CN107674225B - 含有醛基和氨基的两种磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法 - Google Patents

含有醛基和氨基的两种磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明为含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法。该方法将含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有醛基的乙烯基单体或含有氨基的乙烯基单体通过简单的溶液自由基聚合，合成含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物，并将其溶于极性溶剂中，涂覆在需要改性的材料表面，晾干后在蒸馏水中加热处理，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。这种方法制备简单、操作方便，为获得血液相容性优异的交联仿生涂层提供了一种新的途径。这种仿细胞外层膜结构的改性材料，将在血液净化，体内植入材料，组织工程，药物缓释及生物传感器等领域具有广阔的应用前景。

Description

含有醛基和氨基的两种磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备 方法
技术领域
本发明属于材料表面科学和生物医用高分子材料技术领域，具体涉及一种制备交联仿细胞外层膜结构涂层的方法。
背景技术
壳聚糖具有可降解性、抗菌性、无毒、无刺激、pH响应性等优点(CarbohydratePolymers 2010,79:724-730)，已经被广泛应用于生物医学等领域。越来越多的研究表明：壳聚糖及其衍生物材料可以用于血液净化。壳聚糖分子上的氨基有助于对血液中多种毒素的吸附，可以用于血液灌流材料(高等学校化学学报2002,23:75-77；Journal ofMicroencapsulation 1993,10:475-486)。壳聚糖膜具有高的透析率，选择性和强度，可以用作血液透析材料(Journal of Applied Polymer Science 1992,46:255-261；263-269)。虽然壳聚糖及其衍生物作为血液净化材料具有许多优点，但是也存在着蛋白质吸附，血小板黏附，最终导致凝血，形成血栓等问题，所以提高壳聚糖及其衍生物材料的血液相容性迫在眉睫(Applied Surface Science 2005,241:485-492；Biomaterials 2002,23:2561-2568；Biomaterials 2003,24:3213-3220)。
磷酰胆碱(phosphorylcholine，PC)是组成细胞膜基本单元卵磷脂的亲水端基，是细胞外层膜中的外层官能团，同时带有正、负异种电荷，具有较强的结合水的能力和亲水性能，这种结构和组成的表面与生理环境相互作用不仅不会吸附和沉积蛋白质，也不会引发血小板激活、导致凝血等不良反应，具有良好生物相容性。近几年来的研究表明，采用磷酰胆碱基团及其聚合物在材料表面构建具有仿细胞外层膜结构，可以显著改善材料的血液相容性。
近年来，采用接枝磷酰胆碱小分子的途径(Carbohydrate Polymers 2007，70:82-88；Biomacromolecules 2007,8:3169-3176；Biomacromolecules 2006,7:3151-3156；Journal of Applied Polymer Science 2003,88:489-493；Polymer International2003,52:81-85；Journal of biomaterials science,Polymer edition 2002,13:501-510；Colloids and Surfaces B:Biointerfaces 2009,71:268-274)改性壳聚糖，使得壳聚糖的血液相容性显著提高。但是，这些方式往往在材料表面的磷酰胆碱基团的密度不高，限制了其在生物医用材料改性领域的应用和血液相容性的进一步提高。
为此，将含有磷酰胆碱基团的甲基丙烯酸-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱二元共聚物(PMA)聚阴离子，与壳聚糖(聚阳离子)进行层层静电自组装，获得了具有仿细胞外层膜结构的涂层表面(Colloids and Surfaces B:Biointerfaces 2011,85:48-55)。蛋白质吸附和血小板黏附的实验结果表明：改性后表面的血液相容性有了显著提高。鉴于这种改性方法的种种优势，必将为提升生物医用材料的血液相容性提供技术支撑。然而，以物理吸附方式结合在移植器件表面的仿细胞外层膜结构聚合物涂层，在体内复杂环境中难免发生溶解、脱落。为此，Lewis和徐建平等(Biomaterials 2001,22:99-111；Biomaterials 2004,25:3099-3108；European Polymer Journal 2004,40:291-298)分别对含有三甲氧基硅基团和磷酰胆碱基团的聚合物涂层进行了研究。结果表明，涂层中聚合物分子链上三甲氧基硅基团遇水会发生水解、交联，也可与基材表面的活性基团形成共价键，从而使磷酰胆碱类聚合物涂层的稳定性得到显著提高。由此可见，聚合物之间的交联及其与基材表面官能团的反应，是提高磷酰胆碱类聚合物涂层稳定性的关键因素。
然而，该聚合物在合成过程中可交联基团易水解、交联，使得其合成过程条件过于苛刻、难以保存，致使其应用范围受限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法。将含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有醛基的乙烯基单体或含有氨基的乙烯基单体通过简单的溶液自由基聚合，合成含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物，并将其溶于极性溶剂中，涂覆在需要改性的材料表面，晾干后置于蒸馏水中加热处理，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、在保护气氛下，将含有醛基的乙烯基单体或含有氨基的乙烯基单体分别与含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体在引发剂的作用下进行自由基溶液聚合反应，透析、干燥得到合成的醛基和氨基的两种磷酰胆碱聚合物；
其中，含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有醛基的乙烯基单体摩尔比约为9.5:0.5～7:3；含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有氨基的乙烯基单体摩尔比约为9.5:0.5～6:4；
步骤二、按照物质量比为9.5:0.5～5:5将醛基和氨基的两种磷酰胆碱聚合物用极性溶剂溶解，并涂覆在需要改性的材料表面，干燥后置于蒸馏水中加热处理，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
含有醛基的乙烯基单体为甲基丙烯醛单体，含有氨基的乙烯基单体为2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，含有磷酰胆碱的乙烯基单体为甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱单体。
自由基溶液聚合反应的溶剂为甲醇和四氢呋喃混合溶剂，甲醇和四氢呋喃的体积比为4:1。
自由基溶液聚合反应的引发剂为偶氮二异丁腈。
自由基溶液聚合反应温度为60～80℃，反应时间为20～26h。
自由基溶液聚合反应后，用截留分子量为7000的透析袋进行透析。
含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物配制成浓度为0.5～10mg/mL溶液。
蒸馏水中加热温度为40～80℃中，处理时间2～12h。
极性溶剂为甲醇或乙醇。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明将含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有醛基的乙烯基单体或含有氨基的乙烯基单体通过简单的溶液自由基聚合，合成含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物，并将其溶于极性溶剂中，涂覆在需要改性的材料表面，晾干后置于蒸馏水中加热处理，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应接枝同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中的氨基反应交联，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。本发明的仿细胞外层膜结构涂层的制备方法简单、操作方便，为获得稳定的具有仿细胞外层膜结构的涂层表面提供了一种新的途径。制备的仿细胞外层膜结构涂层将在血液净化，体内植入材料，组织工程，药物缓释及生物传感器等领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明壳聚糖膜和改性壳聚糖膜的动态接触角；
