[发明专利]新型聚合物、其制备方法、由其合成的纳米纤维及用于制作该纳米纤维的方法

说明书

本文公开了一种具有基于生物可降解的聚合物的结构的新型聚合物。该新型聚合物中，生物可降解的聚合物具有来自羟基和羧基的功能团中的至少一种基团，其中生物可降解的聚合物带有与释放一氧化氮的化合物结合的功能团和被可光聚合功能团取代的另一个功能团，释放一氧化氮的化合物包括NO供体。还提供了从改性的生物可降解的聚合物制作的一种纳米纤维。纳米纤维可以通过静电纺丝该新型聚合物来制成。

背景技术

1、技术领域

本公开的各种实施例涉及一种新型聚合物、其制备方法、由其合成的纳米纤维及用于制作该纳米纤维的方法。更具体地，本公开的各种实施例涉及一种具有新型结构的聚合物，一种使用该聚合物制造的能够存储和转移一氧化氮的纳米纤维，以及用于制作该纳米纤维的方法。

2、现有技术描述

已知一氧化氮(NO)在包括血管舒张、神经传递、血管生成、吞噬作用、创伤愈合、血栓预防、保护心肌损伤、免疫反应等的各种生物过程中起到非常重要的作用。例如，血管表面的抗血栓形成特性归功于血管内壁的内皮细胞所产生的一氧化氮。在内壁中产生的一氧化氮通过控制血液的流量和压力抑制血小板的活化和聚集。此外，在吞噬细胞中产生的一氧化氮与例如渗透到体内的细菌等微生物材料对抗。由于一氧化氮除了这些特性外，还有助于血管舒张或血管生成，因此一氧化氮在创伤处理中有效，特别是对灼伤的皮肤，并且还可以防止细菌进入伤口以降低感染风险。

由于发现一氧化氮在生理过程中的重要作用，因此不仅在材料中稳定地存储一氧化氮的技术，而且将一氧化氮准确地转移至目标部位的技术也在积极研究中。已经报道了能够存储和转移一氧化氮的各种材料。一氧化氮可以根据用途被存储在从小分子到树枝状聚合物、脂质体、纳米颗粒、碳纳米管、多孔粒子和胶束的各种材料中。

如此，存在许多一氧化氮存储材料。然而，实际上，并没有太多材料可以被直接地应用于活体。在能够或可能存储和转移一氧化氮的材料中，纳米纤维具有足够的生物相容性，足以在医学领域中发挥良好的效果。具有在形态上类似于体内网络结构的结构，已经研究和报道了纳米纤维在细胞培养时保证优异的结果。实际上，纳米纤维趋于成为常态。由于其较差的生产率，纳米纤维尚未被广泛地用于工业领域。自1990年代中期成功地简化了可用于纳米纤维生产的静电纺丝设备，就给予了纳米纤维极大的关注。

就其所使用的装置而言，静电纺丝工艺比其他生产技术更简单，并且甚至能够纺出少量的大多数聚合物溶液或熔体。为此，已经积极研究了各种结构和功能的提供。具有许多优点的纳米纤维与负责体内的基本功能并且已经经过人工验证的一氧化氮的协作可能使这些有利特征最大化。关于纳米纤维能够存储和转移一氧化氮的研究仍然处于初级阶段，没有发表广泛的研究报道。然而，预计将来会积极报道许多研究数据。

关于纳米纤维，由于在能够或可能存储或转移一氧化氮的物质之间具有高生物相容性而保证了良好的效果，有以下报道。

首先，一种通过与胺类反应形成具有以N-二醇二氮烯鎓的形式存储一氧化氮的与氨基烷氧基硅烷形成硅氧烷桥(Si-O-Si)的聚合物经过溶胶凝胶反应，然后被静电纺丝成纳米纤维(韩国专利号10-2014-0110360A)。然而，氨基烷氧基硅烷存储一氧化氮的工艺需要在5-10atm高压下应用有毒一氧化氮气体三天，这很危险并且耗时。此外，热或H⁺使N-二醇二氮烯鎓基NO供体释放一氧化氮。就此而言，初始阶段释放了过多的一氧化氮。因此，当在体内使用时，供体可能形成细胞毒性。此外，由于包含在氨基烷氧基硅烷中的伯胺基具有毒性，在释放一氧化氮后该聚合物本身可能具有毒性。