一种温度敏感型多元嵌段聚合物及其制备方法和应用_2

文档序号:9857992阅读:来源:国知局
界凝胶温度以下,即发生凝胶 (Ge 1)相向溶胶(So 1)相的相转变。
[0022]以上所述水凝胶的凝胶浓度(CGC)优选10~50wt%,更优选10~35wt%,临界凝胶 温度(CGC)为25~35°C。
[0023]以上水凝胶是按照下述方法制备的:
[0024] 将PLA-10R5-PLA或PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合物按配置后浓度至少10wt%的量 加入生理盐水中混合均匀,然后升温至50~60°C搅拌形成溶液,将所得溶液于4°C处理24h 即可作为水凝胶使用。
[0025] 本发明提供的温度敏感型水凝胶的应用是在制备医用防粘连材料中的应用。
[0026] 本发明与现有技术相比,具有以下优点:
[0027] 1.由于本发明提供的多元嵌段聚合物是采用聚乳酸(PLA)来修饰反式泊洛沙姆后 所得,其不仅具备反式泊洛沙姆所拥有的实用性、生物相容性、无毒性等一系列优点,还引 入了具有优良的生物相容性、生物可吸收性、可生物降解且疏水性比泊洛沙姆链段中的PPG 更强的PLA链段,因而不仅使该多元嵌段聚合物产物分子量明显减小,更容易降解,且也更 容易从体内排出。
[0028] 2.由于本发明采用了疏水性比泊洛沙姆链段中的PPG更强的聚乳酸链段(PLA)来 修饰了反式泊洛沙姆,因而不仅使反式泊洛沙姆10R5完全改变了其基本不能形成水凝胶的 现状,且使所得的两种被修饰的反式泊洛沙姆10R5及17R4多元嵌段聚合物在较低的临界凝 胶浓度条件下就很容易形成水凝胶,这无疑可大大降低其制备水凝胶的成本,使其更具竞 争优势。
[0029] 3.由于本发明提供的多元嵌段聚合物引入的聚乳酸链段(PLA)链段的疏水性较 大,因而可使降低泊洛沙姆较高的临界胶束浓度,使其在注射入人体后不容易遭到破坏,可 以更好的发挥防粘连的作用。
[0030] 4.由于本发明采用的能形成水凝胶的聚合物PLA-PP0-PE0-PP0-PLA具有多元嵌段 性,较之未修饰前其嵌段间的相互作用更强,因而可增加所形成的水凝胶的强度。
[0031] 5.由于本发明提供的制备PLA-PP0-PE0-PP0-PLA多元嵌段聚合物的方法是由反式 泊洛沙姆(10R5或17R4)和丙交酯(D,L-LA)进行开环聚合反应,一步即可得到PLA-PP0-PE0-PP0-PLA多元嵌段聚合物,其中无需添加任何交联剂,因而制备简单、反应产率高、成本低 廉、不仅适合于大规模生产应用,还有效克服了各种现有技术存在的缺陷,为制备医用防粘 连材料的领域提供了一种新的途径。
【附图说明】
[0032]图1为本发明实施例1制备的PLA-10R5-PLA(b)多元嵌段聚合物与纯10R5(a)的红 夕KFT-IR)图谱。与纯10R5的红外曲线比较,可以看出在多元嵌段聚合物的红外曲线b中 1750CHT1处有一个很强的新增加的吸收峰,且在600-800(31^1也有新增加的吸收峰,说明该 多元嵌段聚合物已成功合成。
[0033]图2为本发明实施例5制备的PLA-17R4-PLA(b)多元嵌段聚合物与纯17R4(a)的红 夕KFT-IR)图谱。与纯17R4的红外曲线比较,可以看出在多元嵌段聚合物的红外曲线b中 1750CHT1处有一个很强的新增加的吸收峰,且在600-800(31^ 1也有新增加的吸收峰,说明该 多元嵌段聚合物已成功合成。
[0034] 图3为本发明实施例1制备的Mn = 4.0X103的PLA-10R5-PLA多元嵌段聚合物1H NMR 图谱。在该图中,5.20ppm处的峰代表了PLA链段中-CH(CH3) -C0-次甲基中的氢原子,3.35-3.70ppm处的峰代表Pluronic-R链段中-OCH2-CH2-和-〇CH2-CH(CH 3)-中的亚甲基中的氢原 子,4 · 3-4 · 4ppm处的峰代表PLA-CO-OQfe-Qfe-OPluronic片段中亚甲基中的氢原子。由此也 证明了该多元嵌段聚合物已成功合成。
[0035]图4为本发明实施例5制备的Mn = 4.3X103的PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合物的1Η 匪R图谱。从该图中,5.20ppm处的峰代表了PLA链段中- CH(CH3) - C0 -次甲基中的氢原子, 3.35-3.70ppm处的峰代表Pluronic-R链段中-OCH2-CH2-和-〇CH2-CH(CH 3)-中的亚甲基中的 氢原子,4.3-4.4ppm处的峰代表PLA-CO-OQfe-QfeUluronic片段中亚甲基中的氢原子。由 此也证明了该多元嵌段聚合物已成功合成。
[0036] 图5为本发明实施例1制备的理论分子量Μη = 4.0 X 103的PLA-10R5-PLA的GPC图 谱。根据该GPC图谱测得其Mw。为5.26 X 103,Μη。为4.33 X 103。
[0037] 图6为本发明实施例5制备的理论分子量Μη = 4.3Χ103的PLA-17R4-PLA多元嵌段 聚合物的GPC图谱。根据该GPC图谱测得其Mwc为5.84 X 103; Mnc为4.41 X 103。
