CN107722321B - 含有环氧和氨基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法 - Google Patents

含有环氧和氨基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107722321B
CN107722321B CN201710931099.0A CN201710931099A CN107722321B CN 107722321 B CN107722321 B CN 107722321B CN 201710931099 A CN201710931099 A CN 201710931099A CN 107722321 B CN107722321 B CN 107722321B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphoryl choline
choline polymer
amino
containing epoxy
vinyl monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710931099.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107722321A (zh
Inventor
宫铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi coalfield geology Group Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Coalfield Geology Group Co Ltd
Xian University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Coalfield Geology Group Co Ltd, Xian University of Science and Technology filed Critical Shaanxi Coalfield Geology Group Co Ltd
Priority to CN201710931099.0A priority Critical patent/CN107722321B/zh
Publication of CN107722321A publication Critical patent/CN107722321A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107722321B publication Critical patent/CN107722321B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/32—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/32—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
    • C08F220/325—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals containing glycidyl radical, e.g. glycidyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2305/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2301/00 or C08J2303/00
    • C08J2305/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2443/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium or a metal; Derivatives of such polymers
    • C08J2443/02—Homopolymers or copolymers of monomers containing phosphorus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法。本发明将含有磷酰胆碱的乙烯基单体与含有环氧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，合成含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物，并将其溶于极性溶剂中，涂覆在壳聚糖膜表面，干燥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

含有环氧和氨基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖 膜的方法
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，提供含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法。将含有磷酰胆碱的乙烯基单体与含有环氧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，合成含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物，并将其溶于极性溶剂中，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。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。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，包括以下步骤：
步骤一、在保护气氛下，将含有环氧的乙烯基单体和含有磷酰胆碱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、干燥得到合成的含有环氧的磷酰胆碱聚合物；
在保护气氛下，将含有氨基的乙烯基单体和含有磷酰胆碱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、干燥得到合成的含有氨基的磷酰胆碱聚合物；
其中，含有磷酰胆碱的乙烯基单体与含有环氧的乙烯基单体摩尔比为9.5:0.5～5:5；含有磷酰胆碱的乙烯基单体与含有氨基的乙烯基单体摩尔比约为9.5:0.5～5:5；
步骤二、按照物质量比为9.5:0.5～6:4将含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基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。
含有环氧的乙烯基单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯单体；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。
甲醇和四氢呋喃的体积比为4:1。
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。
含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物配制成浓度为0.5～10mg/mL溶液，滴凃在壳聚糖膜表面，滴涂的体积为5～40μL/cm2/面。
步骤二中，干燥温度20～40℃，时间24h。
步骤二中，极性溶剂为甲醇或乙醇。
步骤二中，涂层置于蒸馏水中加热温度为40～70℃中处理6～12h。
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的乙烯基单体与含有环氧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，合成含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物，并将其溶于极性溶剂中，涂覆在壳聚糖膜表面，干燥后置于蒸馏水中加热处理，使含有环氧的磷酰胆碱聚合物中环氧与壳聚糖膜表面氨基反应锚定基材同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中的氨基反应交联，显著提高涂层表面磷酰胆碱基团的密度，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
本发明含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，包括以下步骤：
步骤一、在氮气保护下，将含有环氧的乙烯基单体和含有磷酰胆碱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，合成含有环氧的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、在氮气保护下，将含有氨基的乙烯基单体和含有磷酰胆碱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，合成含有氨基的磷酰胆碱聚合物；
含有环氧的乙烯基单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯单体，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。含有磷酰胆碱的乙烯基单体与含有环氧的乙烯基单体摩尔比约为9.5:0.5～5:5；所述含有磷酰胆碱的乙烯基单体与含有氨基的乙烯基单体摩尔比约为9.5:0.5～5:5。合成含环氧磷酰胆碱聚合物和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，在-50℃下冷冻干燥。
步骤三、将含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基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。含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物配制成浓度为0.5～10mg/mL溶液，含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物质量比约为9.5:0.5～6:4，滴凃在壳聚糖膜表面，滴涂的体积为5～40μL/cm2/面。在20～40℃真空干燥24h。极性溶剂为甲醇或乙醇。涂层置于蒸馏水中加热温度为40～70℃中处理6～12h。
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环氧的甲基丙烯酸缩水甘油酯单体按摩尔比6:4采用溶液自由基聚合，合成含有环氧的磷酰胆碱聚合物。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8:2采用溶液自由基聚合，合成含有氨基的磷酰胆碱聚合物。然后将含环氧磷酰胆碱聚合物和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，干燥后置于蒸馏水中在60℃处理8h，使含有环氧的磷酰胆碱聚合物中环氧与壳聚糖膜表面氨基反应锚定基材同时，与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中的氨基反应交联，显著提高涂层表面磷酰胆碱基团的密度，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12mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和8mmol甲基丙烯酸缩水甘油酯，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，体积比为4:1的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，得到含有环氧的磷酰胆碱聚合物。
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，体积比为4:1的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环氧的磷酰胆碱聚合物配制成1mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有环氧的磷酰胆碱聚合物溶液滴凃在壳聚糖膜表面，滴涂的体积为10μL/cm2/面。再在30℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在60℃处理8h，使含有环氧的磷酰胆碱聚合物中环氧与壳聚糖膜表面氨基反应，依靠磷酰胆碱聚合物中环氧与壳聚糖膜表面氨基的开环反应锚定基材，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仿生涂层(对照样品)。
将本实施例制备的含有环氧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。然后将上述的含有环氧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，滴涂的体积为10μL/cm2/面。再在30℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在60℃处理8h，使含有环氧的磷酰胆碱聚合物中环氧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环氧与壳聚糖膜表面氨基的开环反应锚定基材及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的的开环反应交联，将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，显著提高涂层表面磷酰胆碱基团的密度，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环氧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膜的亲水性，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密度，所以改性后前进角后退角均有所降低。
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。含有环氧的磷酰胆碱聚合物中环氧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环氧与壳聚糖膜表面氨基的开环反应锚定及其与含有氨基的磷酰胆碱聚合物中氨基的开环反应交联，将磷酰胆碱基团固定在壳聚糖膜表面，显著提高涂层表面磷酰胆碱基团的密度，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甲基丙烯酸缩水甘油酯，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，体积比为4:1的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，得到含有环氧的磷酰胆碱聚合物。
称取10mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和10mmol 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，体积比为4:1的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环氧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0.5mg/mL的乙醇溶液。然后将上述的含有环氧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，滴涂的体积为5μL/cm2/面。再在20℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在40℃处理12h，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甲基丙烯酸缩水甘油酯，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，体积比为4:1的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，得到含有环氧的磷酰胆碱聚合物。
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，体积比为4:1的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环氧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2mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有环氧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，滴涂的体积为15μL/cm2/面。再在40℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在45℃处理11h，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16mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和4mmol甲基丙烯酸缩水甘油酯，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，体积比为4:1的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，得到含有环氧的磷酰胆碱聚合物。
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，体积比为4:1的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环氧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。然后将上述的含有环氧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，滴涂的体积为25μL/cm2/面。再在25℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在70℃处理6h，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14mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和6mmol甲基丙烯酸缩水甘油酯，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，体积比为4:1的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，得到含有环氧的磷酰胆碱聚合物。
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，体积比为4:1的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环氧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10mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有环氧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，滴涂的体积为30μL/cm2/面。再在35℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在50℃处理10h，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12mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和8mmol甲基丙烯酸缩水甘油酯，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，体积比为4:1的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，得到含有环氧的磷酰胆碱聚合物。
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，体积比为4:1的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环氧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6.5:3.5，配制成5mg/mL的乙醇溶液。然后将上述的含有环氧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，滴涂的体积为35μL/cm2/面。再在22℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在55℃处理9h，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10mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和10mmol甲基丙烯酸缩水甘油酯，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，体积比为4:1的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，得到含有环氧的磷酰胆碱聚合物。
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，体积比为4:1的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环氧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7mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有环氧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，滴涂的体积为40μL/cm2/面。再在27℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在65℃处理7h，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11mmol 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和9mmol甲基丙烯酸缩水甘油酯，以0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂，体积比为4:1的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，得到含有环氧的磷酰胆碱聚合物。
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，体积比为4:1的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环氧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9mg/mL的甲醇溶液。然后将上述的含有环氧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，滴涂的体积为13μL/cm2/面。再在32℃真空干燥24h。之后，置于蒸馏水中在42℃处理11.5h，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 (9)

