本发明专利技术提供的可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料是由聚合物二元醇所构成的软段，与二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段交替共聚而成，其重均分子量为5000～100000。本发明专利技术还提供了制备这种两亲性无毒可降解多嵌段聚氨酯材料的方法。本发明专利技术提供的聚氨酯材料具有独特的多嵌段结构和两亲性，能在水中形成稳定的自组装胶束结构，而且结构和性能易于调控，容易在聚氨酯的主链、侧链和链端引入活性位点进行分子修饰。此外，该材料具有良好的生物相容性和降解性能，且降解产物无毒。因此在生物材料领域，特别在高分子药物和基因传递领域具有广阔应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚氨酯材料及其制备
，具体涉及一种可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料及其制备方法。
技术介绍
随着可降解聚合物材料科学、细胞和分子生物学以及病理学的迅速发展，肿瘤的化疗、基因治疗和其它疾病的治疗也取得了长足的进步。特别是过去数十年里，科学家们广泛研究并开发了多种药物传递系统(DDS)，来解决许多药物存在的溶解性、稳定性不佳以及具有毒性等缺点，以进一步提高治疗效果并促进其临床应用研究(Wang，Y.；Gao，S.；Ye，W.H.；Yoon，H.S.；Yang，Y.Y.Nat.Mater.2004，5，791.Geng，Y.；Dalhaimer，P.；Cai，S.；Tsai，R.；Tewari，M.；Minko，T.；Desher，D.Nature nanotechnology2007，2，249.)。而作为DDS的核心，载体材料的设计和开发就显得格外重要。例如，美国FDA批准临床使用的可降解聚合物如聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)和聚乙醇酸(PGA)等都已被广泛用于药物载体(Mahmud，A.；Xiong，X.B.；Lavasanifar，A.Macromolecules 2006，39，9419-9428.Zhang，G.；Zhang，R.；Wen，X.；Li，L.；Li，C.Biomacromolecules 2008，9，36-42.)。这些可降解聚合物是通过引入亲水性嵌段(如聚乙二醇)形成两亲性的嵌段共聚物，然后自组装形成微米或纳米凝胶、胶束、囊泡以及高分子前药等形式，来控制释放抗肿瘤药物紫杉醇、阿霉素和布洛芬等(Savic′，R.；Luo，L.；Eisenberg，A.；Maysinger，D.Science 2003，300，615-618；Mahmud，A.；Xiong，X.B.；Lavasanifar，A.Macromolecules 2006，39，9419-9428)。对于可降解聚合物药物载体，主要有AB型二嵌段共聚物(Polymer 2005，46，10523-10530；Biomacromolecules 2007，8，2717-2725；J.Am.Chem.Soc.2006，128，9010-9011；Joumal of Controlled Release 2006，116，139-14；Langmuir 2008，24，10099-10106；)和ABA型三嵌段共聚物(Biomacromolecules 2005，6，1954-1960)。如CN1412220A和CN 1425706A分别公开了一种聚乙二醇—b—聚乳酸两亲性二嵌段共聚物和聚乙二醇嵌段修饰的聚己内酯两亲性三嵌段共聚物，CN1561987A公开了一种脂肪族聚酯与聚乙二醇二嵌段或三嵌段共聚物，它们在水中也可自组装成纳米粒或胶束，因而可作为药物控释的纳米载体。-->Jing等合成了带羧基的MPEG-PLA二嵌段共聚物，然后与紫杉醇反应形成高分子药物(Biomaterials 2005，26，2121-2128)。然而，这类二嵌段或三嵌段共聚物均为线性结构，拥有的活性反应位点较少，通常是在聚乙二醇的末端连有可以与靶向抗体或配体反应的活性基团；而且调控分子结构、降解速率、亲疏水性以及药物释放速率的方式单一，一般只能通过调整嵌段比例和长度来调控药物释放速率，使得药物释放的速率不易和治疗的需要相匹配。如果能在分子链中引入更多嵌段，一方面可为聚合物的自组装过程提供更多的调控手段，另一方面也增加了材料化学结构和自组装形态的多样性，便于引进更多的物理和化学功能(Bucknall，D.G.；Anderson，H.L.Science 2003，302，1904-1905.Ludwigs，S.；Boker，A.；Voronov，A.；Rehse，N.；Magerle，R.；Krausch，G.Nat.Mater.2003，2，744-747.)。因此，研发在药物传递领域具有更加优异性能的非线性结构多嵌段的可生物降解聚合物(Matthew G.McKee，Serkan Unala，Garth L.Wilkes，Timothy E.Long.Prog.Polym.Sci.30(2005)507-539；Zhuo，R.X.Small 2006，2，917；Tao Zou，Song-Lin Li，Xian-Zheng Zhang，Xiao-Jun Wu，Si-Xue Cheng，Ren-Xi Zhuo.J Polym Sci Part A：PolymChem 45：5256-5265，2007)，逐渐成为研究者关注的焦点(Biomacromolecules 2005，6，1954-1960)。如CN 101215377A公开了一种拥有较多活性位点的脂肪族聚酯-聚氨基酸Y型三臂嵌段共聚物，但合成工艺比较复杂，且成本较高。可降解聚氨酯作为一种较为新型的聚合物材料，由于其具有良好的生物相容性和优异的物理性能，现已作为理想的生物材料广泛应用于生物医疗领域(Alperin，C.；Zandstra，P.W.