一種溫度敏感型多元嵌段聚合物及其制備方法和應(yīng)用【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明屬于多元嵌段聚合物及其制備和應(yīng)用
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，具體涉及一種聚乳酸修飾的反式泊洛沙姆溫度敏感型多元嵌段聚合物及其制備方法和應(yīng)用?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]術(shù)后粘連是導(dǎo)致腸梗阻、不孕、疼痛等術(shù)后并發(fā)癥的主要原因，也是外科手術(shù)界長(zhǎng)期以來(lái)一直未能解決的難題，科技工作者們一直都在努力尋找各種方法預(yù)防術(shù)后粘連。[0003]近年來(lái)，在術(shù)后容易發(fā)生粘連的部位植入隔離材料已成為國(guó)際上防止術(shù)后粘連的一種新的趨勢(shì)，如報(bào)道使用的防粘連薄膜，防粘連水凝膠，防粘連液等，這些材料有各自的優(yōu)點(diǎn)，但也都有其不足之處。[0004]對(duì)于目前公開(kāi)的生物醫(yī)用防粘連膜，如CN102380121A中公開(kāi)了"一種降解可控的醫(yī)用防粘連材料及其制備方法"，其中所述的防粘連材料是采用透明質(zhì)酸鈉與魔芋葡甘聚糖共混，乳酸作為改性添加劑來(lái)制備的膜，雖然其具有一定的機(jī)械強(qiáng)度與抗張強(qiáng)度，植入后可在創(chuàng)面部位有效的抑制粘連的形成，但制備過(guò)程中由于需要使用氨水與無(wú)水乙醇的混合溶液作為交聯(lián)劑，因而即便氨水極易揮發(fā)，但要保證所得的膜材料中氨水及無(wú)水乙醇的含量極低的話，制備的過(guò)程中則需要嚴(yán)格的控制相應(yīng)條件;第二由于膜材料已預(yù)先制成，厚度也不可改變，當(dāng)將該膜使用在某些復(fù)雜的創(chuàng)面部位時(shí)與組織的契合度較低，所帶來(lái)的防粘連效果必然會(huì)有所下降，并且某些部位還需要縫合固定防粘連膜，還會(huì)增加二次粘合所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。而對(duì)于另一種公開(kāi)的生物醫(yī)用防粘連液來(lái)說(shuō)，雖然其優(yōu)點(diǎn)在于其為液體，推注后可迅速填滿創(chuàng)面部位，與組織的契合度較好，具有良好的阻隔效果。如CN101879334A公開(kāi)了"含鈣離子和透明質(zhì)酸的復(fù)合凝膠術(shù)后防粘連材料及其制備方法"，該方法是以透明質(zhì)酸作為主要成分制備的防粘連溶液，雖然透明質(zhì)酸(鹽）因還含有大量的羥基，具有良好的親水性，用于防粘連部位時(shí)還可抑制出血，有止血的功效，但由于透明質(zhì)酸在生物體內(nèi)的半衰期僅為3天，容易被分解，因此，在發(fā)揮防粘連的作用方面受到了一定的限制。[0005]智能型水凝膠是一類(lèi)能顯著地溶脹于水但在水中并不能溶解的三維網(wǎng)絡(luò)或互穿網(wǎng)絡(luò)，它能對(duì)外界刺激，如溫度、pH值、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、溶劑、光、化學(xué)物質(zhì)等發(fā)生響應(yīng)，產(chǎn)生不連續(xù)的體積變化。由于智能型水凝膠的這種獨(dú)特響應(yīng)性，其在藥物控制釋放、傳感器、記憶元件開(kāi)關(guān)、組織工程等方面具有很好的應(yīng)用前景(YuL,DingJD.Injectablehydrogelsasuniquebiomedicalmaterials.ChemSocRev.2008;37(8):1473_1481)。其中以生物可降解性嵌段聚合物材料制備的水凝膠，因其具有生物可降解性及良好的生物相容性，也有著良好的發(fā)展前景，尤其是溫度敏感型水凝膠。這類(lèi)水凝膠為通過(guò)非共價(jià)鍵連結(jié)形成的物理凝膠，即為可逆凝膠，它能隨溫度變化發(fā)生膠-溶轉(zhuǎn)變。