1.含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在保护气氛下，将含有环氧的乙烯基单体和含有氨基的乙烯基单体分别与两份含有磷酰胆碱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、干燥分别得到合成的含有环氧的磷酰胆碱聚合物和含有氨基的磷酰胆碱聚合物；
其中，第一份含有磷酰胆碱的乙烯基单体与含有环氧的乙烯基单体摩尔比为(9.5:0.5)～(5:5)；第二份含有磷酰胆碱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)～(5:5)；
步骤二、按照物质量比为(9.5:0.5)～(6:4)将含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基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；
含有环氧的乙烯基单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯单体；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。
2.根据权利要求1所述的含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，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所述的含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，其特征在于，引发剂为偶氮二异丁腈。
4.根据权利要求1所述的含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，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所述的含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，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所述的含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，其特征在于，含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物配制成浓度为0.5～10mg/mL溶液，滴凃在壳聚糖膜表面，滴涂的体积为5～40μL/cm2/面。
7.根据权利要求1所述的含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，其特征在于，步骤二中，干燥温度20～40℃，时间24h。
8.根据权利要求1所述的含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，其特征在于，步骤二中，极性溶剂为甲醇或乙醇。
9.根据权利要求1所述的含环氧磷酰胆碱聚合物和氨基磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法，其特征在于，步骤二中，涂层置于蒸馏水中加热温度为40～70℃中处理6～12h。
CN201710931099.0A 2017-10-09 2017-10-09 含有环氧和氨基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法 Expired - Fee Related CN107722321B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710931099.0A CN107722321B (zh) 2017-10-09 2017-10-09 含有环氧和氨基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710931099.0A CN107722321B (zh) 2017-10-09 2017-10-09 含有环氧和氨基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107722321A CN107722321A (zh) 2018-02-23
CN107722321B true CN107722321B (zh) 2019-08-13

