保持相对活性大于98%;对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖。
实施例3
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将0.5cm2聚碳酸酯聚氨酯膜(相对分子质量为2万)浸入无水甲苯中,加入1,6-亚己基二异氰酸酯和二丁基氧化锡,80℃下反应1h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到1mL质量浓度为5%的L-半胱氨酸甲醇溶液中,80℃下反应1h;取出用水洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由L-半胱氨酸引入的表面含有巯基的聚氨酯膜;
(2)按比例将200mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和100mg2,4-二羟基二苯甲酮溶解在10mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和2,4-二羟基二苯甲酮的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下50厘米处光照2小时完成click反应,经水洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比2:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=200。
所得到的两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面水接触角53度,而原始材料水接触角103度,因此两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面亲水性明显提高;血小板吸附试验,经扫描电镜观测,几乎没有血小板被粘附在材料表面,每平方毫米小于40个血小板;MTT检测,发现材料没有细胞毒性,细胞保持相对活性大于99%;对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖。
实施例4
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将1cm2聚酯型聚氨酯膜(相对分子质量为25万)浸入无水甲苯中,加入1,8-亚辛基二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,50℃下反应8h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到5mL质量浓度为3%的L-半胱氨酸甲醇溶液中,50℃下反应8h;取出用水洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由L-半胱氨酸引入的表面含有巯基的聚氨酯膜;
(2)按比例将100mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和40mg米蚩酮溶解在4mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和米蚩酮的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下30厘米处光照1小时完成click反应,经水洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比3:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=10。
所得到的两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面水接触角65度,两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面亲水性明显提高;血小板吸附试验,经扫描电镜观测,几乎没有血小板被粘附在材料表面,每平方毫米小于100个血小板;MTT检测,发现材料没有细胞毒性,细胞保持相对活性大于95%;对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖。
实施例5
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将1cm2聚酯型聚氨酯膜(相对分子质量为2万)浸入无水甲苯中,加入1,10-亚癸基二异氰酸酯三甲基六亚甲基二异氰酸酯和单丁基氧化锡,60℃下反应5h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到15mL质量浓度为0.1%的L-半胱氨酸甲醇溶液中,60℃下反应5h;取出用甲醇洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由L-半胱氨酸引入的表面含有巯基的聚氨酯膜;
(2)按比例将100mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和50mgα,α-二乙氧基苯乙酮溶解在5mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和α,α-二乙氧基苯乙酮的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下30厘米处光照1小时完成click反应,经甲醇洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比1:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=30。
所得到的两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面水接触角63度,两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面亲水性明显提高;血小板吸附试验,经扫描电镜观测,几乎没有血小板被粘附在材料表面,每平方毫米小于55个血小板;MTT检测,发现材料没有细胞毒性,细胞保持相对活性大于98%;对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖。
实施例6
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将1cm2聚酯型聚氨酯膜(相对分子质量为10万)浸入无水甲苯中,加入甲苯二异氰酸酯和四苯基锡,70℃下反应5h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到10mL质量浓度为2%的L-半胱氨酸甲醇溶液中,70℃下反应5h;取出用甲醇洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由L-半胱氨酸引入的表面含有巯基的聚氨酯膜;
(2)按比例将100mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和60mgα,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮溶解在6mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下30厘米处光照1小时完成click反应,经甲醇洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比2:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=50。
