一类含碘聚酯材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一类含碘的聚酯材料，所述含碘聚酯材料通过化学共价键的方式在分子链中引入碘原子，具备可调节的X射线显影性能。本发明专利技术还公开了所述含碘聚酯材料的制备方法，首先以烯酸为起始原料，在碳酸氢钠水溶液中与单质碘一步法反应得到具有六元环内酯结构的含碘内酯单体，该步反应简单温和、安全环保、分离提纯简单；再利用所述含碘内酯单体在不同种类的催化剂催化下可与不同内酯、交酯或碳酸酯单体发生开环聚合反应，得到目标聚合物。该反应可控性强，可以实现目标聚合物分子量、分子量分布、链结构及显影性能的调控。同时，本发明专利技术设计合成的含碘聚酯材料在药物缓释载体、组织修复支架、组织标志物或血管栓塞剂等领域具有较好的应用前景。

A kind of iodine containing polyester material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一类含碘聚酯材料及其制备方法与应用
本专利技术属于医用高分子材料领域，具体涉及一类含碘聚酯材料及其制备方法与应用。
技术介绍
可降解的聚酯类医用高分子材料具有生物相容性良好和降解速率可调控等诸多优点，在药物缓释、组织工程、预防术后粘连等诸多医学领域具有重要的应用价值。在这些医学应用中，聚酯类材料一般都需要植入体内来发挥治疗效果，而且一旦植入体内，聚酯类材料便会在体内微环境下发生复杂的降解过程，包括细胞的侵入、体液溶蚀、材料内部的水解和酶解等，这些过程会不断改变聚酯类材料的性能，从而最终影响其治疗效果。因此，研究聚酯类材料在人体内的降解过程对材料的优化设计以及达到预期的治疗效果具有重要指导意义。近年来，体内成像技术的发展和普及为非入侵式示踪材料降解过程提供了可能。体内成像技术可以实现材料降解过程的实时无损检测，相比于传统的解剖取样观察，可以大幅度减少样品和动物的消耗，同时可以实现对同一样品的长期示踪，为研究材料体内降解过程提供了极大的便利。目前，研究材料体内降解过程的成像手段主要有荧光成像、X射线成像和核磁共振成像等。其中，基于X射线的CT成像是临床诊断的一个常用技术，它具有成像深度深、低成本、设备简单等特点，而且可以构建三维图像来获取所研究材料的结构信息，是研究材料体内降解的良好手段。CT成像的原理是根据目标物体各部位吸收X射线能力的差异来区分目标物体的内部构造情况，而聚酯类医用高分子材料一般只含有C、N、H、O等原子质量较低的元素，与人体组织类似，所以一般难以用CT成像对其进行示踪。因此，为了实现聚酯类医用高分子材料的CT成像，需要引入X射线造影剂使其具有X射线显影特性。一般可通过以下两种方法引入X射线造影剂：1)通过物理混合X射线造影剂获得具有X射线显影特性的聚酯类高分子材料。该法虽然简单有效，但是根据已有文献的报道，物理混合的造影剂存在从材料中快速扩散至周围组织的风险，与此同时所带来的造影剂的局部浓度升高还会对周围组织产生一定的毒副作用。显然，造影剂的过快释放无法实现材料降解过程的长期示踪。2)通过化学共价键的方式在分子链中引入具有X射线显影特性的基团。该方法可以得到具有稳定X射线显影性能的体系，可以实现材料降解过程的长期成像示踪。根据已有文献的报道，该方法又可分为两类，一类是直接对已合成好的聚酯类材料进行修饰，该方法简单直接，但是修饰过程中聚酯类材料会发生一定程度的降解，使材料性能变得不可控；另一类则是先合成含碘内酯单体，然后通过含碘内酯单体与其他单体的共聚获得具有X射线显影特性的聚酯类材料，该方法所合成的聚酯类材料分子量可控，而且可以通过调节含碘内酯单体的共聚比例实现材料X射线显影性能的调控。然而，现有可以通过开环聚合得到具有X射线显影特性的聚酯类材料的含碘内酯单体仅有α-碘代-ε-己内酯一例，且该含碘内酯所需的合成条件苛刻、产率低，不具备大规模生产的潜能。此外，该含碘内酯本身的稳定性较差，不适合长期储存，而且在开环聚合过程中也容易发生分解，使得开环聚合反应的可控性变差。因此，开发一类分子量可控、显影性可调的含碘聚酯材料，以及制备该材料的条件温和、产率高的开环聚合方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一类分子量可控、显影性可调的含碘聚酯材料。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一类含碘聚酯材料，包括结构式(I)的结构单元A，且所述结构单元A在所述含碘聚酯材料中的含量为10～100mol％。值得说明的是，本专利技术通过化学共价键的方式在分子链中引入具有X射线显影特性的碘原子，使含碘聚酯材料具有稳定X射线显影性能。