[0038]图7为本发明制备的浓度为25%的Mn = 4.0X103的PLA-10R5-PLA多元嵌段聚合物 溶液在不同温度下的表观状态照片。从照片可见,该多元嵌段聚合物溶液在37°C呈凝胶状 态,在4°C时为溶胶状态。
[0039]图8为本发明制备的浓度为25%的Mn = 4.3X103的PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合物 溶液在不同温度下的表观状态照片。从照片可见,该多元嵌段聚合物溶液在37°C呈凝胶状 态,在4°C时呈溶胶状态。
[0040]图9为本发明制备的浓度为25%的Μη = 4.0 X 103的PLA-10R5-PLA多元嵌段聚合物 溶液的相转变行为流变图。从该图可见,随着温度的变化,Μη = 4.0 X 103的PLA-10R5-PLA多 元嵌段聚合物水溶液的储能模量(G')和耗散模量(G")有着显著的变化。总体来看,在凝胶 阶段G' >G",而在溶胶阶段G" >G'。
[0041 ] 图10为本发明制备的浓度为25%的Mn = 4.3 X 103的PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合 物溶液的相转变行为流变图。从该图可见,随着温度的变化,Mn = 4.3 X 103的PLA-17R4-PLA 多元嵌段聚合物水溶液的储能模量(G')和耗散模量(G")有着显著的变化。总体来看,在凝 胶阶段G' >G",而在溶胶阶段G" >G'。
[0042] 图11为本发明制备的Μη = 4.0 X 103的PLA-10R5-PLA水凝胶的SEM图谱。从图中可 见制备出的水凝胶呈现高的多孔性结构,且呈现较好的内部交联性。
[0043] 图12为本发明制备的Μη = 4.0Χ103的PLA-10R5-PLA水凝胶材料的体外细胞毒性 试验,细胞系为ΗΕΚ293细胞和L929细胞。从该图可见,多元嵌段聚合物PLA-10R5-PLA没有对 细胞增殖产生明显抑制,可以认为制得的PLA-10R5-PLA多元嵌段聚合物没有细胞毒性。 [0044] 图13为本发明制备的Mn = 4.3 X 103的PLA-17R4-PLA水凝胶材料的体外细胞毒性 试验,细胞系为ΗΕΚ293细胞和L929细胞。从该图可见,多元嵌段聚合物PLA-17R4-PLA没有对 细胞增殖产生明显抑制,可以认为制得的PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合物没有细胞毒性。
[0045]图14为采用本发明制备的PLA-10R5-PLA水凝胶材料所做的大鼠腹壁-盲肠摩擦防 粘连实验照片。其中Α为建立的模型,箭头所示为损伤的腹壁和盲肠;Β为应用水凝胶作为防 粘连阻隔材料,箭头所示为防粘连阻隔材料;术后七天的实验结果:C为生理盐水组,箭头所 示为粘连;D为用透明质酸作为防粘连阻隔剂,箭头所示为部分粘连;E为应用Mn = 4.0X103 的PLA-10R5-PLA多元嵌段聚合物的25%水凝胶作为防粘连阻隔材料,箭头所示为愈合的腹 壁和盲肠;F为应用Μη = 4.3Χ103的PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合物的25%水凝胶作为防粘 连阻隔材料:箭头所示为愈合的腹壁和盲肠。
[0046]图15为图14各实验组在术后7天的腹壁和盲肠的HE染色结果照片。其中Α为生理盐 水组,可看到粘连的腹壁和盲肠;B为透明质酸作为防粘连阻隔剂组,可看到部分粘连的腹 壁和盲肠;C为应用Mn = 4.0X103的PLA-10R5-PLA多元嵌段聚合物的25%水凝胶作为防粘 连阻隔材料组,可看到愈合的腹壁;D为应用Μη = 4.0 X 103的PLA-10R5-PLA多元嵌段聚合物 的25%水凝胶作为防粘连阻隔材料组,可看到愈合的盲肠壁;Ε为应用Mn = 4.3 X 103的PLA- 17R4-PLA多元嵌段聚合物的25%水凝胶作为防粘连阻隔材料组,可看到愈合的腹壁;F为应 用Mn = 4.3 X 103的PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合物的25%7K凝胶作为防粘连阻隔材料组,可 看到愈合的盲肠壁。
【具体实施方式】
[0047]下面给出实施例以对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为 本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下,根据 本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均包括在本发明的范围内。
[0048] 值得说明的是:1)以下实施例所用反式泊洛沙姆(Pluronic-R):R[(PP0)8(PE0)22 (PP0)8],简称 10R5,Mn = 2000;R[(PP0)14(PE0)24(PP0)14],简称17R4,Mn = 2700,且均购自 美国Sigma-Aldrich公司,分析纯。2)以下实施例所得的聚乳酸-泊洛沙姆-聚乳酸多元嵌段 聚合物给出的Mn a是根据投料比计算的理论分子量;Mnb是根据匪R计算所得分子量; 和此^是采用凝胶渗透色谱仪(GPC)测得
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