图2为本发明壳聚糖膜和改性壳聚糖膜表面精细能谱图。
具体实施方式
本发明含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，将含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有醛基的乙烯基单体或含有氨基的乙烯基单体通过简单的溶液自由基聚合，合成含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物，并将其溶于极性溶剂中，涂覆在需要改性的材料表面，晾干后置于蒸馏水中加热处理，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
其中，含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有醛基的乙烯基单体摩尔比约为9.5:0.5～7:3；所述含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有氨基的乙烯基单体摩尔比约为9.5:0.5～6:4。合成含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物的溶剂为甲醇和四氢呋喃混合溶剂(体积比4:1)，引发剂为偶氮二异丁腈，反应温度为70℃，反应时间为24h，用截留分子量为7000的透析袋进行透析。含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物配制成浓度为0.5～10mg/mL溶液，含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物质量比约为9.5:0.5～5:5，滴凃在需要改性材料表面，晾干后置于蒸馏水中加热温度为40～80℃中处理2～12h。
极性溶剂为甲醇或乙醇。含有醛基的乙烯基单体为甲基丙烯醛单体，所述含有氨基的乙烯基单体为2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，所述含有磷酰胆碱的乙烯基单体为甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱单体。
较为优选的一种方案为：将含有磷酰胆碱亲水性基团的甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱单体与含有醛基的甲基丙烯醛单体按摩尔比8:2采用溶液自由基聚合，合成含有醛基的磷酰胆碱聚合物。同时，将含有磷酰胆碱亲水性基团的甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱单体与含有氨基的2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体按摩尔比7:3采用溶液自由基聚合，合成含有氨基的磷酰胆碱聚合物。然后将含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物按质量比7:3溶于甲醇溶剂中混合均匀，然后将其溶液滴凃在壳聚糖膜表面，晾干后置于蒸馏水中在60℃处理5h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应接枝同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中的氨基反应交联，即可获得具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例1
称取16mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和4mmol甲基丙烯醛，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有醛基的磷酰胆碱聚合物。称取14mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和6mmol 2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物。
将本实施例制备的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物按质量比7:3，配制成1mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物的混合溶液滴凃在壳聚糖膜表面。待涂层晾干后，置于蒸馏水中在60℃处理5h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
如图1所示，本实施例经涂层处理的壳聚糖膜与未经涂层处理的壳聚糖膜相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，这是因为亲水性好的磷酰胆碱聚合物通过醛基与壳聚糖表面氨基的反应以及含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的反应，将磷酰胆碱基团粘附固定在壳聚糖膜的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低。此外，含有氨基的磷酰胆碱聚合物的存在增加了改性壳聚糖的亲水性，前进角和后退角都降低。这说明含有氨基的磷酰胆碱聚合物增加了壳聚糖膜表面磷酰胆碱基团的含量。
如图2所示，本实施例经涂层处理的壳聚糖膜与未经涂层处理的壳聚糖膜相比，经改性处理的壳聚糖膜表面有磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰，这说明亲水性好的磷酰胆碱基团被固定在壳聚糖膜表面。含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基及壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，可制备具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
实施例2
称取19mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和1mmol甲基丙烯醛，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，60℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有醛基的磷酰胆碱聚合物。称取12mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和8mmol 2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，60℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物。
将本实施例制备的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物按质量比5:5，配制成0.5mg/mL的乙醇溶液。然后将上述的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物的混合溶液滴凃在壳聚糖膜表面。待涂层晾干后，置于蒸馏水中在80℃处理2h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
实施例3
称取18mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和2mmol甲基丙烯醛，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，80℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有醛基的磷酰胆碱聚合物。称取13mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和7mmol 2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，80℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物。
将本实施例制备的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物按质量比6:4，配制成2mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物的混合溶液滴凃在壳聚糖膜表面。待涂层晾干后，置于蒸馏水中在40℃处理12h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
实施例4
