一種通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，包括以下步驟：（1）將待改性的基體材料浸入多巴胺水溶液中，在材料表面自動形成聚多巴胺涂層；（2）制備含活性酯基團的功能化聚合物；（3）將含活性酯基團的功能聚合物與聚多巴胺涂層發(fā)生酰胺化反應(yīng)，使功能化聚合物鍵合固定在材料表面，實現(xiàn)材料表面的功能化改性。本發(fā)明將具有超強黏附性能多巴胺交聯(lián)層作為過渡層，幾乎適用于任何基體材料表面改性，還可以克服人工合成功能聚合物中受多巴胺含量的限制，構(gòu)建穩(wěn)定性更強的仿生表面。
【專利說明】一種通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，屬于生物醫(yī)用高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在生物醫(yī)療器械領(lǐng)域，良好的血液相容性是植入體內(nèi)的生物醫(yī)用材料發(fā)揮作用的基本前提。因此，能夠在材料表面引入穩(wěn)定的、高密度的抗凝生物基團被認為是解決基材與人體接觸后發(fā)生蛋白質(zhì)吸附、凝血等不良反應(yīng)等一系列問題最直接的方法。
[0003]聚乙二醇(PEG)具有高度的親水性，在水溶液中有較大的水動力學體積，并且沒有免疫原性。在表面引入PEG鏈后，可在被修飾的基材周圍廣生空間屏障，有效抑制蛋白質(zhì)吸附和血小板黏附。
[0004]磷酰膽堿(P C)基團是細胞外層膜中卵磷脂分子的極性基團。在與蛋白質(zhì)、血小板等體液成分相接觸時，其磷酰膽堿基團發(fā)揮極佳的生物相容性作用，有效減少了蛋白質(zhì)的吸附與血小板的黏附。
[0005]仿生學研究發(fā)現(xiàn)，多巴胺(DOPA)能夠在海水中凝固成足絲，緊密附著在基體材料表面上，這一現(xiàn)象為材料表面改性提供了一條新途徑。然而，人工合成的功能聚合物中多巴胺含量達不到理想比例，功能基團難以穩(wěn)定的結(jié)合到基材表面。
[0006]本發(fā)明以聚多巴胺層為過渡層，利用其表面富含的-NH2基團與功能聚合物中的活性酯基團發(fā)生酰胺化反應(yīng)，將仿細胞膜結(jié)構(gòu)的磷酰膽堿基團、抗凝血性良好的PEG等仿生物功能基團引入多種基材表面，以期構(gòu)建功能基團覆蓋密度更高、穩(wěn)定性更強的仿生界面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的是提供一種通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其利用聚多巴胺層表面富含的大量活性氨基，與含活性酯基團的功能聚合物進行酰胺化反應(yīng)，將聚合物鏈上的功能基團固定到基材表面，為材料表面的功能化提供一種適應(yīng)面廣的新方法。
[0008]本發(fā)明的實現(xiàn)過程如下:
一種通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，包括以下步驟:
(1)將待改性的基體材料浸入多巴胺水溶液中，在材料表面自動形成聚多巴胺涂層；
(2)制備含活性酯基團的功能化聚合物，其結(jié)構(gòu)通式(I)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將待改性的基體材料浸入多巴胺水溶液中，在材料表面自動形成聚多巴胺涂層； (2)制備含活性酯基團的功能化聚合物，其結(jié)構(gòu)通式(I)如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其特征在于:步驟(2)中，Y為2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其特征在于:步驟(2)中，含活性酯基團的功能化聚合物的分子量范圍為5000-15000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其特征在于:步驟(3)中，將已經(jīng)形成聚多巴胺涂層的材料或器件浸沒在含有活性酯基團的功能聚合物溶液中，5(T78°C加熱8~24h實現(xiàn)酰胺化反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其特征在于:步驟(3)中，在已經(jīng)形成聚多巴胺涂層的基體材料表面旋涂、浸涂或噴涂含有活性酯基團的功能聚合物溶液后，8(T13(TC空氣氛圍加熱4~8h實現(xiàn)酰胺化反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其特征在于:步驟(3)中，在已經(jīng)形成多巴胺涂層的基體材料表面旋涂、浸涂或噴涂含有活性脂基團的功能化聚合物溶液后，室溫自然晾干，在5(T78°C乙醇水蒸氣氛圍中處理8~24h實現(xiàn)酰胺化反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任意之一所述通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其特征在于:配制含活性酯基團的功能聚合物溶液所選用的溶劑為甲醇、無水乙醇、異丙醇、水、四氫呋喃、乙酸乙酯、N、N-二甲基甲酰胺、乙腈、丙酮、四氫呋喃、乙醇或其混合溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過聚多巴胺涂層構(gòu)建功能化表界面的方法，其特征在于待改性的基體材料為聚四氟乙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸脂、聚丙烯、聚丙烯酸脂、金屬、碳納米管、尼龍薄膜 、二氧化硅、玻璃或陶瓷材質(zhì)。
【文檔編號】A61L33/06GK103736156SQ201310469385
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】邵香君, 趙慕華, 宮永寬 申請人:西北大學