專利名稱:苯胺齊聚物、其與脂肪族聚酯共聚物及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域,涉及苯胺齊聚物、其與脂肪族聚酯共聚物及制備方法。
背景技術(shù):
近幾十年來,隨著高分子科學(xué)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代藥學(xué)、生物學(xué)以及工程學(xué)的突飛猛進(jìn),生物醫(yī)用高分子材料的研究得到了迅速發(fā)展。其中可生物降解的高分子材料,由于在植入體內(nèi)后不需二次手術(shù)取出,因而在手術(shù)縫合線、人造皮膚、人造血管、骨固定及修復(fù)和藥物控制釋放等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用??缮锝到獾暮铣筛叻肿又饕ㄖ咀寰埘ァ⒕郯被?、聚磷酸酯、聚酸酐、聚原酸酯、聚碳酸酯等。脂肪族聚酯,例如聚丙交酯(PLA),聚乙交酯(PGA),聚ε-己內(nèi)酯(PCL),具有低的免疫原性和良好的生物降解性和生物相容性,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和醫(yī)藥領(lǐng)域,如骨折固定,手術(shù)縫合線,組織工程支架,藥物緩釋的載體等。
最近,生物可降解高分子和導(dǎo)電高分子兩個(gè)領(lǐng)域的交叉研究又成為一個(gè)熱點(diǎn)。眾所周知,聚苯胺作為一種導(dǎo)電高分子材料,近幾十年來一直是一個(gè)研究的熱點(diǎn),由于它具有可控的電導(dǎo)率,良好的熱穩(wěn)定性和氧化還原性質(zhì),因此被廣泛用做防腐衣、電池、傳感器、分離膜以及防靜電衣和防電磁干擾保護(hù)屏。但是最新研究表明,聚苯胺等電活性高分子又可以作為一種新型的智能材料被用作心臟或神經(jīng)支架材料?;镜挠^點(diǎn)是,電信號或者電化學(xué)信號能夠直接或者間接地影響細(xì)胞的繁殖、組裝和分化,因此具有電活性的支架材料就能夠通過被施加適當(dāng)?shù)碾娦盘栆钥刂平M織細(xì)胞的生長和繁殖。最近,危巖等(Guterman E.,Cheng S.,Palouian K.,Bidez P.,Lelkes P.,and Wei Y.《多肽修飾的用于組織工程的電活性共聚物》.Polym.Prepr.2002,43,766-767)已經(jīng)采用了H9c2心臟成肌細(xì)胞和PC12膀胱嗜鉻腫瘤細(xì)胞證明,聚苯胺及它的衍生物作為生物相容性的基質(zhì)材料,可以使細(xì)胞在其上良好的粘附、生長和分化。其它的電活性聚合物,例如聚吡咯也被證明有電信號刺激時(shí),能夠加強(qiáng)神經(jīng)生長因子對PC12細(xì)胞的分化作用的影響。因而電活性聚合物材料在生物醫(yī)用方面的應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注,但是聚苯胺等電活性聚合物如果直接應(yīng)用于體內(nèi)還存在著很多問題,比如說生物相容性差,不可降解以及溶解性差難以加工等等。圍繞著解決電活性聚合物以上所說的缺點(diǎn),一系列研究工作展開了。
為了提高電活性聚合物的生物相容性,很多方法被使用了,目前使用比較多的是和具有生物活性的物質(zhì)共混或者在聚合物側(cè)鏈接枝上生物相容性的物質(zhì)以及在聚合物主鏈上接上生物相容性的嵌段。比如說,危巖等把聚苯胺和天然生物高分子如凝膠(Li,M.;Guo,Y.;Wei,Y.;MacDiarmid,A.G.;Lelkes,P.I.《用于組織工程的含有凝膠的聚苯胺電紡絲纖維》Biomaterials 2006,27,2705-2715.)等共混,或者在聚苯胺側(cè)鏈接上短肽等生命活性物質(zhì),使得聚苯胺的生物相容性得到很大提高。
聚苯胺等電活性聚合物溶解性一般都比較差,只能溶解在N,N-二甲基甲酰胺,二甲亞砜及N-甲基吡咯烷酮等強(qiáng)極性溶劑中。這樣為它的加工應(yīng)用帶來了很多問題。提高電活性聚合物的溶解性采用的方法也基本上是在聚合物側(cè)鏈上引入能增加溶解性的聚合物,如聚乙二醇和聚丙烯酸等。
限制電活性聚合物在體內(nèi)應(yīng)用的另外一個(gè)非常重要的因素就是它的不可降解性。如果聚苯胺等電活性聚合物在體內(nèi)長期使用可以誘導(dǎo)關(guān)節(jié)發(fā)炎的不良反應(yīng),由于它不可降解,使用后就必須二次手術(shù)取出,給病人帶來再一次的痛苦,是其應(yīng)用的很大弊端。為了解決這個(gè)問題,需要將材料做成可以生物降解的。如Rivers等(River,T.J.;Hudson,T.W.;Schmidt,C.E.《合成一種新穎的生物可降解的導(dǎo)電聚合物用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域》.Adv.Funct.Mater.2002,12,33-37)利用酯鍵將吡咯齊聚物相互連接起來就解決了這個(gè)問題。
發(fā)明內(nèi)容
目前還沒有一種材料能夠?qū)⒁陨咸岢龅南嗳菪圆?,不可降解以及溶解性差難加工等三個(gè)缺點(diǎn)都完整地解決。為了從根本上解決以上提出的問題,發(fā)明人將生物可降解的脂肪族聚酯和苯胺齊聚物通過酯鍵生成共聚物。苯胺齊聚物具有和聚苯胺相似的電活性,且具有更好的溶解性,而且引入脂肪族聚酯,既可以提高生物活性,又可以解決降解的問題,是一個(gè)比較可行的方法。因而該共聚物為電活性材料在人體內(nèi)應(yīng)用提供了良好的前景,為神經(jīng)組織工程材料開辟了一條新的道路。
本發(fā)明的目的之一是提供帶有雙功能基團(tuán)的苯胺齊聚物,包括一端羧基一端氨基的苯胺四聚體和雙羧基封端的苯胺五聚體,它們的結(jié)構(gòu)式分別為 本發(fā)明的目的之二是提供目的一中所述的帶有雙功能基團(tuán)的苯胺齊聚物的合成方法,其合成方法包括以下步驟和條件1)以N-苯基-1,4-對苯二胺為原料,將其溶解在二氯甲烷中,加入與N-苯基-1,4-對苯二胺等摩爾數(shù)的丁二酸酐,氮?dú)獗Wo(hù)下室溫?cái)嚢璺磻?yīng),所得沉淀用乙醚洗滌至無色,得到了端氨基保護(hù)的苯胺二聚體;取相同摩爾比的端氨基保護(hù)的苯胺二聚體和雙氨基封端的苯胺二聚體,溶解在二甲基甲酰胺(以下簡稱DMF)和1M鹽酸的混合溶劑中,在0℃攪拌條件下將過硫酸銨的鹽酸(1M)溶液逐滴加入,滴加完畢后,用蒸餾水洗滌,將沉淀用氨水溶解后,水合肼對其還原,再用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2~3,用1,2-二氯乙烷和四氫呋喃分別抽提,得到一端羧基一端氨基的苯胺四聚體(以下簡稱AT)。
其反應(yīng)方程式如下 2)和上述1)中制備端氨基保護(hù)的苯胺二聚體的方法一樣,先得到端氨基保護(hù)的苯胺二聚體;將端氨基保護(hù)的苯胺二聚體和苯二胺以2∶1的摩爾比加入二甲基甲酰胺和1M鹽酸的混合溶劑中,室溫?cái)嚢钘l件下將過硫酸銨的鹽酸(1M)溶液逐滴加入,滴加完畢后,用蒸餾水洗滌后,將沉淀用氨水溶解,水合肼對其還原,再用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2~3,用1,2-二氯乙烷和四氫呋喃分別抽提,得到雙羧基封端的苯胺五聚體(以下簡稱AP)。其反應(yīng)方程式如下 合成的一端羧基一端氨基的苯胺四聚體和雙羧基封端的苯胺五聚體的結(jié)構(gòu)通過基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)證實(shí)。(見圖1和圖2)本發(fā)明的目的之三是用上述合成的帶雙功能基團(tuán)的苯胺齊聚物,與脂肪族環(huán)酯單體通過開環(huán)聚合得到的雙羥基封端的脂肪族聚酯,縮聚反應(yīng)形成苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的多嵌段共聚物。苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的多嵌段共聚物包括一端羧基一端氨基的苯胺四聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物和苯胺四聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物,其中n>2,A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯;以及雙羧基封端的苯胺五聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物和苯胺五聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物,其中n>2,A代表雙羥基封端的脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)。
