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技术

本发明专利技术公开了一种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，包括：一、制备含醛基的磷酰胆碱聚合物；二、将多巴胺和含醛基的磷酰胆碱聚合物溶于极性溶剂中得到混合溶液，然后将所述混合溶液涂覆于待改性材料表面，晾干；三、将晾干后的待改性材料置于碱性水溶液中，在40℃～90℃条件下加热处理2h～12h，得到具有仿细胞外层膜结构的交联粘附仿生涂层。本发明专利技术的制备方法简单、操作方便，为获得稳定的具有仿细胞外层膜结构的交联粘附仿生涂层表面提供了一种新的途径，制备的涂层将在血液净化，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。

Process for the preparation of a phosphoryl choline polymer with a aldehyde group and a dopamine crosslinked coating

The invention discloses a method, a preparation containing aldehyde phosphorylcholine polymer and dopamine crosslinked coatings include: phosphorylcholine polymer, a preparation containing aldehyde; two, dopamine and aldehyde group containing the phosphorylcholine polymer dissolved in polar solvent to obtain a mixed solution, then the mixture is coated on the surface of materials to be dried, after drying; three, will be modified material in alkaline aqueous solution, at 40 to 90 DEG C under the condition of heat treatment of 2H ~ 12h, obtained crosslinked biomimetic coating has adhesion of outer cell membrane structure. The preparation method of the invention has the advantages of simple and convenient operation, and provides a new way for surface adhesion of bionic crosslinking coating has the outer cell membrane structure is stable, the coating preparation will purify the blood, implant materials, tissue engineering, drug delivery and biological sensors and other fields has a broad application prospect the.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料表面科学和生物医用高分子材料
，具体涉及一种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。
技术介绍
壳聚糖具有可降解性、抗菌性、无毒、无刺激、pH响应性等优点(CarbohydratePolymers2010,79:724-730)，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；JournalofMicroencapsulation1993,10:475-486)。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(JournalofAppliedPolymerScience1992,46:255-261；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(AppliedSurfaceScience2005,241:485-492；Biomaterials2002,23:2561-2568；Biomaterials2003,24:3213-3220)。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(CarbohydratePolymers2007，70:82-88；Biomacromolecules2007,8:3169-3176；Biomacromolecules2006,7:3151-3156；JournalofAppliedPolymerScience2003,88:489-493；PolymerInternational2003,52:81-85；Journalofbiomaterialsscience,Polymeredition2002,13:501-510；ColloidsandSurfacesB:Biointerfaces2009,71:268-274)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(ColloidsandSurfacesB:Biointerfaces2011,85:48-55)。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(Biomaterials2001,22:99-111；Biomaterials2004,25:3099-3108；EuropeanPolymerJournal2004,40:291-298)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。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种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。该方法将含有醛基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺溶于极性溶剂中，涂覆在需要改性的材料表面，晾干后置于pH8.5的水溶液中加热处理，使多巴胺中氨基及壳聚糖膜表面氨基与磷酰胆碱聚合物中醛基反应的同时多巴胺交联，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以及多巴胺的粘附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粘附仿生涂层。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种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，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在氮气保护下，将含有醛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聚合反应，得到含醛基的磷酰胆碱聚合物；步骤二、将多巴胺和步骤一中所述含醛基的磷酰胆碱聚合物溶于极性溶剂中得到混合溶液，然后将所述混合溶液涂覆于待改性材料表面，晾干；步骤三、将步骤二中晾干后的待改性材料置于pH值为8～9的碱性水溶液中，在40℃～90℃条件下加热处理2h～12h，得到具有仿细胞外层膜结构的交联粘附仿生涂层。上述的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，其特征在于，步骤一中所述含有醛基的乙烯基单体为甲基丙烯醛，所述含有磷酰胆碱的乙烯基单体为2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱。上述的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，其特征在于，步骤一中所述含有磷酰胆碱的乙烯基单体的摩尔量为含有醛基的乙烯基单体和含有磷酰胆碱的乙烯基单体总摩尔量的70％～95％。上述的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，其特征在于，步骤一中所述自由基聚合反应的溶剂为甲醇和四氢呋喃按照(3～5):1的体积比混合的混合溶剂。上述的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，其特征在于，步骤一中所述引发剂为偶氮二异丁腈。上述的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，其特征在于，步骤二中所述混合溶液中多巴胺的浓度为0.1mg/mL～0.5mg/mL，含醛基的磷酰胆碱聚合物的浓度为0.2mg/mL～5mg/mL。上述的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，其特征在于，步骤二中所述极性溶剂为甲醇或乙醇。上述的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，其特征在于，步骤二中所述待改性材料为壳聚糖。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术将含有醛基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺溶于极性溶剂中，涂覆在需要改性的材料表面，晾干后置于pH8.5的水溶液中加热处理，使多巴胺中氨基及壳聚糖膜表面氨基与磷酰胆碱聚合物中醛基反应的同时多巴胺交联，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以及多巴胺的粘附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粘附仿生涂层。2、本专利技术的制备方法简单、操作方便，为获得稳定的具有仿细胞外层膜结构的交联粘附仿生涂层表面提供了一种新的途本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种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，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在氮气保护下，将含有醛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聚合反应，得到含醛基的磷酰胆碱聚合物；步骤二、将多巴胺和步骤一中所述含醛基的磷酰胆碱聚合物溶于极性溶剂中得到混合溶液，然后将所述混合溶液涂覆于待改性材料表面，晾干；步骤三、将步骤二中晾干后的待改性材料置于pH值为8～9的碱性水溶液中，在40℃～90℃条件下加热处理2h～12h，得到具有仿细胞外层膜结构的交联粘附仿生涂层。

【技术特征摘要】
1.一种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，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在氮气保护下，将含有醛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聚合反应，得到含醛基的磷酰胆碱聚合物；步骤二、将多巴胺和步骤一中所述含醛基的磷酰胆碱聚合物溶于极性溶剂中得到混合溶液，然后将所述混合溶液涂覆于待改性材料表面，晾干；步骤三、将步骤二中晾干后的待改性材料置于pH值为8～9的碱性水溶液中，在40℃～90℃条件下加热处理2h～12h，得到具有仿细胞外层膜结构的交联粘附仿生涂层。2.根据权利要求1所述的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，其特征在于，步骤一中所述含有醛基的乙烯基单体为甲基丙烯醛，所述含有磷酰胆碱的乙烯基单体为2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱。3.根据权利要求1所述的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，其特征在于，步骤一中所述含有磷酰胆碱的乙烯基单体的摩尔量为含有醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫铭，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61