[发明专利]一种亲水性的不饱和脂肪族聚酯及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及不饱和脂肪族聚酯，具体涉及一种亲水性的不饱和脂肪族聚酯，该聚酯是化学式(I)所示的结构单元和化学式(II)所示的结构单元按3:7～7:3的摩尔比线性无规排列的聚酯，其数均分子量为4000～10000，分散性指数为1.84～2.36；所述的不饱和脂肪族聚酯是将甲基丙烯酸缩水甘油酯，三缩乙二醇缩水甘油醚和丁二酸酐进行开环共聚得到。本发明所述的不饱和脂肪族聚酯用于制备组织工程支架，该支架具有较好的弹性模量和溶胀性能，而且细胞毒性低，生物相容性好，细胞亲和性高。

技术领域

本发明涉及有机高分子化合物，具体涉及不饱和脂肪族聚酯，该不饱和脂肪族聚酯适用于医用材料。

背景技术

脂肪族聚酯其主链由脂肪族结构单元通过易水解的酯键连接而成，且主链柔顺，很容易在微生物的作用下,通过酶的催化而发生降解。因此，脂肪族聚酯因其具有良好的生物相容性及生物可降解性，是一类重要的生物医用材料，广泛应用于生物医药领域，如药物缓释、手术缝合线、骨固定材料、组织工程材料等。常用的脂肪族聚酯有聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)、乙交酯-丙交酯共聚物(PLGA)、聚己内酯(PCL)等。目前脂肪族聚酯的合成方法有两种。第一是使用双官能团单体通过缩合制备得到的，例如用二元酸和二元醇缩合聚合得到。第二是采用其酯化合物或内酯化合物为单体，进行开环共聚得到。但是，脂肪族聚酯存在几个较大的缺陷，第一，脂肪族聚酯的亲水性差、生物活性低，对细胞的亲和力和粘附力弱。第二脂肪族聚酯的主链缺乏反应活性位点，限制脂肪族聚酯的应用。

不饱和脂肪族聚酯是指含有不饱和双键的脂肪族聚酯，能与含不饱和双键的单体或者预聚物进行固化。目前，不饱和脂肪族聚酯的制备方法主要采用缩聚法。缩聚法就是由不饱和的二元脂肪族酸或二元脂肪族酸酐与不饱和的二元醇缩聚得到。该方法制备的不饱和脂肪族聚酯主链含有不饱和双键。郑爱敏将二酸酐、富马酸和一缩二乙二醇缩聚得到不饱和聚酯低聚物，并以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和N-乙烯基毗咯烷酮(NVP)为交联剂，制备得到能在常温下UV固化的不饱和聚酯，研究结果表明，该不饱和聚酯具有良好的药物释放性能(郑爱敏，几种缓释药用载体材料的合成及性能研究，华中科技大学，硕士论文，2006)。但是，上述文献所报导的不饱和脂肪族聚酯中的不饱和双键位于主链，反应活性低，与其他含不饱和双键单体进行光固化能力差，并且UV固化后得到的聚酯的弹性模量和溶胀性能差，不能满足组织工程支架要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不饱和脂肪族聚酯，该不饱和聚酯侧链上含有不饱和双键，用其所制得的光固化水凝胶具有良好的生物相容性和低细胞毒性。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种不饱和脂肪族聚酯，该聚酯是化学式(I)所示的结构单元和化学式(II)所示的结构单元按3:7～7:3的摩尔比线性无规排列的聚酯，其数均分子量(简称M_n)为4000～10000，分散性指数(简称PDI)为1.84～2.36，

所述的不饱和脂肪族聚酯是将甲基丙烯酸缩水甘油酯、三缩乙二醇缩水甘油醚和丁二酸酐进行开环共聚得到；其中。

上述不饱和脂肪族聚酯，其化学式(I)所示的结构单元和化学式(II)所示的结构单元的摩尔比较好是2:3～3:2，数均分子量为5000～8000，分散性指数较好为1.97～2.26。

上述不饱和脂肪族聚酯的具体制备方法如下：

取丁二酸酐，加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、三缩乙二醇缩水甘油醚、邻叔丁基对苯二酚和四正丁基溴化铵，溶解到适量的混合溶液中，在氮气保护下，90～110℃开环共聚反应5～8h，除去溶剂得到所述的不饱和脂肪族聚酯；其中，

所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯和三缩乙二醇缩水甘油醚的加入量之和等于所取丁二酸酐的摩尔量，所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯︰三缩乙二醇缩水甘油醚＝3︰7～7︰3的摩尔比；