本發(fā)明的目的之四是提供目的之三所述的苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的多嵌段共聚物的合成方法。其步驟和條件如下(1)雙羥基封端的脂肪族聚酯的合成方法,其合成方法包括以下步驟和條件在無水無氧的條件下,以甲苯為溶劑,丁二醇為引發(fā)劑,向脂肪族環(huán)酯單體(丙交酯或者ε-己內(nèi)酯)中加入單體總質(zhì)量1/100~1/1000的辛酸亞錫作催化劑,在加熱100~120oC和攪拌的條件下,聚合時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到兩個(gè)端基均為羥基的脂肪族聚酯;包括雙羥基封端的聚丙交酯(以下簡稱PLA)和雙羥基封端的聚ε-己內(nèi)酯(以下簡稱PCL)。
(2)一端羧基一端氨基的苯胺四聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物的合成方法,其中n>2;A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯。其步驟和條件為先將一端羧基一端氨基的苯胺四聚體(AT)和與其等摩爾數(shù)的丁二酸酐溶于DMF中,氮?dú)獗Wo(hù)下室溫?cái)嚢?h,用蒸餾水沉出,抽干得到雙羧基封端的苯胺四聚體。然后在無水無氧的條件下,取等摩爾數(shù)的雙羧基封端的苯胺四聚體和步驟(1)中制得的雙羥基封端的酯肪族聚酯溶于N-甲基吡咯烷酮(以下簡稱NMP)中,加入雙羧基封端的苯胺四聚體摩爾數(shù)2~5倍的二環(huán)己基碳二亞胺(以下簡稱DCC)做縮合劑,在冰水浴和攪拌的條件下,反應(yīng)48~72h;產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到本發(fā)明的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物。其反應(yīng)過程如下
(3)一端羧基一端氨基的苯胺四聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物的合成方法,其中n>2;A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯。其步驟和條件為先用二叔丁基二碳酸酯(以下簡稱(Boc)20)將一端羧基一端氨基的苯胺四聚體的氨基保護(hù)之后,得到叔丁基保護(hù)的一端羧基一端氨基的苯胺四聚體(以下簡稱Boc-AT)。然后在無水無氧的條件下,取上述的雙羥基封端的酯肪族聚酯和摩爾數(shù)是該雙羥基封端的酯肪族聚酯2倍的Boc-AT溶于NMP中,加入摩爾數(shù)是該雙羥基封端的酯肪族聚酯1~5倍的DCC作縮合劑,在冰水浴和攪拌的條件下,反應(yīng)時(shí)間為48~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,再將Boc-脫掉,得到了苯胺四聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物。然后在無水無氧的條件下,在所述的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物中加入等摩爾數(shù)的1,6己二異氰酸酯(以下簡稱HDI),加入苯胺四聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物摩爾數(shù)0.1~1%的辛酸亞錫作催化劑,55~65oC和攪拌條件下,反應(yīng)時(shí)間為6~12h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到本發(fā)明的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物。其反應(yīng)過程如下 (4)雙羧基封端的苯胺五聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物的合成方法,其中n>2;A代表雙羥基封端的脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體。
其步驟和條件為在無水無氧的條件下,然后在無水無氧的條件下,取等摩爾數(shù)的雙羧基封端的苯胺四聚體和上述的雙羥基封端的酯肪族聚酯溶于NMP中,加入雙羧基封端的苯胺五聚體摩爾數(shù)1~5倍的DCC作縮合劑,在冰水浴和攪拌的條件下,反應(yīng)時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到本發(fā)明的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物。其反應(yīng)過程如下 (5)雙羧基封端的苯胺五聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物的合成方法,其中n>2;A代表雙羥基封端的脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體。其步驟和條件為在無水無氧的條件下,取雙羧基封端的苯胺五聚體(AP)和摩爾數(shù)是該雙羧基封端的苯胺五聚體2倍的雙羥基封端的酯肪族聚酯溶于NMP中,加入摩爾數(shù)是該雙羧基封端的苯胺五聚體1~5倍的DCC作縮合劑,在冰水浴和攪拌的條件下,反應(yīng)時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,再將Boc-脫掉,得到了苯胺五聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物。然后在無水無氧的條件下,在所述的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物中加入等摩爾數(shù)的HDI,加入苯胺五聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物摩爾數(shù)0.1~1%的辛酸亞錫作催化劑,55~65oC和攪拌條件下,反應(yīng)時(shí)間為6~12h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到本發(fā)明的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物。其反應(yīng)過程如下
