一种基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术属于血管支架材料的技术领域，公开了一种基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法。方法：1)将石胆酸与乙二醇进行反应，获得胆汁酸二醇单体；2)以有机溶剂为反应介质，将胆汁酸二醇单体、聚乙二醇与六亚甲基二异氰酸酯在催化剂的作用下进行反应，获得自修复聚氨酯弹性体。本发明专利技术的方法简单，可大量生产，所制备的聚氨酯弹性体既保持弹性体的弹性性能又具有较好的强度，同时还具有自修复、材料体内降解产物酸性炎症低等性能。本发明专利技术的弹性体用于制备心血管支架。明的弹性体用于制备心血管支架。

【技术实现步骤摘要】
一种基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料的
，具体涉及一种基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着生活水平的提高，不合理的饮食习惯逐渐导致心血管疾病的发生，成为世界范围内患者死亡的重要原因。血管支架治疗是治疗心血管狭窄最重要的方法。目前的金属支架容易发生狭窄再生、支架内血栓形成和体内永久滞留的问题。生物弹性体的出现有效地克服了金属支架的缺点。
[0003]目前可用于支架材料的高分子弹性体主要包括聚酯类和聚氨酯类。聚酯类一般有聚乳酸(PLA)、聚乳酸
‑
羟基乙酸(PLGA)、聚ε
‑
己内酯(PCL)等。PLA和PLGA克服了金属材料不可降解的问题，然而PLA和PLGA降解后产物的酸性引起的炎症反应不容忽视。PCL具有免疫原性低，热稳定性好等优点，然而PCL降解缓慢，生物相容性相对较差。现有的聚氨酯弹性体，在用于支架时，受制于无法降解或生物毒性等原因，从而引起炎症反应。因此制备具有自修复功能，且降解产物不引起局部强烈炎症的弹性体对于发展更加安全的体内支架具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对现有的支架材料存在的缺点与不足之处，本专利技术的目的是提供一种基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法。本专利技术通过利用聚乙二醇、胆汁酸衍生的二醇单体和二异氰酸酯，在催化剂作用下，制备得到高弹性的自修复聚氨酯。本专利技术制备的聚氨酯弹性体具有更好生物相容性，而且降解产物微酸性。本专利技术的弹性体的降解产物为低分子量的聚乙二醇和高pKa的胆汁酸分子，不易引起炎症反应。同时该聚氨酯弹性体可通过控制聚乙二醇和胆汁酸类二醇的比例，获得不同强度的自修复聚氨酯弹性体。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
[0007]1)将石胆酸与乙二醇进行反应，获得胆汁酸二醇单体(LCA
‑
EG)；
[0008]2)以有机溶剂为反应介质，将胆汁酸二醇单体、聚乙二醇与六亚甲基二异氰酸酯在催化剂的作用下进行反应，获得自修复聚氨酯弹性体(LCA
‑
PU)。
[0009]所述胆汁酸二醇单体(LCA
‑
EG)的结构为
[0010][0011]步骤2)中所述聚乙二醇的分子量为200～800，如：PEG
200
、PEG
400
、PEG 600
、PEG 800
。所述聚乙二醇的分子量优选为200～600，更优选为300～500。
[0012]步骤2)中所述有机溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、二甲苯中一种以上。所述反应的温度为80
‑
100℃，反应的时间为3
‑
8小时；所述反应在保护性氛围下进行。
[0013]步骤2)中所述胆汁酸二醇单体、聚乙二醇与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比(0.7～1.3):(0.7～1.3):(2
‑
3)，优选为(0.7～1.3):(0.7～1.3):(2.5
‑
3)；胆汁酸二醇单体与聚乙二醇的摩尔总量满足2份。
[0014]步骤1)中所述反应以有机溶剂为反应介质，所述有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)、N，N
‑
二甲基甲酰胺、苯、二甲苯、氯仿中一种以上。
[0015]步骤1)中所述反应在催化剂的催化作用下进行；所述催化剂为酸，如：盐酸、硫酸、对苯甲磺酸；所述酸加入后，体系的pH为2.5～3.5，优选为3。
[0016]步骤1)中LCA与EG的摩尔比为1:(50
‑
100)，优选为1:(70
‑
75)。
[0017]步骤1)中所述反应的温度为75～85℃，反应的时间为3～6h。
[0018]反应完后，采用沉淀剂进行沉淀，过滤，洗涤，干燥。
[0019]步骤1)中(LCA
‑
EG)的具体制备步骤为：在有机溶剂中，将LCA与乙二醇(EG)混匀，随后加入催化剂进行反应，经过沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到LCA
