含多巴胺和聚乙二醇的功能型淀粉及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了結(jié)構(gòu)式（I）所示的淀粉衍生物，其中，R1為多巴胺基團(tuán)，R2為氨基化的聚乙二醇，R3為-H或-C2H4OH。本發(fā)明利用具有粘附功能的多巴胺和具有抗生物污染功能的聚乙二醇對(duì)淀粉進(jìn)行接枝改性，賦予了功能化改性淀粉較強(qiáng)的粘附性能?？蓮乃芤褐凶詣?dòng)粘附到聚碳酸酯、不銹鋼、聚四氟乙烯、玻璃片等材料表面，得到穩(wěn)定性很好的膜結(jié)構(gòu)涂層?？珊?jiǎn)便、廣泛地用于多種材料表面的親水化處理和提高生物材料表面的生物相容性。（I）
【專利說(shuō)明】含多巴胺和聚乙二醇的功能型淀粉及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含多巴胺和聚乙二醇的功能型淀粉，屬于高分子化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。 【背景技術(shù)】[0002]從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，人們?yōu)榱藵M足需求，在對(duì)工業(yè)化材料進(jìn)行生物相容性研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了生物醫(yī)用材料及產(chǎn)品并用于臨床治療。目前臨床上應(yīng)用較普遍的醫(yī)用導(dǎo)管、人體關(guān)節(jié)和血管支架等器械普遍存在生物相容性不理想，如血小板粘附、蛋白吸附導(dǎo)致凝血、形成血栓等問(wèn)題。解決這一問(wèn)題的方法是通過(guò)設(shè)計(jì)合成相關(guān)聚合物材料對(duì)醫(yī)療器械進(jìn)行生物相容性改性來(lái)提高材料表面的生物相容性。
[0003]羥乙基淀粉作為一種淀粉衍生物，不僅具有普通淀粉的可生物降解、降解產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)，還具有一些特性如較強(qiáng)的親水性、體內(nèi)無(wú)排異、改善供氧功能及體內(nèi)微循環(huán)、增加血液擴(kuò)容性、低過(guò)敏性等。國(guó)內(nèi)外在臨床上主要將其應(yīng)用于血液擴(kuò)容、儲(chǔ)存血液的介質(zhì)。
[0004]構(gòu)建涂層的方法有多種，最簡(jiǎn)單快捷的一種方式就是物理涂覆，但是該法構(gòu)建的涂層穩(wěn)定性不好。研究發(fā)現(xiàn)海洋中的一種軟體動(dòng)物貽貝所分泌的貽貝粘附蛋白具有極好的粘附功能，粘附作用力強(qiáng)，幾乎可以在任何材料表面粘附。研究發(fā)現(xiàn)這種粘附蛋白中起主要作用的是多巴胺成分。為獲得穩(wěn)定的涂層，Messersmith等人(Lee H.，Dellatore S.M., Miller ff.M., et al., Science, 2007, 318，426-430)利用多巴胺的粘附功能對(duì)玻璃片、PET、硅片、聚碳酸酯片、聚苯乙烯(PS)等多種材料表面進(jìn)行改性獲得了牢固的涂層。 Gong等人(Gong Y.K., Liu L.P., Messersmith P.B., Macromolecular Bioscience, 2012，12 (7)，979-985)也利用多巴胺的萬(wàn)能粘附功能設(shè)計(jì)合成了雙防生功能聚合物， 對(duì)聚四氟乙烯片、不銹鋼片、玻璃片等材料進(jìn)行表面生物相容性改性，改性后的材料表面形成的穩(wěn)定、牢固的聚合物涂層，同時(shí)也提高了材料的生物相容性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種含有多巴胺和聚乙二醇功能的新型淀粉材料，使其能像貽貝一樣能從含水溶液中自動(dòng)粘附到幾乎任何材料表面，形成結(jié)合牢固的功能涂層。
[0006]本發(fā)明另一目的是提供上述含多巴胺和聚乙二醇功能型淀粉的制備方法。
[0007]本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供上述含多巴胺和聚乙二醇功能型淀粉在制備既具有粘附功能，又具有抗生物污染功能的聚合物涂層中的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
結(jié)構(gòu)式(I)所示的淀粉衍生物，-
【權(quán)利要求】
1.結(jié)構(gòu)式(I)所示的淀粉衍生物，
2.權(quán)利要求1所述淀粉衍生物的制備方法，其特征在于包括以下步驟:(1)用羰基二咪唑活化淀粉或羥乙基淀粉上的羥基；(2)活化的淀粉或羥乙基淀粉與多巴胺和雙氨基化聚乙二醇反應(yīng)；(3)透析除去未反應(yīng)的多巴胺和雙氨基化聚乙二醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述淀粉衍生物的制備方法，其特征在于:步驟(1)中，用羥基活化劑羰基二咪唑活化羥乙基淀粉上的羥基，其活化溫度為30°C -50°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述淀粉衍生物的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，接枝反應(yīng)在無(wú)水有機(jī)溶劑中進(jìn)行，有機(jī)溶劑為二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述淀粉衍生物的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，加入鹽酸多巴胺和雙氨基化聚乙二醇，30°C -50°C反應(yīng)20-30小時(shí)；接枝聚合物中多巴胺基團(tuán)的接枝率為10%~40% ;雙氨基化聚乙二醇基團(tuán)接枝率為10%~40%。
6.權(quán)利要求1所述淀粉衍生物在制備既具有粘附功能，又具有抗生物污染功能的聚合物涂層中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)用，其特征在于:將淀粉衍生物溶于含水溶劑中，用滴涂、浸涂或噴涂的方法使聚合物在被修飾的材料表面均勻覆蓋，然后經(jīng)加熱處理得到改性涂層。
【文檔編號(hào)】C08B31/00GK103554283SQ201310469379
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】柴宇東, 李雪飛, 李臻, 宮永寬 申請(qǐng)人:西北大學(xué)