Family

ID=61209399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710931099.0A Expired - Fee Related CN107722321B (zh) 2017-10-09 2017-10-09 含有环氧和氨基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107722321B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108517046B (zh) * 2018-04-11 2021-01-05 西安科技大学 含有环氧和巯基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法
CN108715643B (zh) * 2018-06-14 2021-07-27 西安科技大学 一种环氧与氨基磷酰胆碱聚合物仿生粘附涂层的制备方法
CN111793399B (zh) * 2020-07-21 2022-01-21 西安科技大学 一种含有邻苯二酚、氨基和羧基的两种磷酰胆碱涂层的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1597700A (zh) * 2004-08-26 2005-03-23 复旦大学 一种磷脂基团修饰的多糖或其衍生物的合成方法
CN105504328A (zh) * 2016-02-25 2016-04-20 西安科技大学 一种室温下一步涂覆改善壳聚糖膜血液相容性的方法
CN106750450A (zh) * 2016-11-07 2017-05-31 西安科技大学 含有环氧磷酰胆碱聚合物与多巴胺交联粘附仿生涂层的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1597700A (zh) * 2004-08-26 2005-03-23 复旦大学 一种磷脂基团修饰的多糖或其衍生物的合成方法
CN105504328A (zh) * 2016-02-25 2016-04-20 西安科技大学 一种室温下一步涂覆改善壳聚糖膜血液相容性的方法
CN106750450A (zh) * 2016-11-07 2017-05-31 西安科技大学 含有环氧磷酰胆碱聚合物与多巴胺交联粘附仿生涂层的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Underwater Superoleophobic Surfaces Prepared from Polymer Zwitterion/Dopamine Composite Coatings;Chia-Chih Chang;《Advanced Material》;20160323;第1-18页
仿细胞外层膜结构修饰交联壳聚糖的研究;宫铭，石玉静，吴伯华，熊善新，宫永宽;《高分子学报》;20130831;第956-961页

Also Published As

Publication number Publication date
CN107722321A (zh) 2018-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103881126B (zh) 一种用于提高材料血液相容性的方法
CN106750450A (zh) 含有环氧磷酰胆碱聚合物与多巴胺交联粘附仿生涂层的制备方法
CN108129687B (zh) 一种表面为磷酰胆碱的仿细胞外层膜结构涂层的制备方法
CN105237778B (zh) 一种室温下改善壳聚糖血液相容性的方法
CN107722321B (zh) 含有环氧和氨基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法
CN106380990B (zh) 含有醛基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺交联涂层的制备方法
CN106832382B (zh) 一种双仿生多巴胺磷酰胆碱物质的涂覆方法
CN104744635A (zh) 一种双仿生聚合物的制备方法
CN106866883B (zh) 一种基于醛基与氨基反应合成双仿生聚合物的方法
CN103588933A (zh) 多重仿生抗生物污染共聚物及其制备方法和应用
CN107674225B (zh) 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
CN105504328B (zh) 一种室温下一步涂覆改善壳聚糖膜血液相容性的方法
CN106750416B (zh) 一种拥有自愈合和pH响应性能的可注射水凝胶及其制备方法和应用
CN108715643A (zh) 一种环氧与氨基磷酰胆碱聚合物仿生粘附涂层的制备方法
CN106905554B (zh) 一种含有氨基的磷酰胆碱聚合物与戊二醛仿生涂层增密的方法
CN105288731B (zh) 一种环氧基与巯基交联制备仿生涂层的方法
CN108003369B (zh) 一种仿细胞外层膜结构的涂层表面的制备方法
CN108715644A (zh) 一种醛基与氨基磷酰胆碱聚合物仿生粘附涂层的制备方法
CN108794794A (zh) 一种改性材料表面生物相容性的方法及其制备的仿生涂层
CN108517046A (zh) 含有环氧和巯基的两种磷酰胆碱聚合物仿生涂层改性壳聚糖膜的方法
CN104013992A (zh) 一种水凝液敷料及其制备方法
CN108421042A (zh) 一种光控降解水凝胶的制备方法
CN103275269B (zh) 一种含醛基的磷酰胆碱聚合物及其制备方法和应用
CN108484947B (zh) 一种低表面张力溶液制备仿生涂层的方法
CN108659168B (zh) 一种双仿生聚合物及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190722

Address after: 710054 Shaanxi province Xi'an Beilin District Yanta Road No. 58

Applicant after: Xi'an University of Science and Technology

Applicant after: Shaanxi coalfield geology Group Co Ltd

Address before: 710054 Shaanxi province Xi'an Beilin District Yanta Road No. 58

Applicant before: Xi'an University of Science and Technology

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190813

Termination date: 20201009