并且，考虑到所述含碘聚酯材料的X射线显影性能与含有显影基团的结构单元A在所述含碘聚酯材料中的含量密切相关，本专利技术对所述结构单元A在所述含碘聚酯材料中的含量作出了具体限定。但应理解，可以通过调节结构单元A在所述含碘聚酯材料中的含量实现材料X射线显影性能的调控，此时，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他结构单元A的含量，都属于本专利技术保护的范围。优选的，所述含碘聚酯材料还包括结构单元B，所述结构单元B是结构式(III)～(XIV)中的一种或多种，值得说明的是，在由结构单元A与结构单元B构成的含碘聚酯材料中，所述结构单元A与结构单元B序列为无规分布。优选的，所述含碘聚酯材料还包括功能端基，所述功能端基包括羟基、氨基、羧基、咪唑基、醛基、氰基、硝基、烷基、固醇、烷氧基、芳香基、芳杂环基、酰胺酯基、卤素原子、三氯甲基、酯基、巯基中的一种或多种。本专利技术的另一目的在于，提供一种所述含碘聚酯材料的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：所述含碘聚酯材料的制备方法，在引发剂和催化剂作用下，化合物(II)发生开环聚合，得到含碘聚酯材料，所述引发剂包括羟基化合物或氨基化合物；所述催化剂包括磷酸二苯酯、1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯、三氟甲磺酸亚锡、三乙基铝、二乙基锌、双(双三甲基硅基)胺锌、诺维信脂肪酶435中的任意一种。优选的，所述开环聚合是开环均聚或开环共聚，且所述开环共聚的共聚单体包括D,L-丙交酯、D-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、ε-烷基取代己内酯、δ-戊内酯、1,4,8-三氧杂螺[4,6]-9-十一烷酮、对二氧六环酮、三亚甲基碳酸酯中的一种或多种。优选的，所述化合物(II)的制备方法为，以5-己烯酸为原料，在碳酸氢钠水溶液中与单质碘避光反应，得到化合物(II)。本专利技术还有一个目的，就是提供所述含碘聚酯材料在制备药物缓释载体、组织修复支架、组织标志物或血管栓塞剂的应用。与现有技术相比，本专利技术优点在于：本专利技术是以烯酸为原料，在碳酸氢钠水溶液中与单质碘反应，通过碘内酯化一步反应得到所需的具有六元环内酯结构的含碘内酯单体，该方法具有简单温和、安全环保、分离提纯简单等优点，适合大规模生产；所合成的含碘内酯单体的开环聚合活性良好，在不同种类催化剂催化下可与不同内酯、交酯或碳酸酯单体发生开环聚合反应，且聚合反应可控性强，从而为开发可在体内无损示踪的可降解聚酯类医用高分子材料提供了一种方便可行的制备手段。同时，所得到的含碘聚酯材料通过化学共价键的方式在分子链中引入具有X射线显影特性的基团，相对于小分子造影剂，该类聚酯材料具备更低的渗透压，更强的形态可选择性，同时热稳定性更好，便于材料的存储和加工应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为实施例2含碘内酯单体IMVL的氢核磁谱图。图2为实施例12中含碘嵌段共聚物Copolymer-7的氢核磁谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类含碘聚酯材料，其特征在于，包括结构式(I)的结构单元A，/n

【技术特征摘要】
1.一类含碘聚酯材料，其特征在于，包括结构式(I)的结构单元A，



且所述结构单元A在所述含碘聚酯材料中的含量为10～100mol％。


2.根据权利要求1所述的一类含碘聚酯材料，其特征在于，还包括结构单元B，所述结构单元B是结构式(III)～(XIV)中的一种或多种，





3.根据权利要求1或2任一所述的一类含碘聚酯材料，其特征在于，还包括功能端基，所述功能端基包括羟基、氨基、羧基、咪唑基、醛基、氰基、硝基、烷基、固醇、烷氧基、芳香基、芳杂环基、酰胺酯基、卤素原子、三氯甲基、酯基、巯基中的一种或多种。


4.如权利要求1～2任一所述的含碘聚酯材料的制备方法，其特征在于，在引发剂和催化剂作用下，化合物(II)发生开环聚合，得到含碘聚酯材料，



所述引发剂包括羟基化合物或氨基化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞麟，雷科文，丁建东，
申请(专利权)人：复旦大学，珠海复旦创新研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31