专利名称：聚酯-聚醚共聚物及其合成方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于高分子化学技术领域，尤其涉及生物医用材料技术领域。
背景技术：
外科手术后组织粘连是临床中常见的现象，如脑外科、腹部外科、妇产科、矫形外科、和心脏血管手术后，若产生粘连，有的可导致严重的并发症，如肠梗阻、腹盆腔疼痛、不育症、功能障碍等，增加了再次手术的难度且有产生进一步并发症的潜在危险。比如(1) 脑外科开颅术后硬膜缺损，瘢痕粘连可引起术后癫痫；( 腹盆腔手术后的粘连可引起肠梗阻，严重者需要实行第二次手术，增加了患者的痛苦和经济负担；(3)妇产科手术后，严重粘连者有因卵巢腹膜子宫“粘”在一起，而出现疼痛功能障碍；(4)胸外科手术如心脏瓣膜移植、心包膜手术后，需预防粘连以提高手术成功率。因此，如何预防和减少手术后的粘连已成为当今医学专家和生物材料专家需要迫切关注的问题。早先临床上报道预防粘连的方法主要是使用药物来减少渗出并抑制成纤维细胞的形成，但疗效不确切、副作用大，未能得以广泛应用。近十年来，国内外临床上有报道使用可吸收流体来达到隔离的目的，预防和减少粘连，虽取得了一定疗效，但因流体(如透明质酸钠等)具有吸收快、易流失、不能在粘连形成后期达到有效隔离等缺陷，从而影响了其市场推广。近几年来国内外医学专家和材料专家将目光集中在生物可吸收膜上，利用膜所发挥的“物理屏障”作用，来达到防止组织粘连的目的。构成膜的材料具有良好的生物相容性和血液相容性，在手术后能有效隔离易粘连的组织器官，不影响伤口愈合及创口粗糙面的修复，并且在完成隔离目的后能被人体降解吸收不需要二次手术取出。然而目前市场上主打的防粘连膜，比如聚乳酸膜和壳聚糖膜，都存在着柔软性欠佳的缺陷，操作不方便，并且无法适应某些具有复杂界面的组织。另外聚乳酸膜还具有降解速率较慢，降解产物生物相容性差、易引起二次粘连的缺陷。因此，开发新一代的能克服上述缺陷的可吸收防粘连膜， 可有效改善目前市场产品的性能，并有利于可吸收医用膜在市场方面进一步推广。聚乙二醇(PEG)是一种具有良好生物相容性的材料，水溶性好。当其分子量大于 1000时，无毒；分子量为4000时，其10%溶液可注射使用；分子量小于30000可由动物肾脏过滤排出体外。聚乙二醇在生物医药领域有着广泛的用途，用以修饰各种难溶性药物，或用于生物器件或药物载体的组分。由于聚乙二醇具有玻璃化转变温度低(_60°C)、亲水性的特点，将其与生物可降解聚酯共聚，可有效降低后者的玻璃化转变温度，并大大加快其降解速度。魏等在中国专利CN 1532216A中报道了 90%聚(D，L-乳酸)与10%的聚乙二醇的共混物形成的医用膜。由于聚乙二醇未与其它内酯或交酯单体共聚，两者相容性差，聚乙二醇容易结晶，并且在水性环境下很容易从膜内流失，散失其作为增塑剂的目的，无法从根本上解决聚(D，L-乳酸)膜在降解过程中容易产生生物相容性较差的碎片产物、引起二次粘连等问题。
藤村健治等在国际专利W02006/100895和相应的中国专利CN 101052425A中报道了以丙交酯和己内酯共聚物为组分的医用膜，具有极佳的柔性，可用于需要缠绕功能的场合。然而该共聚物不包含有聚乙二醇组分，降解速率较慢，在人体内被完全吸收时间的超过六个月。肖等在中国专利CN 101274104、唐等在中国专利CN 101461966中都曾提及以聚乙二醇-聚酯共聚物作为防粘连膜的组分来使用。然而这些专利都未显示有实质性进步， 未能针对防粘连这一特定用途，对共聚物的具体应用策略以及在组分或组成上如何有效调控以实现聚乙二醇的增柔作用给以具体说明。特别是这些专利中聚乙二醇的应用范围太宽，当其含量较低时，则未必能对医用膜起到增柔作用，而当含量较高时，则会损害膜材料的分子量和力学强度等其它性能。综上所述，虽然理论上聚乙二醇-聚酯共聚物作为防粘连膜的组分具有潜在优势，但是聚乙二醇对膜材料的综合性能的提升，特别是在柔性的改进方面能否有效发挥作用，是以不损害其他性能为前提的。因此，要想获得柔性显著且综合性能良好的医用膜，需要对聚乙二醇-聚酯共聚物的应用策略进行深入研究。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的医用防粘连膜柔韧性差、降解速率较慢和降解产物生物相容性差的缺陷，提出了一种聚酯-聚醚共聚物及其合成方法和应用。为了实现上述目的，本发明包含的如下技术方案方案一聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75% -90%重量比的丙交酯与 10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反应而成。方案二 一种聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步骤在反应容器内，加入75%-90%重量比的丙交酯与10%-25%重量比的聚乙二醇， 然后加入辛酸亚锡溶液，在室温下将反应体系减压抽成真空，每隔一固定时间用高纯氮气置换反应体系，如此反复多次，随后聚合反应在设置温度下进行一段时间，待反应完毕后， 将所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰冻乙醚沉淀，提纯后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。