專利名稱：聚酯-聚醚共聚物及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
外科手術(shù)后組織粘連是臨床中常見的現(xiàn)象，如腦外科、腹部外科、婦產(chǎn)科、矯形外科、和心臟血管手術(shù)后，若產(chǎn)生粘連，有的可導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥，如腸梗阻、腹盆腔疼痛、不育癥、功能障礙等，增加了再次手術(shù)的難度且有產(chǎn)生進(jìn)一步并發(fā)癥的潛在危險。比如(1) 腦外科開顱術(shù)后硬膜缺損，瘢痕粘連可引起術(shù)后癲癇；( 腹盆腔手術(shù)后的粘連可引起腸梗阻，嚴(yán)重者需要實行第二次手術(shù)，增加了患者的痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；(3)婦產(chǎn)科手術(shù)后，嚴(yán)重粘連者有因卵巢腹膜子宮“粘”在一起，而出現(xiàn)疼痛功能障礙；(4)胸外科手術(shù)如心臟瓣膜移植、心包膜手術(shù)后，需預(yù)防粘連以提高手術(shù)成功率。因此，如何預(yù)防和減少手術(shù)后的粘連已成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)專家和生物材料專家需要迫切關(guān)注的問題。早先臨床上報道預(yù)防粘連的方法主要是使用藥物來減少滲出并抑制成纖維細(xì)胞的形成，但療效不確切、副作用大，未能得以廣泛應(yīng)用。近十年來，國內(nèi)外臨床上有報道使用可吸收流體來達(dá)到隔離的目的，預(yù)防和減少粘連，雖取得了一定療效，但因流體(如透明質(zhì)酸鈉等)具有吸收快、易流失、不能在粘連形成后期達(dá)到有效隔離等缺陷，從而影響了其市場推廣。近幾年來國內(nèi)外醫(yī)學(xué)專家和材料專家將目光集中在生物可吸收膜上，利用膜所發(fā)揮的“物理屏障”作用，來達(dá)到防止組織粘連的目的。構(gòu)成膜的材料具有良好的生物相容性和血液相容性，在手術(shù)后能有效隔離易粘連的組織器官，不影響傷口愈合及創(chuàng)口粗糙面的修復(fù)，并且在完成隔離目的后能被人體降解吸收不需要二次手術(shù)取出。然而目前市場上主打的防粘連膜，比如聚乳酸膜和殼聚糖膜，都存在著柔軟性欠佳的缺陷，操作不方便，并且無法適應(yīng)某些具有復(fù)雜界面的組織。另外聚乳酸膜還具有降解速率較慢，降解產(chǎn)物生物相容性差、易引起二次粘連的缺陷。因此，開發(fā)新一代的能克服上述缺陷的可吸收防粘連膜， 可有效改善目前市場產(chǎn)品的性能，并有利于可吸收醫(yī)用膜在市場方面進(jìn)一步推廣。聚乙二醇(PEG)是一種具有良好生物相容性的材料，水溶性好。當(dāng)其分子量大于 1000時，無毒；分子量為4000時，其10%溶液可注射使用；分子量小于30000可由動物腎臟過濾排出體外。聚乙二醇在生物醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的用途，用以修飾各種難溶性藥物，或用于生物器件或藥物載體的組分。由于聚乙二醇具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低(_60°C)、親水性的特點，將其與生物可降解聚酯共聚，可有效降低后者的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并大大加快其降解速度。魏等在中國專利CN 1532216A中報道了 90%聚(D，L-乳酸)與10%的聚乙二醇的共混物形成的醫(yī)用膜。由于聚乙二醇未與其它內(nèi)酯或交酯單體共聚，兩者相容性差，聚乙二醇容易結(jié)晶，并且在水性環(huán)境下很容易從膜內(nèi)流失，散失其作為增塑劑的目的，無法從根本上解決聚(D，L-乳酸)膜在降解過程中容易產(chǎn)生生物相容性較差的碎片產(chǎn)物、引起二次粘連等問題。
藤村健治等在國際專利W02006/100895和相應(yīng)的中國專利CN 101052425A中報道了以丙交酯和己內(nèi)酯共聚物為組分的醫(yī)用膜，具有極佳的柔性，可用于需要纏繞功能的場合。然而該共聚物不包含有聚乙二醇組分，降解速率較慢，在人體內(nèi)被完全吸收時間的超過六個月。肖等在中國專利CN 101274104、唐等在中國專利CN 101461966中都曾提及以聚乙二醇-聚酯共聚物作為防粘連膜的組分來使用。然而這些專利都未顯示有實質(zhì)性進(jìn)步， 未能針對防粘連這一特定用途，對共聚物的具體應(yīng)用策略以及在組分或組成上如何有效調(diào)控以實現(xiàn)聚乙二醇的增柔作用給以具體說明。特別是這些專利中聚乙二醇的應(yīng)用范圍太寬，當(dāng)其含量較低時，則未必能對醫(yī)用膜起到增柔作用，而當(dāng)含量較高時，則會損害膜材料的分子量和力學(xué)強(qiáng)度等其它性能。