称取17mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和3mmol甲基丙烯醛，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有醛基的磷酰胆碱聚合物。称取15mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和5mmol 2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物。
将本实施例制备的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物按质量比8:2，配制成3mg/mL的乙醇溶液。然后将上述的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物的混合溶液滴凃在壳聚糖膜表面。待涂层晾干后，置于蒸馏水中在70℃处理3h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
实施例5
称取18mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和2mmol甲基丙烯醛，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有醛基的磷酰胆碱聚合物。称取16mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和4mmol 2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物。
将本实施例制备的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物按质量比9:1，配制成4mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物的混合溶液滴凃在壳聚糖膜表面。待涂层晾干后，置于蒸馏水中在50℃处理6h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
实施例6
称取18mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和2mmol甲基丙烯醛，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有醛基的磷酰胆碱聚合物。称取17mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和3mmol 2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物。
将本实施例制备的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物按质量比9.5:0.5，配制成5mg/mL的乙醇溶液。然后将上述的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物的混合溶液滴凃在壳聚糖膜表面。待涂层晾干后，置于蒸馏水中在65℃处理4h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
实施例7
称取16mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和4mmol甲基丙烯醛，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有醛基的磷酰胆碱聚合物。称取18mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和2mmol 2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物。
将本实施例制备的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物按质量比7.5:2.5，配制成2.5mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物的混合溶液滴凃在壳聚糖膜表面。待涂层晾干后，置于蒸馏水中在75℃处理3h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
实施例8
称取18mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和2mmol甲基丙烯醛，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有醛基的磷酰胆碱聚合物。称取19mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和1mmol 2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，甲醇和四氢呋喃为溶剂，在氮气保护下，70℃聚合反应24h，反应结束后透析，然后在-50℃下冷冻干燥，得到含有氨基的磷酰胆碱聚合物。
将本实施例制备的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物按质量比8.5:1.5，配制成1.5mg/mL的乙醇溶液。然后将上述的含有醛基的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物的混合溶液滴凃在壳聚糖膜表面。待涂层晾干后，置于蒸馏水中在55℃处理5.5h，使含有醛基的磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基反应的同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中醛基与壳聚糖膜表面氨基的席夫碱反应接枝及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的席夫碱反应交联将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在保护气氛下，将含有醛基的乙烯基单体或含有氨基的乙烯基单体分别与两份含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体在引发剂的作用下进行自由基溶液聚合反应，透析、干燥得到含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基的磷酰胆碱聚合物；
其中，含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有醛基的乙烯基单体摩尔比为(9.5:0.5)～(7:3)；含有磷酰胆碱亲水性基团的乙烯基单体与含有氨基的乙烯基单体摩尔比为(9.5:0.5)～(6:4)；
含有醛基的乙烯基单体为甲基丙烯醛单体，含有氨基的乙烯基单体为2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐单体，含有磷酰胆碱的乙烯基单体为甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱单体；
含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物配制成浓度为0.5～10mg/mL溶液；
步骤二、按照物质量比为(9.5:0.5)～(5:5)将含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基的磷酰胆碱聚合物用极性溶剂溶解，并涂覆在壳聚糖膜表面，干燥后置于蒸馏水中加热处理，即可制备具有仿细胞外层膜结构的交联仿生涂层。
2.根据权利要求1所述的含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，其特征在于，自由基溶液聚合反应的溶剂为甲醇和四氢呋喃混合溶剂，甲醇和四氢呋喃的体积比为4:1。
3.根据权利要求1所述的含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，其特征在于，自由基溶液聚合反应的引发剂为偶氮二异丁腈。
4.根据权利要求1所述的含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，其特征在于，自由基溶液聚合反应温度为60～80℃，反应时间为20～26h。
5.根据权利要求1所述的含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，其特征在于，自由基溶液聚合反应后，用截留分子量为7000的透析袋进行透析。
6.根据权利要求1所述的含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，其特征在于，蒸馏水中加热温度为40～80℃中，处理时间2～12h。
7.根据权利要求1所述的含醛基磷酰胆碱聚合物和含氨基磷酰胆碱聚合物交联仿生涂层的制备方法，其特征在于，极性溶剂为甲醇或乙醇。
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