所得到的两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面水接触角57度,两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面亲水性明显提高;血小板吸附试验,经扫描电镜观测,几乎没有血小板被粘附在材料表面,每平方毫米小于50个血小板;MTT检测,发现材料没有细胞毒性,细胞保持相对活性大于98%;对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖。
实施例7
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将1cm2聚碳酸酯聚氨酯膜(相对分子质量为15万)浸入无水甲苯中,加入二苯甲撑二异氰酸酯和三正丁基醋酸锡,60℃下反应12h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到10mL巯基乙醇中,60℃下反应12h;取出用甲醇洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由巯基脂肪醇引入的表面含有巯基的聚氨酯膜,简称为PCU-SH;
(2)按比例将100mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和70mg安息香溶解在7mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和安息香的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下30厘米处光照1小时完成click反应,经甲醇洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,缩写为PCU-SH-Poly(NSulfoZI),所述混合溶剂为体积比1:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=80。
PCU-SH和PCU-SH-Poly(NSulfoZI)材料表面性能经XPS、水接触角、MTT细胞毒性和内皮细胞培养等测试,试验结果给出在图2、图3、图4和图5中。
实施例8
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将1cm2聚醚型聚氨酯(相对分子质量为25万)浸入无水甲苯中,加入异佛尔酮二异氰酸酯和醋酸锡,60℃下反应12h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到10mL3-巯基丙醇中,60℃下反应12h;取出用水洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由巯基脂肪醇引入的表面含有巯基的聚氨酯膜;
(2)按比例将100mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和80mg安息香甲醚溶解在8mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和安息香甲醚的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下30厘米处光照1小时完成click反应,经水洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比3:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=100。
所得到的两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面水接触角60度,两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面亲水性明显提高;血小板吸附试验,经扫描电镜观测,几乎没有血小板被粘附在材料表面,每平方毫米小于100个血小板;MTT检测,发现材料没有细胞毒性,细胞保持相对活性大于80%;对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖。
实施例9
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将1cm2聚醚型聚氨酯(相对分子质量为2万)浸入无水甲苯中,加入1,5-萘二异氰酸酯和辛酸亚锡,50℃下反应20h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到10mL2-巯基-3-丁醇中,50℃下反应20h;取出用水洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由巯基脂肪醇引入的表面含有巯基的聚氨酯膜;
(2)按比例将100mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和90mg安息香二甲醚溶解在9mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和安息香二甲醚的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下30厘米处光照1小时完成click反应,经水洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比3:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=150。
所得到的两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面水接触角57度,两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面亲水性明显提高;血小板吸附试验,经扫描电镜观测,几乎没有血小板被粘附在材料表面,每平方毫米小于100个血小板;MTT检测,发现材料没有细胞毒性,细胞保持相对活性大于80%;对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖。
实施例10
用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,包括如下步骤:
(1)将1cm2聚醚型聚氨酯(相对分子质量为15万)浸入无水甲苯中,加入对苯二异氰酸酯和辛酸锡,60℃下反应12h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到10mL6-巯基己醇中,60℃下反应12h;取出用甲醇洗涤,在真空条件下进行干燥,得到由巯基脂肪醇引入的表面含有巯基的聚氨酯膜;
(2)按比例将100mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)和40mg安息香乙醚溶解在4mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和安息香乙醚的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下30厘米处光照1小时完成click反应,经甲醇洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比1:1的六氟异丙醇和二氯甲烷,磺基甜菜碱降冰片烯聚合物(I)中的n=200。
所得到的两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面水接触角55度,两性离子聚合物修饰的聚氨酯表面亲水性明显提高;血小板吸附试验,经扫描电镜观测,几乎没有血小板被粘附在材料表面,每平方毫米小于100个血小板;MTT检测,发现材料没有细胞毒性,细胞保持相对活性大于80%;对内皮细胞粘附和促进或诱导内皮细胞增殖。