它的兩個(gè)主要特點(diǎn)是:①當(dāng)溫度低于膠-溶轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，為水溶性聚合物;②一旦進(jìn)入體內(nèi)后，由于溫度高于膠-溶轉(zhuǎn)變溫度則形成水不溶性凝膠。這一特點(diǎn)對(duì)于藥物釋放體系中的應(yīng)用是非常重要的，它可在室溫條件下以溶液形式注射或植入體內(nèi)，在體溫條件下轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，成為藥物釋放骨架，發(fā)揮緩、控釋作用。加之其該制劑制備簡(jiǎn)單，既能有效包封藥物，又能攜帶大量的水而具有良好的生物相容性，釋藥可控且給藥方便，故可用于小分子量疏水性藥物的增溶，藥物的緩、控釋?zhuān)鞍踪|(zhì)、基因、抗原等不穩(wěn)定生物大分子的釋放，眼用、組織植入等的局部治療(PengQ，SunX，GongT，etal.InjectableandbiodegradablethermosensitivehydrogelsloadedwithPHBHHxnanoparticlesforthesustainedandcontrolledreleaseofinsulin.ActaBiomater，2013,9(2):5063-5069)。[0006]CN101255235B公開(kāi)了一種PEG-PCL-PEG三嵌段共聚物，其在正常條件下是固體或粘稠液體，可溶于水，具有溫度敏感性。但是其合成方法較為復(fù)雜:首先要以辛酸亞錫為催化劑，采用MPEG在130-150°C加熱反應(yīng)3~12小時(shí)引發(fā)己內(nèi)酯開(kāi)環(huán)聚合，得到MPEG-PCL二嵌段共聚物;再將上述步驟制得的MPEG-PCL二嵌段共聚物用異佛爾酮二異氰酸酯作交聯(lián)偶聯(lián)劑繼續(xù)反應(yīng)0.5~2小時(shí)，才能得到PEG-PCL-PEG三嵌段共聚物。由于其中還加有具有一定毒性的二異氰酸酯作為交聯(lián)偶聯(lián)劑，且該交聯(lián)偶聯(lián)劑又位于共聚物分子鏈中，無(wú)法除去，使得其具有一定的毒性危險(xiǎn)，且合成方法復(fù)雜也不利于放大生產(chǎn)。[0007]泊洛沙姆（商品名PluronK)是一類(lèi)由聚氧乙烯和聚氧丙烯組成的非離子型三嵌段聚合物(ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0)，不僅具有實(shí)用性、生物相容性、無(wú)毒性以及逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥性(MDR)等一系列優(yōu)點(diǎn)，且已經(jīng)商業(yè)化。美國(guó)藥典28版共收載5種不同規(guī)格的泊洛沙姆（124，188,237,338,407)，其中泊洛沙姆188已在國(guó)外上市品種中作為靜脈注射劑的乳化劑使用，其它規(guī)格的泊洛沙姆均已用于口服或外用制劑中。作為具有相反序列的另外一種三嵌段聚合物是ΡΡ0-ΡΕ0-ΡΡ0(商品名Pluronic-R)也是一種已商業(yè)化的非離子型嵌段聚合物(25R8，25R4，10R5，17R4等），也被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥等領(lǐng)域(WangQQ，LiL，JiangSP.EffectsofaΡΡ0-ΡΕ0-ΡΡ0triblockcopolymeronmicellizationandgelationofaΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0triblockcopolymerinaqueoussolution.Langmuir2005，21,9068-9075)〇但是：（1)由于反式泊洛沙姆類(lèi)的聚合物臨界凝膠濃度較高，如其中的反式泊洛沙姆10R5在濃度大于90%以上時(shí)都依然不能形成凝膠，而反式泊洛沙姆17R4即便在濃度大于85%以上時(shí)可以形成凝膠，那么使用這種材料制備凝膠無(wú)疑會(huì)因原材料使用量很大，從而增加制備成本。