本發(fā)明的有益的效果如下本發(fā)明以母體苯胺二聚體為原料所合成的苯胺齊聚物,和其它同類齊聚物相比具有的優(yōu)勢是具有雙功能基團(tuán),為其應(yīng)用在和其它物質(zhì)共聚反應(yīng)生成大分子量聚合物提供了前提條件,且純度較高(>99%),非常穩(wěn)定。苯胺齊聚物和脂肪族聚酯的共聚物具有和聚苯胺及苯胺齊聚物相似的良好電活性,而且同時(shí)擁有了生物相容性好,可生物降解,良好溶解性等特點(diǎn),該苯胺齊聚物和脂肪族聚酯的共聚物擁有和聚丙交酯相似的生物相容性,能夠支持大鼠神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生長和分化。苯胺齊聚物和脂肪族聚酯的共聚物的薄膜在含有胃蛋白酶的磷酸緩沖液中能夠可控降解,具有良好的生物可降解性。而且該苯胺齊聚物和脂肪族聚酯的共聚物能夠溶于絕大多數(shù)的有機(jī)溶劑,如氯仿,四氫呋喃等,為材料將來的加工利用提供了方便。
本發(fā)明所制備的苯胺齊聚物和脂肪族聚酯的共聚物主要用作生物醫(yī)用材料,尤其是用作神經(jīng)及心臟的組織工程支架材料。
圖1一端羧基一端氨基的苯胺四聚體的基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)譜圖(具體是實(shí)施例2中得到的一端羧基一端氨基的苯胺四聚體的基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜);圖2雙羧基封端的苯胺五聚體的基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)譜圖(具體是實(shí)施例3中得到的雙羧基封端的苯胺五聚體的基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜);圖3苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物的質(zhì)子核磁共振1H譜圖及歸屬(具體為實(shí)施例16中得到的苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物質(zhì)子核磁共振1H譜圖及歸屬)。
圖4苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的降解曲線(具體為實(shí)施例8產(chǎn)物的降解曲線)。
圖5苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例8產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
圖6苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的降解曲線(具體為實(shí)施例9產(chǎn)物的降解曲線)。
圖7苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例9產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
圖8苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的降解曲線(具體為實(shí)施例10產(chǎn)物的降解曲線)。
圖9苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例10產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
圖10苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的降解曲線(具體為實(shí)施例14產(chǎn)物的降解曲線)。
圖11苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例14產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
圖12苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的降解曲線(具體為實(shí)施例15產(chǎn)物的降解曲線)。
圖13苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例15產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
圖14苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的降解曲線(具體為實(shí)施例16產(chǎn)物的降解曲線)。
圖15苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例16產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
圖16苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的降解曲線(具體為實(shí)施例17產(chǎn)物的降解曲線)。
圖17苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例17產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
圖18苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的降解曲線(具體為實(shí)施例20產(chǎn)物的降解曲線)。
圖19苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例20產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
圖20苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的降解曲線(具體為實(shí)施例21產(chǎn)物的降解曲線)。
圖21苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的生物相容性結(jié)果(具體為實(shí)施例21產(chǎn)物的生物相容性結(jié)果)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1端氨基保護(hù)的苯胺二聚體的合成在一個(gè)裝有機(jī)械攪拌、氮?dú)馊肟?、氮?dú)獬隹诘?00mL的三口燒瓶中,加入N-苯基-1,4-對苯二胺9.21g(0.05mol)、丁二酸酐5.00g(0.05mol)、二氯甲烷300mL,同時(shí)攪拌。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,產(chǎn)生了灰色沉淀,反應(yīng)完畢后,過濾,得到的沉淀用乙醚洗滌,直到濾液無色。樣品在真空干燥箱中干燥12h,得到端氨基保護(hù)的苯胺二聚體,產(chǎn)率84.5%。
實(shí)施例2一端羧基一端氨基的苯胺四聚體的合成將端氨基保護(hù)的苯胺二聚體2.85g(0.01mol)和氨端基二聚體3.5g(0.01mol)溶于混合溶液(包含100mlDMF,15ml蒸餾水,15ml濃鹽酸),冷卻至零度以下,然后將過硫酸氨的鹽酸溶液(2.28g溶于50ml 1M的鹽酸)通過滴液漏斗緩慢加入上述溶液中,同時(shí)快速攪拌,冰鹽維持反應(yīng)在零度以下,滴加完畢,繼續(xù)反應(yīng)2h,然后把該溶液倒入700ml蒸餾水中,過濾。將得到的沉淀溶于300ml1M的氨水中,加入水合阱攪拌還原過夜,然后加入適量的1M的鹽酸調(diào)至ph值為2-3,過濾后,將沉淀物在35度下真空干燥48h。將得到的樣品在索氏提取器中先用1,2-二氯乙烷,再用四氫呋喃抽提,得到一端羧基一端氨基的苯胺四聚體。其基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)譜圖見圖1。
