[发明专利]不饱和碳水化合物的衍生物及其聚合物和它们的应用

说明书

本发明涉及含碳水化合物基、适宜的间隔基以及可自由基聚合的烃基的可聚合的碳水化合物的衍生物；涉及均聚物、共聚物、嵌段共聚的、接枝共聚物及它们的网状聚合物；涉及胶囊、纤维、薄膜以及具有水—胶粘性与生物相容性的涂料；还涉及含所提及聚合物的模塑制品如隐形眼镜或生物医药品并涉及所提及聚合物和制品的制备方法。

将可聚合的基团引入碳水化合物如环糊精(CD)中，因环糊精的性质，特别是其高度的亲水性，能形成特殊配合物性质及生物相容性，因此是理想的。含丙烯酰基—、含甲基丙烯酰基—、和含肉桂酰基—环糊精及其聚合物已经由如A.P.Croft等在Tetrahedron，Vol.39，1425，(1983)中作了叙述，可聚合基团区域专一地键合在2—或3—位上。上述物质可由适宜的活性酯即羧酸硝基苯基酯与环糊精反应制得。产生的硝基酚一般可完全除去，只是很困难，因为环糊精会与这些有机化合物形成包合物。由于硝基酚在生理上是有害的、有阻聚作用并且提纯也是很麻烦的，因此，含此类可聚合环糊精的聚合物的应用范围是有限的。

由于其广泛的各种可能的应用，特别是医药及有关部门已对含可聚合基团的环糊精衍生物进行了广泛的研究。如在WO90/02141、WO91/13100和WO92/09637中对此类不饱和环糊精衍生物已作过说明。在这些文献中，聚合物也是由提及的不饱和环糊精单体制备的，此类聚合物含固定形态的环糊精。制备所提及的不饱和环糊精衍生物总是采用基团保护技术来实现的，并随后例如用(甲基)丙烯酰氯处理。在WO92/09637中，第一步通过如立体结构要求的叔—丁基二苯基甲硅烷基基团将CD的伯羟基加以保护，然后将其余OH基醚化，除去甲硅烷基保护基团并接上可聚合的基团(甲基)丙烯酰氯。在大多数情况所得结果是不能令人满意的，通常需要复杂的合成和提纯步骤。

WO91/17255叙述了由糖与经由区域选择的二酰化作用得到的二羧酸酯的酶催化制备聚合物的方法，糖基作为共聚单体键合到聚合物骨架上，其结果实际上是失去了糖的典型性质。

Chem.Letters 1990，1733叙述了不采用保护基团方法来合成异头苷。甲基丙烯酸糖氧基乙基酯是在催化剂(磷钼酸)和阻聚剂(二硝基氯苯)存在下由甲基α—D—吡喃葡糖苷和甲基丙烯酸2—羟乙基酯(HEMA)制备的。但在此情况下该反应是糖基化反应。

在Bull.Soc.Chim.Belg.99，919(1990)中叙述了由D—葡糖胺或D—氨基葡糖与甲基丙烯酸2—异氰酸乙基酯(IE M)反应制备不饱和碳水化合物。在该反应中选择性是基于IEM对存在的各官能度的不同的反应性质，也就是说对OH基与NH₂基反应性质的比较。

现已意外地发现，完全不经保护的碳水化合物衍生物能与不饱和化合物特别是异氰酸酯以简单的、选择性的反应形成单取代衍生物。由于此类反应，新的单一羟基改性的不饱和碳水化合物衍生物可被离析。因此不需要先有技术所要求的复杂的保护基团和去保护技术。所得到的不饱和碳水化合物衍生物能容易地转变为高含量碳水化合的的聚合物。通过自由基聚合或光聚合作用可得到均聚物、共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物；线性的、支化的和交联的聚合物。

因此，本发明涉及式(I)的化合物

R¹—(COO—Alk)_m—(OCONH—R)_n—(NHCO)_P—Y—Z

(I)式中：

R¹是可自由基聚合的烃基基团；

m，n及P是0或1；

Alk是具有至多10个碳原子的亚烷基；

R为具有至多20个碳原子的有机二异氰酸酯的双基；

Z是单糖、二糖或三糖、低聚糖、环糊精或糖酐去掉一个羟基的一价基团；

Y是—O—或—NH—；

但须以P是零时、m和n也是零及Y是—NH—为条件。

R¹的例子是优选具有2—12个碳原子的可自由基聚合的基团形式的链烯基。链烯基的实例是乙烯基、烯丙基、1—丙烯—2—基、1—丁烯—2或—3或—4—基、2—丁烯—3—基和戊烯基、己烯基、辛烯基、癸烯基及十二烯基的异构体。R¹优选含2—12个碳原子、更优选2—8个碳原子，特别优选2—4个碳原子。

二基R是例如低级亚烷基、亚芳基、饱和的具有6—10个碳原子的二价脂环基；亚烷基亚芳基、亚芳基亚烷基或亚芳基亚烷基亚芳基。