方案三聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75% -90%重量比的丙交酯和乙交酯的混合物与10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反应而成，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩尔组份比为65/35到95/5之间。方案四一种聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步骤在反应容器内，加入由75% -90%重量比的丙交酯和乙交酯的混合物与 10% -25%重量比的聚乙二醇，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩尔组份比为65/35到 95/5之间，然后加入辛酸亚锡溶液，在室温下将反应体系减压抽成真空，每隔一固定时间用高纯氮气置换反应体系，如此反复多次，随后聚合反应在设置温度下进行一段时间，待反应完毕后，将所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰冻乙醚沉淀，提纯后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。方案五聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由90% -99%重量比的丙交酯和己内酯的混合物与-10%重量比的聚乙二醇聚合反应而成，所述丙交酯和己内酯的混合物的摩尔组份比为60/40到80/20之间。方案六一种聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步骤在反应容器内，加入90%-99%重量比的丙交酯和己内酯的混合物与1^-10%重量比的聚乙二醇，所述丙交酯和己内酯的混合物的摩尔组份比为60/40到80/20之间，然后加入辛酸亚锡溶液，在室温下将反应体系减压抽成真空，每隔一固定时间用高纯氮气置换反应体系，如此反复多次，随后聚合反应在设置温度下进行一段时间，待反应完毕后，将所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰冻乙醚沉淀，提纯后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。方案七一种医用防粘连膜，其特征在于，所述医用防粘连膜采用前述聚酯-聚醚二元或三元聚合物制作而成，所述防粘连膜的厚度在0. 03-0. 5毫米之间。本发明的有益效果是将内酯或交酯与聚乙二醇共聚得到的聚酯-聚醚共聚物， 由于聚乙二醇具有低玻璃化转变温度的特点(玻璃化转变温度为-60°C )，因此采用该共聚物制作的医用防粘连膜具有良好的柔韧性。另外，由于聚乙二醇具有亲水性和水溶性的特点，可提高膜材料的吸水性，并加快其被溶蚀的速度。最后，本发明的聚酯-聚醚共聚物防粘连膜在保持良好柔韧性的同时，通过控制聚乙二醇的含量，还兼有良好的力学强度。
具体实施例方式下面结合附图
和具体实施例对本发明做进一步的说明。实施例1 本实施例中具体包含了如下技术方案方案一聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75% -90%重量比的丙交酯与 10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反应而成。共聚物合成时聚乙二醇原料至少有一端基是羟基，另一端基可以是羟基，也可以是甲基或其它官能团。聚乙二醇的分子量在1000-20000之间；更为合适的分子量在 4000-10000之间；最为合适的分子量为6000。方案二 一种聚酯-聚醚共聚物的制造方法，该方法是一步合成，其一个具体示例包括以下步骤在一装有磁力搅拌器的100毫升反应容器内，加入不同配比的分子量为6000的聚乙二醇和丙交酯共50克，然后再用微量注射器注入0. 5毫升辛酸亚锡溶液(浓度为0. Ig/ ml)。在室温下将反应体系减压抽成真空，每隔半小时用高纯氮气置换体系，如此反复多次。 聚合反应在150°C的油浴和搅拌条件下进行12小时。反应完毕后，所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰冻乙醚沉淀，提纯后在70°C真空烘箱中干燥对小时。上述合成方法中开环聚合的条件为反应体系真空度在ImmHg以下；催化剂含量为0. 005-0. 5wt%，更为合适的含量为0. 01-0. 2wt% ；聚合反应温度为60_240°C，更为合适的温度为80-200°C，最佳反应温度为110-180°C;聚合反应时间在1_48小时之间，更为合适的时间为4-36小时，最佳时间为8- 小时；催化剂一般使用辛酸亚锡、氯化亚锡或三乙基铝。方案七一种医用防粘连膜，其特征在于，所述医用防粘连膜采用前述聚酯-聚醚共聚物制作而成，所述防粘连膜的厚度在0. 03-0. 5毫米之间。更进一步可以在0. 03-0. 06 毫米之间或0. 10-0. 30毫米之间选择。本领域的普通技术人员应该意识到，这里的制膜工艺可以采用本领域的公知常识进行，因此不再详细描述。下面，通过实验和测试数据对上述聚合物及采用该聚合物形成的医用防粘连膜做出验证和分析。采用上述方案二中的方法合成的聚乙二醇与丙交酯共聚物的投料比及表征数据如下表一所示表一