實(shí)施例3雙羧基封端苯胺五聚體的合成將端氨基保護(hù)的苯胺二聚體2.85g(0.01mol)和對苯二胺0.54g(0.005mol)溶于15mL DMF中。加入預(yù)先冷卻的混合溶液60mL(包含30mL DMF,25mL蒸餾水,5mL濃鹽酸),然后將過硫酸氨的鹽酸溶液(2.28g溶于50mL 1mol/L的鹽酸)通過滴液漏斗緩慢加入上述溶液中,同時(shí)快速攪拌,滴加完畢,繼續(xù)反應(yīng)1h,然后把該溶液倒入300mL蒸餾水中,過濾。將得到的沉淀溶于300mL 1mol/L的氨水中,加入水合肼攪拌還原過夜,然后加入適量的1mol/L的鹽酸調(diào)至pH為2-3,過濾后,將沉淀物在45℃真空干燥48h。將得到的3.0g樣品溶于15mL DMF,然后緩慢滴加到150mL快速攪拌的乙醇中,過濾,沉淀在真空下烘干,然后在索氏提取器中先用1,2-二氯乙烷,再用四氫呋喃抽提,得到雙羧基封端苯胺五聚體,產(chǎn)率84.3%。其基質(zhì)輔助激光解吸附飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)譜圖見圖2。
實(shí)施例4分子量為2000的雙羥基封端的脂肪族聚酯聚丙交酯的合成在無水無氧的條件下,以甲苯為溶劑,丁二醇為引發(fā)劑,向單體丙交酯中加入單體摩爾數(shù)1/25的丁二醇做引發(fā)劑,單體總質(zhì)量1/100的辛酸亞錫作催化劑,在加熱(100~120oC)和攪拌的條件下,聚合時(shí)間為12h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到兩個(gè)端基均為羥基的聚丙交酯的均聚物。
實(shí)施例5分子量為2800的雙羥基封端的脂肪族聚酯聚丙交酯的合成在無水無氧的條件下,以甲苯為溶劑,丁二醇為引發(fā)劑,向單體丙交酯中加入單體摩爾數(shù)1/12的丁二醇做引發(fā)劑,單體總質(zhì)量5/1000的辛酸亞錫作催化劑,在加熱(100~120oC)和攪拌的條件下,聚合時(shí)間為48h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到兩個(gè)端基均為羥基的聚丙交酯的均聚物。
實(shí)施例6分子量為1500的雙羥基封端的脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的合成在無水無氧的條件下,以甲苯為溶劑,丁二醇為引發(fā)劑,向單體ε-己內(nèi)酯中加入單體摩爾數(shù)1/12的丁二醇做引發(fā)劑,單體總質(zhì)量1/1000的辛酸亞錫作催化劑,在加熱(100~120oC)和攪拌的條件下,聚合時(shí)間為72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到兩個(gè)端基均為羥基的聚ε-己內(nèi)酯的均聚物。
實(shí)施例7雙羧基封端的的苯胺四聚體合成將實(shí)例2得到的產(chǎn)物5mmol和5mmol丁二酸酐溶于30mlDMF中,氮?dú)獗Wo(hù)下,室溫?cái)嚢?h,將反應(yīng)產(chǎn)物用400ml蒸餾水沉出,抽濾,45oC下真空干燥48h,得到雙羧基封端的苯胺四聚體。
實(shí)施例8苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的合成取實(shí)例7得到的雙羧基封端的苯胺四聚體2mmol和實(shí)例4得到的分子量為2000的雙羥基封端的脂肪族聚酯聚丙交酯2mmol及4mmolDCC加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)24小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重。即得到苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物。該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表一中實(shí)施例8產(chǎn)物和實(shí)施例4產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的對比結(jié)果證明了該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物的生成。
表一取該實(shí)施例8產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到圖4的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例8產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如圖5所示。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
實(shí)施例9苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的合成取實(shí)例7得到的雙羧基封端的苯胺四聚體2mmol和2mmol實(shí)例5得到的分子量為2800的雙羥基封端的脂肪族聚酯聚丙交酯及10mmolDCC加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)72小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重。即得到苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物。該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表二中實(shí)例9產(chǎn)物和實(shí)施例5產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的對比結(jié)果證明了該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物的生成。
表二取該實(shí)施例9產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到圖6的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例9產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如圖7所示。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
實(shí)施例10苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的合成取實(shí)例7得到的雙羧基封端的苯胺四聚體2mmol和2mmol實(shí)例6得到的分子量為1500的雙羥基封端的脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯及8mmolDCC加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)56小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重。即得到苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物。該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表三中實(shí)例10產(chǎn)物和實(shí)施例6產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的對比結(jié)果證明了該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物的生成。