綜上所述，雖然理論上聚乙二醇-聚酯共聚物作為防粘連膜的組分具有潛在優(yōu)勢，但是聚乙二醇對膜材料的綜合性能的提升，特別是在柔性的改進(jìn)方面能否有效發(fā)揮作用，是以不損害其他性能為前提的。因此，要想獲得柔性顯著且綜合性能良好的醫(yī)用膜，需要對聚乙二醇-聚酯共聚物的應(yīng)用策略進(jìn)行深入研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的醫(yī)用防粘連膜柔韌性差、降解速率較慢和降解產(chǎn)物生物相容性差的缺陷，提出了一種聚酯-聚醚共聚物及其合成方法和應(yīng)用。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包含的如下技術(shù)方案方案一聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75% -90%重量比的丙交酯與 10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成。方案二 一種聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步驟在反應(yīng)容器內(nèi)，加入75%-90%重量比的丙交酯與10%-25%重量比的聚乙二醇， 然后加入辛酸亞錫溶液，在室溫下將反應(yīng)體系減壓抽成真空，每隔一固定時間用高純氮氣置換反應(yīng)體系，如此反復(fù)多次，隨后聚合反應(yīng)在設(shè)置溫度下進(jìn)行一段時間，待反應(yīng)完畢后， 將所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰凍乙醚沉淀，提純后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。方案三聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75% -90%重量比的丙交酯和乙交酯的混合物與10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩爾組份比為65/35到95/5之間。方案四一種聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步驟在反應(yīng)容器內(nèi)，加入由75% -90%重量比的丙交酯和乙交酯的混合物與 10% -25%重量比的聚乙二醇，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩爾組份比為65/35到 95/5之間，然后加入辛酸亞錫溶液，在室溫下將反應(yīng)體系減壓抽成真空，每隔一固定時間用高純氮氣置換反應(yīng)體系，如此反復(fù)多次，隨后聚合反應(yīng)在設(shè)置溫度下進(jìn)行一段時間，待反應(yīng)完畢后，將所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰凍乙醚沉淀，提純后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。方案五聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由90% -99%重量比的丙交酯和己內(nèi)酯的混合物與-10%重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成，所述丙交酯和己內(nèi)酯的混合物的摩爾組份比為60/40到80/20之間。方案六一種聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步驟在反應(yīng)容器內(nèi)，加入90%-99%重量比的丙交酯和己內(nèi)酯的混合物與1^-10%重量比的聚乙二醇，所述丙交酯和己內(nèi)酯的混合物的摩爾組份比為60/40到80/20之間，然后加入辛酸亞錫溶液，在室溫下將反應(yīng)體系減壓抽成真空，每隔一固定時間用高純氮氣置換反應(yīng)體系，如此反復(fù)多次，隨后聚合反應(yīng)在設(shè)置溫度下進(jìn)行一段時間，待反應(yīng)完畢后，將所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰凍乙醚沉淀，提純后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。方案七一種醫(yī)用防粘連膜，其特征在于，所述醫(yī)用防粘連膜采用前述聚酯-聚醚二元或三元聚合物制作而成，所述防粘連膜的厚度在0. 03-0. 5毫米之間。本發(fā)明的有益效果是將內(nèi)酯或交酯與聚乙二醇共聚得到的聚酯-聚醚共聚物， 由于聚乙二醇具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的特點(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-60°C )，因此采用該共聚物制作的醫(yī)用防粘連膜具有良好的柔韌性。另外，由于聚乙二醇具有親水性和水溶性的特點，可提高膜材料的吸水性，并加快其被溶蝕的速度。最后，本發(fā)明的聚酯-聚醚共聚物防粘連膜在保持良好柔韌性的同時，通過控制聚乙二醇的含量，還兼有良好的力學(xué)強(qiáng)度。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖
和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實施例1 本實施例中具體包含了如下技術(shù)方案方案一聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75% -90%重量比的丙交酯與 10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成。共聚物合成時聚乙二醇原料至少有一端基是羥基，另一端基可以是羥基，也可以是甲基或其它官能團(tuán)。聚乙二醇的分子量在1000-20000之間；更為合適的分子量在 4000-10000之間；最為合適的分子量為6000。方案二 一種聚酯-聚醚共聚物的制造方法，該方法是一步合成，其一個具體示例包括以下步驟在一裝有磁力攪拌器的100毫升反應(yīng)容器內(nèi)，加入不同配比的分子量為6000的聚乙二醇和丙交酯共50克，然后再用微量注射器注入0. 5毫升辛酸亞錫溶液(濃度為0. Ig/ ml)。在室溫下將反應(yīng)體系減壓抽成真空，每隔半小時用高純氮氣置換體系，如此反復(fù)多次。 聚合反應(yīng)在150°C的油浴和攪拌條件下進(jìn)行12小時。反應(yīng)完畢后，所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰凍乙醚沉淀，提純后在70°C真空烘箱中干燥對小時。上述合成方法中開環(huán)聚合的條件為反應(yīng)體系真空度在ImmHg以下；催化劑含量為0. 005-0. 5wt%，更為合適的含量為0. 01-0. 2wt% ；聚合反應(yīng)溫度為60_240°C，更為合適的溫度為80-200°C，最佳反應(yīng)溫度為110-180°C;聚合反應(yīng)時間在1_48小時之間，更為合適的時間為4-36小時，最佳時間為8- 小時；催化劑一般使用辛酸亞錫、氯化亞錫或三乙基鋁。方案七一種醫(yī)用防粘連膜，其特征在于，所述醫(yī)用防粘連膜采用前述聚酯-聚醚共聚物制作而成，所述防粘連膜的厚度在0. 03-0. 5毫米之間。更進(jìn)一步可以在0. 03-0. 06 毫米之間或0. 10-0. 30毫米之間選擇。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該意識到，這里的制膜工藝可以采用本領(lǐng)域的公知常識進(jìn)行，因此不再詳細(xì)描述。下面，通過實驗和測試數(shù)據(jù)對上述聚合物及采用該聚合物形成的醫(yī)用防粘連膜做出驗證和分析。采用上述方案二中的方法合成的聚乙二醇與丙交酯共聚物的投料比及表征數(shù)據(jù)如下表一所示表一
丙交酯聚乙-二醇聚乙二醇分子量共聚物筒稱投料投料含量(X104)(克)(克)(wt%)PLA-PEG (95/5 )47.52.5514. 5PLA-PEG ( 90/10 )45.O5.O108. 2PLA-PEG (85/15 )42.57.5155. 8PLA-PEG (80/20)40.O10.O204. 6PLA-PEG ( 75/25 )37.512.5253. 5PLA-PEG ( 50/50 )25.O25.O501. 9上述表格中，“共聚物簡稱列”表示丙交酯和聚乙二醇共聚比例，如PLA_PEG(95/5) 表示95%重量比的丙交酯和5%重量比的聚乙二醇進(jìn)行共聚反應(yīng)；“丙交酯投料比”列表示共聚反應(yīng)的丙交酯的實際投料量；“聚乙二醇投料比”列表示共聚反應(yīng)的聚乙二醇的實際投料量；“聚乙二醇含量”列表示所得共聚物中聚乙二醇的理論重量比組成；“分子量”列表示合成后的共聚物的重均分子量。對上述合成的聚合物所制造的醫(yī)用防粘連膜做力學(xué)性能和熱性能測試。通過溶液揮發(fā)法制備共聚物的薄膜，控制薄膜厚度在0. 1毫米左右。通過DSC測定薄膜的熱性能；薄膜的力學(xué)性能在SANS儀器上測定，膜的形狀為長方形(5X40mm2，N = O，測定溫度為室溫， 拉伸速率為lOmm/min。膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及力學(xué)性能數(shù)據(jù)見下表二 表二
權(quán)利要求
1.聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75%-90%重量比的丙交酯與10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成。