用安息香丁醚替代本实施例的安息香乙醚,可以作为新的实施例。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,其特征是所述步骤(1)为:将聚氨酯膜浸入无水甲苯中,加入二异氰酸酯和有机锡类催化剂,40-80℃下反应1~24h,从液中取出,用无水甲苯洗涤后,加入到1-20mL质量浓度为0.05-5%的L-半胱氨酸甲醇溶液或巯基脂肪醇中,50-80℃下反应1~24h;取出用甲醇或水洗涤,在真空条件下进行干燥,得到表面含有巯基的聚氨酯膜。
3.根据权利要求1或2所述的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,其特征是所述步骤(2)为:按比例将25-200mg磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和0.2mg-100mg光引发剂溶解在1-10mL混合溶剂中,得到含磺基甜菜碱降冰片烯聚合物和光引发剂的溶液,滴加到步骤(1)获得的产物上,在氮气保护下,300瓦紫外灯下18-50厘米处光照5分钟-2小时完成click反应,经水或甲醇洗涤,得到两性离子聚合物修饰的聚氨酯,所述混合溶剂为体积比1:1-3:1的六氟异丙醇和二氯甲烷。
4.根据权利要求1或2所述的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,其特征是所述聚氨酯为相对分子质量为2万-25万的聚碳酸酯聚氨酯、相对分子质量为2万-25万的聚酯型聚氨酯或相对分子质量为2万-25万的聚醚型聚氨酯。
5.根据权利要求1或2所述的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,其特征是所述二异氰酸酯为赖氨酸二异氰酸酯、1,4-亚丁基二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、1,8-亚辛基二异氰酸酯、1,10-亚癸基二异氰酸酯三甲基六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯或对苯二异氰酸酯。
6.根据权利要求1或2所述的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,其特征是所述巯基脂肪醇为巯基乙醇、3-巯基丙醇、2-巯基-3-丁醇或6-巯基己醇。
7.根据权利要求2所述的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,其特征是所述有机锡催化剂为辛酸亚锡、辛酸锡、二丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、四苯基锡、三正丁基醋酸锡或醋酸锡。
8.根据权利要求1或3所述的用两性离子聚合物表面修饰聚氨酯的方法,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、安息香异丙醚或安息香丁醚。
9.权利要求1-7之一的方法修饰的聚氨酯。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111467567A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-07-31 | 四川大学 | 一种具有高抗污性能的两性离子超支化聚醚水凝胶及其制备方法和应用 |
CN113930066A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-01-14 | 湖州高裕家居科技有限公司 | 一种聚氨酯材料及聚氨酯材料的制备方法 |
CN114716719A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-07-08 | 大连理工大学 | 一种使用聚合物链在水溶液中对聚酯材料进行表面修饰的方法 |
CN115887778A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-04-04 | 南通大学 | 一种抗血栓溶血栓小口径人工血管的制备方法及应用 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102942678A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-02-27 | 陕西科技大学 | 一种甜菜碱基团改性阳离子型水性聚氨酯及其制备方法 |
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2013
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102942678A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-02-27 | 陕西科技大学 | 一种甜菜碱基团改性阳离子型水性聚氨酯及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
HUANG JINGJING等: ""Efficient Synthesis of Zwitterionic Sulfobetaine Group Functional Polyurethanes via ‘‘Click’’ Reaction"", 《JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE》 * |
JUN ZHANG等: "Platelet adhesive resistance of segmented polyurethane film surface-grafted with vinyl benzyl sulfo monomer of ammonium zwitterions", 《BIOMATERIALS》 * |
SEMRA COLAK等: ""Dual-Functional ROMP-Based Betaines: Effect of Hydrophilicity and Backbone Structure on Nonfouling Properties"", 《LANGMUIR》 * |
付长清等: "巯基-烯点击反应制备氟化水性聚氨酯分散体", 《聚氨酯工业》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111467567A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-07-31 | 四川大学 | 一种具有高抗污性能的两性离子超支化聚醚水凝胶及其制备方法和应用 |
CN113930066A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-01-14 | 湖州高裕家居科技有限公司 | 一种聚氨酯材料及聚氨酯材料的制备方法 |
CN114716719A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-07-08 | 大连理工大学 | 一种使用聚合物链在水溶液中对聚酯材料进行表面修饰的方法 |
CN114716719B (zh) * | 2022-03-10 | 2023-09-01 | 大连理工大学 | 一种使用聚合物链在水溶液中对聚酯材料进行表面修饰的方法 |
CN115887778A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-04-04 | 南通大学 | 一种抗血栓溶血栓小口径人工血管的制备方法及应用 |
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Publication number | Publication date |
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