[发明专利]一种水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯，该聚酯是化学式(I)所示的结构单元线性排列的聚酯，其数均分子量为5000～8000，分散性指数为1.66～2.03；所述的水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯是将十二烷基二甲基环氧丙基氯化铵和顺丁烯二酸酐进行开环共聚得到。本发明所述的水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯所制备的水凝胶不仅具有较好的弹性模量和溶胀性能，而且还具有亲水性好和抗菌的优点。

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，可以和含不饱和双键的单体或者预聚物进行交联固化。邵芬娟等以1,4-反丁烯二酸和一缩二乙二醇(DEG)为原料，采用缩聚法合成端羟基不饱和脂肪族聚酯，发现该不饱和脂肪族聚酯具有良好的生物降解性能(粘接，2009,12,048)。但是上述方法所制备的不饱和脂肪族聚酯的亲水性差，抗菌性能低，不能满足医用材料，如，组织工程支架的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯，该不饱和脂肪族聚酯主链上含有不饱和双键，侧链上含有季铵盐，具有良好的亲水性和抗菌效果。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯，该聚酯是化学式(I)所示的结构单元线性排列的聚酯，其数均分子量(简称M_n)为5000～8000，分散性指数(简称PDI)为1.66～2.03，

所述的水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯是将十二烷基二甲基环氧丙基氯化铵和顺丁烯二酸酐进行开环共聚得到。

上述水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯由以下方法制得：

按等摩尔比取顺丁烯二酸酐和十二烷基二甲基环氧丙基氯化铵，加入适量的混合溶液，在氮气保护下，90～120℃开环共聚反应5～8h，除去溶剂得到所述的水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯；所述的混合溶液由乙酸乙酯和甲苯组成，其中乙酸乙酯︰甲苯的体积比为1︰4。

上述方法中，所述的反应温度较好是100～120℃，最好是110℃；所述的反应时间较好是6h。

本发明所述的水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯，主链上含有不饱和双键，可以和丙烯酸单体进行固化，用于制备亲水性抗菌水凝胶。

一种亲水性抗菌水凝胶，该水凝胶由上述水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯、亲水性不饱和单体和过氧化甲乙酮组成，其中，

所述的亲水性不饱和单体的含量为水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯重量的40～100％；

所述的过氧化甲乙酮的含量为水溶性抗菌不饱和脂肪族聚酯重量的0.5～1％；