2.一種聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步驟在反應(yīng)容器內(nèi)，加入75%-90%重量比的丙交酯與10%-25%重量比的聚乙二醇，然后加入辛酸亞錫溶液，在室溫下將反應(yīng)體系減壓抽成真空，每隔一固定時間用高純氮氣置換反應(yīng)體系，如此反復(fù)多次，隨后聚合反應(yīng)在設(shè)置溫度下進(jìn)行一段時間，待反應(yīng)完畢后，將所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰凍乙醚沉淀，提純后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。
3.聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75%-90%重量比的丙交酯和乙交酯的混合物與10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩爾組份比為65/35到95/5之間。
4.一種聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步驟在反應(yīng)容器內(nèi)，加入由75% -90%重量比的丙交酯和乙交酯的混合物與10% -25%重量比的聚乙二醇，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩爾組份比為65/35到95/5之間，然后加入辛酸亞錫溶液，在室溫下將反應(yīng)體系減壓抽成真空，每隔一固定時間用高純氮氣置換反應(yīng)體系，如此反復(fù)多次，隨后聚合反應(yīng)在設(shè)置溫度下進(jìn)行一段時間，待反應(yīng)完畢后，將所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰凍乙醚沉淀，提純后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。
5.聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由90%-99%重量比的丙交酯和己內(nèi)酯的混合物與 1% -10%重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成，所述丙交酯和己內(nèi)酯的混合物的摩爾組份比為 60/40 到 80/20 之間。
6.一種聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步驟在反應(yīng)容器內(nèi)，加入90% -99%重量比的丙交酯和己內(nèi)酯的混合物與-10%重量比的聚乙二醇，所述丙交酯和己內(nèi)酯的混合物的摩爾組份比為60/40到80/20之間，然后加入辛酸亞錫溶液，在室溫下將反應(yīng)體系減壓抽成真空，每隔一固定時間用高純氮氣置換反應(yīng)體系，如此反復(fù)多次，隨后聚合反應(yīng)在設(shè)置溫度下進(jìn)行一段時間，待反應(yīng)完畢后，將所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰凍乙醚沉淀，提純后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。
7.—種醫(yī)用防粘連膜，其特征在于，所述醫(yī)用防粘連膜采用前述權(quán)利要求1、3或5所述的聚酯-聚醚二元或三元聚合物制作而成，所述防粘連膜的厚度在0. 03-0. 5毫米之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚酯-聚醚共聚物及其合成方法和應(yīng)用。本發(fā)明包含方案一聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75％-90％重量比的丙交酯與10％-25％重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成。方案三聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75％-90％重量比的丙交酯和乙交酯的混合物與10％-25％重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩爾組份比為65/35到95/5之間。方案五聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由90％-99％重量比的丙交酯和己內(nèi)酯的混合物與1％-10％重量比的聚乙二醇聚合反應(yīng)而成，所述丙交酯和己內(nèi)酯的混合物的摩爾組份比為60/40到80/20之間。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的醫(yī)用防粘連膜具有良好的柔韌性。
文檔編號C08G63/78GK102344558SQ20111018579
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者劉鈺, 葉友全, 鄧先模, 郝建原 申請人:電子科技大學(xué)