[发明专利]一种高分子量聚缩酮及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种高分子量聚缩酮及其制备方法与应用。本发明的聚缩酮的制备方法包括采用式(i)所示的烯氧基醇类单体通式中具体单体的一种或多种在酸的催化下通过自加成反应制备聚缩酮；式(i)中R₁、R₂、R₃各自独立地表示氢或烷基；X表示衍生或不衍生的链状亚烷基。本发明中所述的烯氧基醇类单体含一个羟基和一个烯氧基，在反应过程中，可确保羟基与烯基等摩尔比自加成聚合，实现高分子量聚缩酮的可控制备，具有良好的可控性，并且本发明的方法可制备无规共聚和均聚物。

技术领域

本发明涉及一种聚缩酮及其制备方法与应用，尤其涉及一种高分子量聚缩酮及其制备方法与应用，属于生物材料领域。

背景技术

聚缩酮是一种主链由缩酮单元连接而成的新型生物可降解材料，其具有良好的生物相容性、酸敏感性和蛋白友好性。聚缩酮在碱性或中性环境中相对稳定，在酸性条件下快速降解为无毒的中性小分子(酮和二元醇)，有效地避免了聚酯类酸性降解产物引起的组织炎症以及对蛋白类药物稳定性的影响，有望成为缓释蛋白质的理想载体。

通常来讲，高分子量可降解聚合物具有更强的机械性能，缓慢的体内降解速度，适用于组织工程支架以及长效缓释制剂方面的应用。另外，由于生物医用材料使用伽马射线无菌化处理时，高能射线会导致可降解聚合物分子量及力学性能下降。因此，制备高分子量聚缩酮一直是研究人员追求的目标。目前聚缩酮的合成主要采用Murthy等人(Yang S C,Bhide M,Crispe I N,et al.Polyketal Copolymers:A New Acid Sensitive DeliveryVehicle for Treating Acute Inflammatory Diseases[J].Bioconjugate Chemistry,2008,19(6):1164.)报道的缩酮交换反应，所得到的聚缩酮数均分子量通常低于三千，该方法反应本质是通过缩酮交换制备聚合物，其反应较慢，且过程中需要多次补加二甲氧基丙烷和溶剂，实验过程繁琐；并且，该方法另外一个技术缺陷是只能制备基于丙酮的聚缩酮，不能广泛应用于聚缩酮的制备。此外，现有聚缩酮微球基本都具有多孔性，仅适用于多孔组织工程支架以及肺部吸入给药载体的构建，但作为物理包埋载药的长效缓释微球则存在严重的药物突释和药物释放时间短等问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种聚缩酮的制备方法，以方便地制备高分子量聚缩酮。

本发明的另一目的在于提供一种聚缩酮，该聚缩酮是由上述制备方法制备得到的。

本发明的再一目的在于提供所述聚缩酮的应用。

为此，一方面，本发明提供了一种聚缩酮的制备方法，所述方法包括采用式(i)所示的烯氧基醇类单体通式中具体单体的一种或多种在酸的催化下通过自加成反应制备聚缩酮；

式(i)中：R₁、R₂、R₃各自独立地表示氢或烷基；优选地，所述烷基为C_1～3烷基；

式(i)中：X表示衍生或不衍生的链状亚烷基，优选地，该链状亚烷基具有对称结构。

本发明中所述的烯氧基醇类单体含一个羟基和一个烯氧基，在反应过程中，可确保羟基与烯基等摩尔比自加成聚合，实现高分子量聚缩酮的可控制备，具有良好的可控性，并且本发明的方法可制备无规共聚和均聚物。本发明所述烯氧基醇类单体可采用羧酸烯基酯和二元醇为原料制备得到。

在上述制备方法的一些实施方式中，优选地，将式(i)所表示的烯氧基醇类单体通式中具体单体的一种或多种溶解在有机溶剂中，然后加入酸催化反应，反应结束后淬灭反应提纯得所述聚缩酮。

更优选地，所述有机溶剂包括四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯和氯仿中的一种或多种。