表三取該實(shí)施例10產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到圖8的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例9產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如圖9所示。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
實(shí)施例11Boc保護(hù)的一端羧基一端氨基的苯胺四聚體(Boc-AT)的合成取實(shí)例2中得到的一端羧基一端氨基的苯胺四聚體(AT)5mmol和5.5mmol(Boc)20以及30mlDMF混合,氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌6h,然后用400ml蒸餾水沉淀,過濾,用二氯甲烷洗滌3次,室溫下真空干燥至恒重,得到Boc保護(hù)的苯胺四聚體(Boc-AT)。
實(shí)施例12苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的三嵌段預(yù)聚物(AT-PLA-AT)的合成取實(shí)例11中得到的Boc保護(hù)的苯胺四聚體(Boc-AT)2.5mmol和1mmol實(shí)施例4得到的雙羥基封端的聚丙交酯及5mmolDCC加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)24小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,再在所得產(chǎn)物中加入20mmol的三氟乙酸和30mlDMF,室溫下,攪拌反應(yīng)2h。所得產(chǎn)物濃縮后用乙醚沉淀,35℃下真空干燥至恒重。即得到苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的三嵌段預(yù)聚物(AT-PLA-AT)。
表四中實(shí)例12產(chǎn)物和實(shí)施例4產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的結(jié)果對比可以證明苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的三嵌段預(yù)聚物的生成。
表四實(shí)施例13苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的三嵌段預(yù)聚物(AT-PCL-AT)的合成取實(shí)施例11中得到的Boc保護(hù)的苯胺四聚體(Boc-AT)2.5mmol和1mmol實(shí)施例6得到的雙羥基封端的聚ε-己內(nèi)酯及10mmolDCC加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)48小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,再在所得產(chǎn)物中加入20mmol的三氟乙酸和30mlDMF,室溫下,攪拌反應(yīng)2h。所得產(chǎn)物濃縮后用乙醚沉淀,35℃下真空干燥至恒重。即得到苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的三嵌段預(yù)聚物(AT-PCL-AT)。
表五中實(shí)例13產(chǎn)物和實(shí)施例6產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的結(jié)果對比可以證明苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的三嵌段預(yù)聚物的生成。
表五實(shí)施例14苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的合成在無水無氧的條件下,取實(shí)施例12中得到的苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的三嵌段預(yù)聚物0.001mol和0.001mol的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)溶于20ml甲苯,再加入0.01mmol辛酸亞錫,55℃下,劇烈攪拌反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物用乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,即得到苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物。該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表六中實(shí)例14產(chǎn)物和實(shí)施例12產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的結(jié)果對比可以證明該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物的生成。
表六取該實(shí)施例14產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到圖10的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例14產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如圖11所示。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
實(shí)施例15苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯)的合成在無水無氧的條件下,取實(shí)施例13中得到的苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的三嵌段預(yù)聚物0.001mol和0.001mol的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)溶于20ml甲苯,再加入0.001mmol辛酸亞錫,60℃下,劇烈攪拌反應(yīng)12小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物用乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,即得到苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物。該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表七中該苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物和實(shí)施例12產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的結(jié)果對比可以證明苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物的生成。
表七取該實(shí)施例15產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到圖12的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例15產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如圖13所示。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺四聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