‑
EG。
[0020]所述沉淀剂为5wt％的NaHCO3溶液；所述洗涤是用水对固体进行多次冲洗；所述干燥为真空干燥，干燥温度为30
‑
60℃。
[0021]步骤2)中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或有机铋。
[0022]步骤2)中反应完后，进行浇注，干燥、复溶、成型。
[0023]所述浇注的温度为80
‑
100℃，浇筑时间为8
‑
15小时；所述干燥为真空干燥，干燥温度为45～55℃；所述复溶是指将产物用DMF或DMSO溶解。
[0024]LCA
‑
PU的具体制备步骤为：将LCA
‑
EG与PEG溶于有机溶剂，除水，加入六亚甲基二异氰酸酯，然后加入催化剂，在保护性氛围下，加热反应，经过浇注、干燥、复溶、成型、挥发，得到LCA
‑
PU弹性体。
[0025]所述挥发的条件：温度为60
‑
80℃，挥发时间为50小时以上。
[0026]步骤1)中制备LCA
‑
EG的反应方程式为：
[0027][0028]所述功能化聚氨酯弹性体通过上述制备方法得到。
[0029]所述自修复聚氨酯弹性体(LCA
‑
PU)的结构为
[0030][0031]制备自修复聚氨酯弹性体(LCA
‑
PU)的反应方程式：
[0032][0033]所述自修复聚氨酯弹性体(LCA
‑
PU)用于制备支架材料，特别是血管支架，心血管支架。
[0034]LCA
‑
PU是以胆汁酸二醇单体(LCA
‑
EG)和六亚甲基二异氰酸酯为刚性链段，以聚乙二醇(PEG)为柔性链段，利用异氰酸酯与羟基的反应结合生成氨基甲酸酯(RNHCOOR
’
)，在催化剂的作用下，进行反应，最终得到聚氨酯弹性体。其中，刚性链段的胆汁酸二醇单体(LCA
‑
EG)与柔性链段聚乙二醇(PEG)通过不同反应配比的改变可以控制聚氨酯弹性体的强度。聚乙二醇(PEG)能够赋予聚合物生物相容性。然后，胆汁酸类聚合物在体内降解后，由于其比较高的pKa，因此降解产物所具的酸度较低，不易引起炎症反应。最后，通过氨基甲酸酯基团之间的氢键作用和胆汁酸类分子之间的疏水作用等相互作用，形成了具有良好自修复功能的弹性体。
[0035]本专利技术的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：
[0036](1)本专利技术合成所需原料廉价易得、合成方法简单、生产成本低、可大量制备。
[0037](2)本专利技术合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将石胆酸与乙二醇进行反应，获得胆汁酸二醇单体；2)以有机溶剂为反应介质，将胆汁酸二醇单体、聚乙二醇与六亚甲基二异氰酸酯在催化剂的作用下进行反应，获得自修复聚氨酯弹性体；所述胆汁酸二醇单体的结构为步骤2)中所述聚乙二醇的分子量为200～800；步骤2)中所述胆汁酸二醇单体、聚乙二醇与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比(0.7～1.3):(0.7～1.3):(2～3)。2.根据权利要求1所述基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量为200～600；步骤2)中所述胆汁酸二醇单体、聚乙二醇与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为(0.7～1.3):(0.7～1.3):(2.5～3)；步骤2)中所述反应的温度为80～100℃，反应的时间为3～8小时。3.根据权利要求1所述基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量为300～500；胆汁酸二醇单体与聚乙二醇的摩尔总量满足2份。4.根据权利要求1所述基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述有机溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺、二甲苯中一种以上；所述反应在保护性氛围下进行；步骤2)中中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或有机铋；步骤1)中所述反应以有机溶剂为反应介质；步骤1)中所述反应在催化剂的催化作用下进行；步骤1)中石胆酸与乙二醇的摩尔比为1:(50
‑
100)；步骤1)中所述反应的温度为75～85℃，反应的时间为3～6h；步骤1)中反应完后，采用沉淀剂进行沉淀，过滤，洗涤，干燥。5.根据权利要求4所述基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾永光，王琳，刘欢，杨军忠，刘卅，林彩红，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：