丙交酯聚乙-二醇聚乙二醇分子量共聚物筒称投料投料含量(X104)(克)(克)(wt%)PLA-PEG (95/5 )47.52.5514. 5PLA-PEG ( 90/10 )45.O5.O108. 2PLA-PEG (85/15 )42.57.5155. 8PLA-PEG (80/20)40.O10.O204. 6PLA-PEG ( 75/25 )37.512.5253. 5PLA-PEG ( 50/50 )25.O25.O501. 9上述表格中，“共聚物简称列”表示丙交酯和聚乙二醇共聚比例，如PLA_PEG(95/5) 表示95%重量比的丙交酯和5%重量比的聚乙二醇进行共聚反应；“丙交酯投料比”列表示共聚反应的丙交酯的实际投料量；“聚乙二醇投料比”列表示共聚反应的聚乙二醇的实际投料量；“聚乙二醇含量”列表示所得共聚物中聚乙二醇的理论重量比组成；“分子量”列表示合成后的共聚物的重均分子量。对上述合成的聚合物所制造的医用防粘连膜做力学性能和热性能测试。通过溶液挥发法制备共聚物的薄膜，控制薄膜厚度在0. 1毫米左右。通过DSC测定薄膜的热性能；薄膜的力学性能在SANS仪器上测定，膜的形状为长方形(5X40mm2，N = O，测定温度为室温， 拉伸速率为lOmm/min。膜的玻璃化转变温度及力学性能数据见下表二 表二
权利要求
1.聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75%-90%重量比的丙交酯与10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反应而成。
2.一种聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步骤在反应容器内，加入75%-90%重量比的丙交酯与10%-25%重量比的聚乙二醇，然后加入辛酸亚锡溶液，在室温下将反应体系减压抽成真空，每隔一固定时间用高纯氮气置换反应体系，如此反复多次，随后聚合反应在设置温度下进行一段时间，待反应完毕后，将所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰冻乙醚沉淀，提纯后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。
3.聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75%-90%重量比的丙交酯和乙交酯的混合物与10% -25%重量比的聚乙二醇聚合反应而成，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩尔组份比为65/35到95/5之间。
4.一种聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步骤在反应容器内，加入由75% -90%重量比的丙交酯和乙交酯的混合物与10% -25%重量比的聚乙二醇，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩尔组份比为65/35到95/5之间，然后加入辛酸亚锡溶液，在室温下将反应体系减压抽成真空，每隔一固定时间用高纯氮气置换反应体系，如此反复多次，随后聚合反应在设置温度下进行一段时间，待反应完毕后，将所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰冻乙醚沉淀，提纯后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。
5.聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由90%-99%重量比的丙交酯和己内酯的混合物与 1% -10%重量比的聚乙二醇聚合反应而成，所述丙交酯和己内酯的混合物的摩尔组份比为 60/40 到 80/20 之间。
6.一种聚酯-聚醚共聚物的制造方法，其特征在于，包括步骤在反应容器内，加入90% -99%重量比的丙交酯和己内酯的混合物与-10%重量比的聚乙二醇，所述丙交酯和己内酯的混合物的摩尔组份比为60/40到80/20之间，然后加入辛酸亚锡溶液，在室温下将反应体系减压抽成真空，每隔一固定时间用高纯氮气置换反应体系，如此反复多次，随后聚合反应在设置温度下进行一段时间，待反应完毕后，将所得聚合物用二氯甲烷溶解，然后再用大量冰冻乙醚沉淀，提纯后在真空烘箱中干燥得到聚酯-聚醚共聚物。
7.—种医用防粘连膜，其特征在于，所述医用防粘连膜采用前述权利要求1、3或5所述的聚酯-聚醚二元或三元聚合物制作而成，所述防粘连膜的厚度在0. 03-0. 5毫米之间。
全文摘要
本发明涉及聚酯-聚醚共聚物及其合成方法和应用。本发明包含方案一聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75％-90％重量比的丙交酯与10％-25％重量比的聚乙二醇聚合反应而成。方案三聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由75％-90％重量比的丙交酯和乙交酯的混合物与10％-25％重量比的聚乙二醇聚合反应而成，所述丙交酯和乙交酯的混合物的摩尔组份比为65/35到95/5之间。方案五聚酯-聚醚共聚物，其特征在于，由90％-99％重量比的丙交酯和己内酯的混合物与1％-10％重量比的聚乙二醇聚合反应而成，所述丙交酯和己内酯的混合物的摩尔组份比为60/40到80/20之间。本发明的有益效果是本发明的医用防粘连膜具有良好的柔韧性。
文档编号C08G63/78GK102344558SQ20111018579
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者刘钰, 叶友全, 邓先模, 郝建原 申请人:电子科技大学