實(shí)施例16苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的合成在無水無氧的條件下,將實(shí)施例3中得到的1mmol雙羧基封端的苯胺五聚體(AP)和1mmol實(shí)施例5得到的雙羥基封端的聚丙交酯及5mmolDCC加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)36小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,即得到苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物。該苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表八中實(shí)例16產(chǎn)物和實(shí)施例5產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的對比結(jié)果證明了苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物的生成。
表八取該實(shí)施例16產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到圖14的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例16產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如圖15所示。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(AB)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
實(shí)施例17苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的合成在無水無氧的條件下,將實(shí)施例3中得到的1mmol雙羧基封端的苯胺五聚體(AP)和1mmol實(shí)施例6得到的雙羥基封端的聚ε-己內(nèi)酯及3mmolDCC加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)48小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,即得到苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物。該苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表九中實(shí)例17產(chǎn)物和實(shí)施例6產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的對比結(jié)果證明了苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物的生成。
表九取該實(shí)施例17產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到圖16的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例17產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如圖17所示。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(AB)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
實(shí)施例18苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的三嵌段預(yù)聚物的合成在無水無氧的條件下,將實(shí)施例3中得到的雙羧基封端的苯胺五聚體(AP)1mmol和2mmol實(shí)施例4得到的雙羥基封端的聚丙交酯及5mmolDCC、加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)48小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,即得到苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的三嵌段預(yù)聚物。
表十中實(shí)例18產(chǎn)物和實(shí)施例4產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的結(jié)果對比可以證明苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的三嵌段預(yù)聚物的生成。
表十實(shí)施例19苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的三嵌段預(yù)聚物的合成在無水無氧的條件下,將實(shí)施例3中得到的1mmol雙羧基封端的苯胺五聚體(AP)和2mmol實(shí)施例6得到的雙羥基封端的聚ε-己內(nèi)酯及2.5mmolDCC、加入到聚合反應(yīng)瓶中,冰水浴中攪拌反應(yīng)24小時(shí)。產(chǎn)物濾掉不溶物,用乙醚沉降,再用三氯甲烷溶解,乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,即得到苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的三嵌段預(yù)聚物。
表十一中實(shí)例19產(chǎn)物和實(shí)施例4產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的結(jié)果對比可以證明苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的三嵌段預(yù)聚物的生成。
表十一實(shí)施例20苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的合成在無水無氧的條件下,取實(shí)施例18所獲得的苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的三嵌段預(yù)聚物1mmol和1mmol的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)溶于20ml甲苯,再加入0.05mmol辛酸亞錫,55℃下,劇烈攪拌反應(yīng)12小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物用乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,即得到苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物。該苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表十二中實(shí)例20產(chǎn)物和實(shí)施例18產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的結(jié)果對比可以證明苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物的生成。