；Woodhouse，K.A.Biomaterials 2005，26，7377-7386.Stankus，J.J.；Guan，J.J.；Fujimoto，K.；Wagner，W.R.Biomaterials 2006，27，735-744.Grad，S.；Kupcsik，L.；Goma，K.；Gogolewski S.；Alini，M.Biomaterials 2003，24，5163-5171.)。但是，聚氨酯在药物传递领域中仅有少量的研究证实了其作为药物载体的潜力。例如，Beckman课题组开发了基于LDI和甘油的新一代可降解聚氨酯膜片和泡沫，并证实了其可用作长效药物传递载体(Wesley N.Sivak，Ian F.Pollack，Ste′phane Petoud，William C.Zamboni，Jianying Zhang，Eric J.Beckman，Acta Biomaterialia 2008，4，852-862；WesleyN.Sivak，Ian F.Pollack，Ste′phane Petoud，William C.Zamboni，Jianying Zhang，Eric J.Beckman，Acta Biom aterialia 2008，4，1263-1274)。另外，也有文献公开了一些其他种类的可降解聚氨酯微球、块体和植入体被用来控制释放茶碱、磺胺类药剂和抗生素等(Jung-Hwan Park，Mark G.Allen，Mark R.Prausnitz.J Control release 2005，104，-->51-66；Thatiparti Thimma Reddy，Michiko Hadano，Atsushi Takahara，Macromol.Symp.2006，242，241-249；T.Thimma Reddy，Arihiro Kano，Atsushi Maruyama，MichikoHadano，Atsushi Takahara，Biomacromolecules 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1、一种可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料，该材料是由聚合物二元醇构成的软段，与二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段交替共聚而成，其重复结构单元如下：或式中，为聚合物二元醇反应后所形成的链段，B为单羟/氨基封端剂反应后的结构，n为1～10的整数，Y为或或其中R代表二异氰酸酯反应后剩余的烷基，K1代表分子量<300的二元醇/胺扩链剂，K2代表含亲水性基团的扩链剂，该材料的重均分子量为5000～100000。
【技术特征摘要】
1、一种可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料，该材料是由聚合物二元醇构成的软段，与二异氰酸酯和扩链剂构成的硬段交替共聚而成，其重复结构单元如下：或式中，为聚合物二元醇反应后所形成的链段，B为单羟/氨基封端剂反应后的结构，n为1～10的整数，Y为或或其中R代表二异氰酸酯反应后剩余的烷基，K1代表分子量<300的二元醇/胺扩链剂，K2代表含亲水性基团的扩链剂，该材料的重均分子量为5000～100000。2、根据权利要求1所述的可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料，其中所述聚合物二元醇为聚醚二元醇、共聚醚二元醇、聚酯二元醇、共聚酯二元醇或聚醚和聚酯共聚物二元醇中的任一种，其数均分子量为500～5000。3、根据权利要求2所述的可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料，其中聚醚二元醇为聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氢呋喃醚二醇中的任一种；共聚醚二元醇为聚乙二醇和聚丙二醇共聚物二元醇、聚乙二醇和聚四氢呋喃醚共聚物二元醇或聚丙二醇和聚四氢呋喃醚共聚物二元醇中的任一种；共聚酯二元醇为聚己内酯和聚戊内酯共聚物二元醇、聚己内酯和聚乳酸共聚物二元醇、聚戊内酯和聚乳酸共聚物二元醇或聚己内酯、聚戊内酯和聚乳酸三元共聚物二元醇中的任一种；聚醚和聚酯共聚物二元醇为聚乙二醇和聚己内酯共聚物二元醇、聚丙二醇和聚己内酯共聚物二元醇、聚乙二醇和聚乳酸共聚物二元醇、聚丙二醇和聚乳酸共聚物二元醇以及聚乙二醇、聚己内酯和聚乳酸三元共聚物二元醇或聚丙二醇、聚己内酯和聚乳酸三元共聚物二元醇中的任一种。4、根据权利要求1或2或3所述的可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料，其中所述的单羟/氨基封端剂为数均分子量100～2000的聚乙二醇单甲醚、聚乳酸单甲-->醚、聚己内酯单甲醚、单羟/胺基磷脂化合物中的任一种。5、根据权利要求1或2或3所述的可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料，其中所述的二异氰酸酯为脂肪族或脂环族二异氰酸酯中的赖氨酸衍生的二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、4，4-二环己基甲烷二异氰酸酯或1，4-环己烷二异氰酸酯中的任一种。6、根据权利要求4所述的可生物降解的无毒两亲性多嵌段聚氨酯材料，其中所述的二异氰酸酯为脂肪族或脂环族二异氰酸酯中的赖氨酸衍生的二异氰酸酯、六亚甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭鸿，丁明明，傅强，李洁华，王志高，张笑晴，付晓婷，张琴，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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