（2)反式泊洛沙姆10R5末端仲羥基比常規(guī)普通Pluranic?表面活性劑中的伯羥基具有更低的酸性。（3)由于其中ΡΡ0鏈段的疏水性較小，使泊洛沙姆通常具有較高的臨界膠束濃度，從而使其在注射入人體后容易遭到破壞，并很快被排出體外，失去防粘連的作用?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0008]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，首先提供一種用聚乳酸修飾的反式泊洛沙姆ΡΡ0-ΡΕ0-ΡΡ0溫度敏感型多元嵌段聚合物的制備方法。[0009]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種由上述方法制備的溫度敏感型多元嵌段聚合物。[0010]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種由上述溫度敏感型多元嵌段聚合物在溫度敏感型水凝膠中的應(yīng)用。[0011]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種以上溫度敏感型水凝膠的應(yīng)用。[0012]本發(fā)明提供的用一種聚乳酸修飾的反式泊洛沙姆ΡΡ0-ΡΕ0-ΡΡ0溫度敏感型多元嵌段聚合物的制備方法，該方法的工藝步驟和條件如下：[0013]在惰性氣體保護(hù)下，將L-丙交酯、反式泊洛沙姆按質(zhì)量比0.185~1.4與以反式泊洛沙姆與L-丙交酯的總質(zhì)量計(jì)0.3%的辛酸亞錫催化劑混合，并于130-160°(：加熱反應(yīng)5-12h，冷卻，然后加入溶劑溶解反應(yīng)所得物，繼后再放入在-20°C的石油醚中沉淀，過(guò)濾，反復(fù)操作2~3次后干燥、提純。[0014]以上方法中所用的反式泊洛沙姆(ΡΡ0-ΡΕ0-ΡΡ0)為10R5或17R4,其中10R5的Μη為2000，17R4的Μη為2700。[0015]以上方法中所用的溶劑為二氯甲烷，三氯甲烷和四氫呋喃中的至少一種。[0016]以上方法中所用的L-丙交酯與反式泊洛沙姆10R5的質(zhì)量比為0.25~1.4，L-丙交酯與反式泊洛沙姆17R4的質(zhì)量比為0.185~1.185。[0017]以上方法中所用的提純方法是:將干燥所得物溶于去離子水中，然后使用透析袋透析除去小分子單體及過(guò)量的催化劑，透析后所得多元嵌段聚合物冷凍干燥后密封保存。[0018]以上方法制備PLA-10R5-PLA和PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合物的簡(jiǎn)要路線如下所示：[0019:[0020]本發(fā)明提供的由上述方法制備的溫度敏感型多元嵌段聚合物，其特征在于該多元嵌段聚合物的結(jié)構(gòu)式為PLA-10R5-PLA或PLA-17R4-PLA，其中PLA-10R5-PLA的數(shù)均分子量Mnc為2.59-4.92X103，PLA-17R4-PLA的數(shù)均分子量Mnc為3.37-5.69X103，其紅外圖譜顯示二者在17500^1和600-800(31^1處均有新增加的吸收峰，其核磁圖譜5.20ppm處顯示的峰代表PLA鏈段中-CH(CH3)-C0-的次甲基中的氫原子，3·35-3·70ppm處顯示的峰代表Pluronic-R鏈段中-OCH2-CH2-和-〇CH2-CH(CH3)-的亞甲基中的氫原子，4.3-4.4ppm處顯示的峰代表PLA-C〇-〇CH2-CH2-〇-Pluronic中亞甲基中的氫原子，該多元嵌段聚合物的敏感溫度225°C。[0021]本發(fā)明提供的由上述溫度敏感型多元嵌段聚合物在溫度敏感型水凝膠中的應(yīng)用，其特征在于該應(yīng)用所得的溫度敏感型水凝膠是用可降解的聚乳酸修飾而成的PLA-10R5-PLA或PLA-17R4-PLA多元嵌段聚合物制備而成，該水凝膠的濃度(CGC)210wt%，臨界凝膠溫度(CGT)225°C。即當(dāng)水凝膠溶液的濃度210wt%時(shí)，溫度升高到臨界凝膠溫度以上，即發(fā)生溶膠（Sol)相向凝膠(Gel)相的相轉(zhuǎn)變，溫度降低到臨當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 4