表十二取該實(shí)施例20產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到圖18的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例20產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如圖19所示。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚丙交酯的(ABA)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
實(shí)施例21苯胺五聚體與脂肪族聚酯ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物(n>2,其中A代表脂肪族聚酯,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體)的合成在無水無氧的條件下,取實(shí)施例19所獲得的苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的三嵌段預(yù)聚物1mmol和1mmol的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)溶于20ml甲苯,再加入0.01mmol辛酸亞錫,60℃下,劇烈攪拌反應(yīng)10小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物用乙醚沉降,過濾,35℃下真空干燥至恒重,即得到苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物。該苯胺五聚體與脂肪族聚酯聚ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物具有良好的溶解性,可以溶于氯仿,丙酮,四氫呋喃,二甲亞砜,DMF,NMP等有機(jī)溶劑中。
表十三中實(shí)例21產(chǎn)物和實(shí)施例18產(chǎn)物的凝膠滲透色譜儀(GPC)的結(jié)果對比證明了苯胺五聚體與脂肪族聚酯ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物的生成。
表十三取該實(shí)施例21產(chǎn)物溶于氯仿后鋪膜,得到10×10×0.4mm的薄片,將其放置在裝有5ml0.05MTris緩沖液(含有60mgL-1的蛋白酶K)的廣口瓶中,置于37℃的恒溫振蕩箱中,每24小時(shí)不加一次蛋白酶K。每隔一段時(shí)間將樣品取出,用蒸餾水洗三遍,35℃真空烘箱干燥至恒重。稱量降解前后的失重,得到下面的降解曲線。該降解曲線證明了苯胺五聚體與脂肪族聚酯ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物是生物可降解的。
用實(shí)施例21產(chǎn)物鋪膜在硅化處理后的載玻片上,然后在其上面種植大鼠神經(jīng)角質(zhì)瘤C6細(xì)胞,培養(yǎng)48h后的顯微鏡觀察照片如下。C6細(xì)胞良好的粘附和生長說明苯胺五聚體與脂肪族聚酯ε-己內(nèi)酯的(ABA)n型多嵌段共聚物生物相容性很好。
權(quán)利要求
1.一種苯胺齊聚物,其特征在于,該齊聚物為一端羧基一端氨基的苯胺四聚體或雙羧基封端的苯胺五聚體,如下兩式分別為其結(jié)構(gòu)式。
2.一種如權(quán)利要求1所述的苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的多嵌段共聚物,其特征在于,該多嵌段共聚物為一端羧基一端氨基的苯胺四聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物;其中n>2,A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯是由脂肪族環(huán)酯單體丙交酯或ε-己內(nèi)酯通過開環(huán)聚合得到兩個(gè)端基均為羥基的均聚物。
3.一種如權(quán)利要求1所述的苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的多嵌段共聚物,其特征在于,該多嵌段共聚物為一端羧基一端氨基的苯胺四聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物;其中n>2,A代表一端羧基一端氨基的苯胺四聚體,B代表脂肪族聚酯是由脂肪族環(huán)酯單體丙交酯或ε-己內(nèi)酯通過開環(huán)聚合得到兩個(gè)端基均為羥基的均聚物。
4.一種如權(quán)利要求1所述的苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的多嵌段共聚物,其特征在于,該多嵌段共聚物為雙羧基封端的苯胺五聚體與雙羥基封端的脂肪族聚酯形成的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物;其中n>2,A代表雙羥基封端的脂肪族聚酯是由脂肪族環(huán)酯單體丙交酯或ε-己內(nèi)酯通過開環(huán)聚合得到兩個(gè)端基均為羥基的均聚物,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體。
5.一種如權(quán)利要求1所述的苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的多嵌段共聚物,其特征在于,該多嵌段共聚物為雙羧基封端的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物,其中n>2,A代表雙羥基封端的脂肪族聚酯是由脂肪族環(huán)酯單體丙交酯或ε-己內(nèi)酯通過開環(huán)聚合得到兩個(gè)端基均為羥基的均聚物,B代表雙羧基封端的苯胺五聚體。
6.如權(quán)利要求1所述的一種苯胺齊聚物的制備方法,其特征在于,步驟和條件為1)以N-苯基-1,4-對苯二胺為原料,將其溶解在二氯甲烷中,加入與N-苯基-1,4-對苯二胺等摩爾數(shù)的丁二酸酐,氮?dú)獗Wo(hù)下室溫?cái)嚢璺磻?yīng),所得沉淀用乙醚洗滌至無色,得到了端氨基保護(hù)的苯胺二聚體;取相同摩爾比的端氨基保護(hù)的苯胺二聚體和雙氨基封端的苯胺二聚體,溶解在二甲基甲酰胺和1M鹽酸的混合溶劑中,在0℃攪拌條件下將過硫酸銨的1M鹽酸溶液逐滴加入,滴加完畢后,用蒸餾水洗滌,將沉淀用氨水溶解后,水合肼對其還原,再用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2~3,用1,2-二氯乙烷和四氫呋喃分別抽提,得到一端羧基一端氨基的苯胺四聚體;2)和上述1)中制備端氨基保護(hù)的苯胺二聚體的方法一樣,先得到端氨基保護(hù)的苯胺二聚體;將端氨基保護(hù)的苯胺二聚體和苯二胺以2∶1的摩爾比加入二甲基甲酰胺和1M鹽酸的混合溶劑中,室溫?cái)嚢钘l件下將過硫酸銨的1M鹽酸溶液逐滴加入,滴加完畢后,用蒸餾水洗滌后,將沉淀用氨水溶解,水合肼對其還原,再用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2~3,用1,2-二氯乙烷和四氫呋喃分別抽提,得到雙羧基封端的苯胺五聚體。
7.如權(quán)利要求2所述的一種苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的的多嵌段(AB)n型共聚物的制備方法,其特征在于,步驟和條件為(1)雙羥基封端的脂肪族聚酯的合成方法的步驟和條件在無水無氧的條件下,以甲苯為溶劑,丁二醇為引發(fā)劑,向脂肪族環(huán)酯單體丙交酯或者ε-己內(nèi)酯中加入單體總質(zhì)量1/100~1/1000的辛酸亞錫作催化劑,在加熱100~120℃和攪拌的條件下,聚合時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到兩個(gè)端基均為羥基的脂肪族聚酯;包括雙羥基封端的聚丙交酯和雙羥基封端的聚ε-己內(nèi)酯;(2)先將一端羧基一端氨基的苯胺四聚體和與其等摩爾數(shù)的丁二酸酐溶于二甲基甲酰胺中,氮?dú)獗Wo(hù)下室溫?cái)嚢?h,用蒸餾水沉出,抽干得到雙羧基封端的苯胺四聚體;然后在無水無氧的條件下,取等摩爾數(shù)的雙羧基封端的苯胺四聚體和步驟(1)中制得的雙羥基封端的酯肪族聚酯溶于N-甲基吡咯烷酮中,加入雙羧基封端的苯胺四聚體摩爾數(shù)2~5倍的二環(huán)己基碳二亞胺做縮合劑,在冰水浴和攪拌的條件下,反應(yīng)48~72h;產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到本發(fā)明的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物。
8.如權(quán)利要求3所述的一種苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的的多嵌段(ABA)n型共聚物的制備方法,其特征在于,步驟和條件為(1)雙羥基封端的脂肪族聚酯的合成方法的步驟和條件在無水無氧的條件下,以甲苯為溶劑,丁二醇為引發(fā)劑,向脂肪族環(huán)酯單體丙交酯或者ε-己內(nèi)酯中加入單體總質(zhì)量1/100~1/1000的辛酸亞錫作催化劑,在加熱100~120℃和攪拌的條件下,聚合時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到兩個(gè)端基均為羥基的脂肪族聚酯;包括雙羥基封端的聚丙交酯和雙羥基封端的聚ε-己內(nèi)酯;(2)先用二叔丁基二碳酸酯將一端羧基一端氨基的苯胺四聚體的氨基保護(hù)之后,得到叔丁基保護(hù)的一端羧基一端氨基的苯胺四聚體;然后在無水無氧的條件下,取上述的雙羥基封端的酯肪族聚酯和摩爾數(shù)是該雙羥基封端的酯肪族聚酯2倍的叔丁基保護(hù)的一端羧基一端氨基的苯胺四聚體溶于N-甲基吡咯烷酮中,加入摩爾數(shù)是該雙羥基封端的酯肪族聚酯1~5倍的二環(huán)己基碳二亞胺作縮合劑,在冰水浴和攪拌的條件下,反應(yīng)時(shí)間為48~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,再將叔丁基脫掉,得到了苯胺四聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物;然后在無水無氧的條件下,在所述的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物中加入等摩爾數(shù)的1,6己二異氰酸酯,加入苯胺四聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物摩爾數(shù)0.1~1%的辛酸亞錫作催化劑,55~65℃和攪拌條件下,反應(yīng)時(shí)間為6~12h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到本發(fā)明的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物。
9.如權(quán)利要求4所述的一種苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的的多嵌段(AB)n型共聚物的制備方法,其特征在于,步驟和條件為(1)雙羥基封端的脂肪族聚酯的合成方法的步驟和條件在無水無氧的條件下,以甲苯為溶劑,丁二醇為引發(fā)劑,向脂肪族環(huán)酯單體丙交酯或者ε-己內(nèi)酯中加入單體總質(zhì)量1/100~1/1000的辛酸亞錫作催化劑,在加熱100~120℃和攪拌的條件下,聚合時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到兩個(gè)端基均為羥基的脂肪族聚酯;包括雙羥基封端的聚丙交酯和雙羥基封端的聚ε-己內(nèi)酯;(2)在無水無氧的條件下,然后在無水無氧的條件下,取等摩爾數(shù)的雙羧基封端的苯胺四聚體和上述的雙羥基封端的酯肪族聚酯溶于N-甲基吡咯烷酮中,加入雙羧基封端的苯胺五聚體摩爾數(shù)1~5倍的二環(huán)己基碳二亞胺作縮合劑,在冰水浴和攪拌的條件下,反應(yīng)時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到本發(fā)明的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(AB)n型多嵌段共聚物。
10.如權(quán)利要求5所述的一種苯胺齊聚物與脂肪族聚酯的的多嵌段(ABA)n型共聚物的制備方法,其特征在于,步驟和條件為(1)雙羥基封端的脂肪族聚酯的合成方法的步驟和條件在無水無氧的條件下,以甲苯為溶劑,丁二醇為引發(fā)劑,向脂肪族環(huán)酯單體丙交酯或者ε-己內(nèi)酯中加入單體總質(zhì)量1/100~1/1000的辛酸亞錫作催化劑,在加熱100~120℃和攪拌的條件下,聚合時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到兩個(gè)端基均為羥基的脂肪族聚酯;包括雙羥基封端的聚丙交酯和雙羥基封端的聚ε-己內(nèi)酯;(2)在無水無氧的條件下,取雙羧基封端的苯胺五聚體和摩爾數(shù)是該雙羧基封端的苯胺五聚體2倍的雙羥基封端的酯肪族聚酯溶于N-甲基吡咯烷酮中,加入摩爾數(shù)是該雙羧基封端的苯胺五聚體1~5倍的二環(huán)己基碳二亞胺作縮合劑,在冰水浴和攪拌的條件下,反應(yīng)時(shí)間為12~72h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,再將叔丁基脫掉,得到了苯胺五聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物;然后在無水無氧的條件下,在所述的苯胺四聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物中加入等摩爾數(shù)的1,6己二異氰酸酯,加入苯胺五聚體與脂肪族聚酯的三嵌段預(yù)聚物摩爾數(shù)0.1~1%的辛酸亞錫作催化劑,55~65℃和攪拌條件下,反應(yīng)時(shí)間為6~12h,產(chǎn)物用沉淀劑沉降,過濾,洗滌,真空干燥,得到本發(fā)明的苯胺五聚體與脂肪族聚酯的(ABA)n型多嵌段共聚物。
全文摘要
本發(fā)明提供了苯胺齊聚物、其與脂肪族聚酯共聚物及制備方法。本發(fā)明提供了兩種從N-苯基-1,4-對苯二胺出發(fā),合成的苯胺齊聚物,進(jìn)而與脂肪族聚酯(聚丙交酯或聚ε-己內(nèi)酯)共聚得到系列電活性的生物可降解聚合物,即先將N-苯基-1,4-對苯二胺的端氨基用丁二酸酐保護(hù)起來,然后分別與端氨基苯胺二聚體和苯二胺反應(yīng)得到一端羧基一端氨基的苯胺四聚體和雙羧基封端的苯胺五聚體。該苯胺齊聚物與雙羥基封端的脂肪族聚酯通過縮聚反應(yīng)得到含有電活性苯胺齊聚物嵌段的系列共聚物。該共聚物兼具苯胺齊聚物和脂肪族聚酯的優(yōu)點(diǎn),既有電活性還具有生物活性,可生物降解,降解產(chǎn)物可排出體外。其主要用作生物醫(yī)用材料,尤其是用作神經(jīng)及心臟的組織工程支架材料。
文檔編號C08G63/00GK1887854SQ200610016950
公開日2007年1月3日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者陳學(xué)思, 黃利紅, 胡軍, 郎樂, 王獻(xiàn)紅, 危巖, 景遐斌 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所