專利名稱：一種具有抗凝血性能的丙烯酸酯類共聚物膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種具有抗凝血性能的丙烯酸酯類共聚物膜的制備方法，屬于生物醫(yī)用材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
制備合成聚合物膜的關(guān)鍵是合成具有生理相容性、有一定力學(xué)強(qiáng)度、耐老化等性能的聚合物物質(zhì)。例如聚丙烯腈膜對(duì)中等分子量物質(zhì)的去除能力強(qiáng)，超濾速率較大，有優(yōu)良的耐菌、耐有機(jī)溶劑性能，但膜脆、機(jī)械強(qiáng)度差、不耐高溫消毒，需要進(jìn)一步改進(jìn)。而本發(fā)明是采用一種具有生理相容性的單體為功能單體，與主單體共聚后制得共聚物，再通過溶劑蒸發(fā)的方法制得共聚物膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是采用自由基聚合一步得到共聚物，再通過溶劑蒸發(fā)的方法制得共聚物膜，該類共聚物膜的分子量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、機(jī)械強(qiáng)度等均可控，且具有抗凝血性能，可應(yīng)用于血液透析等醫(yī)療儀器中，為制備具有抗凝血性的共聚物膜提供了一種簡(jiǎn)單、高效的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案先以自由基聚合制備得到丙烯酸酯類共聚物，再通過溶劑蒸發(fā)的方法制得丙烯酸酯類共聚物膜，共聚物通式為 式中m+n＝1，x為自然數(shù)，R1為H，CH3，R2為H，CH3，R3為CH3， 制備工藝條件為1.共聚物的制備以(甲基)丙烯酸甲酯為聚合主單體，以丙烯酰氧乙基甲基酯類或2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿為功能單體，偶氮二異丁腈或過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，氯仿為主溶劑，N，N-二甲基甲酰胺或乙醇為助溶劑，主單體∶功能單體∶引發(fā)劑的物質(zhì)的量比為1∶0.10～0.50∶0.005～0.02，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的8～10倍，助溶劑的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的20％～50％。在聚合反應(yīng)器內(nèi)按配比加入引發(fā)劑，主溶劑、助溶劑，功能單體和主單體，持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器加熱到50～70℃，攪拌或振蕩(頻率100～300rpm)反應(yīng)至預(yù)定時(shí)間(12～24小時(shí))。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀，過濾，真空干燥得丙烯酸酯類共聚物。
通過紅外光譜、元素分析儀、核磁共振等方法表征，共聚物具有預(yù)期的結(jié)構(gòu)。
2.共聚物膜的制備將所得到的丙烯酸酯類共聚物溶解于以氯仿為主溶劑，N，N-二甲基甲酰胺或乙醇為助溶劑的混合溶液中，在一定的溫度下蒸發(fā)溶劑一段時(shí)間，即得共聚物膜。共聚物的濃度為0.15～0.35g/mL，成膜溫度為20～40℃，成膜時(shí)間為12～48小時(shí)。
其中R1為H，R2為H，R3為CH3，x＝1時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MA-co-EO)。
其中R1為CH3，R2為H，R3為CH3，x＝9時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MMA-co-(EO)9)。
其中R1為H，R2為CH3，R3為CH3，x＝2時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MA-co-M(EO)2)。
其中R1為CH3，R2為CH3，R3為CH3，x＝4時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MMA-co-M(EO)4)。
其中R1為H，R2為CH3，R3為CH3，x＝9時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MA-co-M(EO)9)。
其中R1為CH3，R2為CH3，R3為CH3，x＝23時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MMA-co-M(EO)23)。
其中R1為CH3，R2為CH3，R3為 x＝1時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MMA-co-MEOPC)。其核磁圖如圖1所示。
在第一步共聚物的制備中，調(diào)節(jié)單體與功能單體、引發(fā)劑的物質(zhì)的量配比可制得不同分子量及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的共聚物，在第二步共聚物膜的制備中調(diào)節(jié)單體與功能單體的配比，成膜時(shí)共聚物的濃度及成膜溫度可制得不同機(jī)械強(qiáng)度及不同抗凝血性的共聚物膜。
所用的丙烯酰氧乙基甲酯類化合物為丙烯酰氧乙基甲基酯、丙烯酰九氧乙基甲基酯、2-甲基丙烯酰二氧乙基甲基酯、2-甲基丙烯酰四氧乙基甲基酯、2-甲基丙烯酰九氧乙基甲基酯或2-甲基丙烯酰二十三氧乙基甲基酯，以它們?yōu)楣δ軉误w可制得聚丙烯酸甲酯-co-聚丙烯酰氧乙基甲基酯、聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚丙烯酰九氧乙基甲基酯、聚丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰二氧乙基甲基酯、聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰四氧乙基甲基酯、聚丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰九氧乙基甲基酯或聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰二十三氧乙基甲基酯，它們被用作生物材料，均具有一定的機(jī)械強(qiáng)度及抗凝血性，應(yīng)用于包封料、固定化酶的載體。
所用的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿，以它為功能單體，可制得聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿，被用作生物醫(yī)用材料，具有一定機(jī)械強(qiáng)度及抗凝血性，應(yīng)用于人造器官、血液透析膜。
本發(fā)明采用的功能單體丙烯酰氧乙基甲基酯類化合物除了丙烯酰氧乙基甲基酯來(lái)自Sigma-Aldrich公司，其它的化合物來(lái)自日本新中村化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社Shin-Nakamura Chemical Co.Ltd.(Japan)；2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿來(lái)自日本油脂株式會(huì)社Nippon Oil & Fats Co.Ltd.(Tokyo，Japan)。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明方法制備的丙烯酸酯類共聚物膜的分子量，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，機(jī)械強(qiáng)度等均可控，且具有抗凝血性能，可應(yīng)用于血液透析等醫(yī)療儀器中。本發(fā)明為制備具有抗凝血性的共聚物膜提供了一種簡(jiǎn)單、高效的方法。


圖1P(MMA-co-MEOPC)的核磁圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1室溫下在容器中依次加入偶氮二異丁腈、氯仿和N，N-二甲基甲酰胺，攪拌使之充分混合，將其轉(zhuǎn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)，再加入丙烯酰氧乙基甲基酯和丙烯酸甲酯，使得丙烯酸甲酯∶丙烯酰氧乙基甲基酯∶偶氮二異丁腈的物質(zhì)的量比為1∶0.50∶0.02，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的8倍，N，N-二甲基甲酰胺的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的50％。持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器置于50℃恒溫水浴中，振蕩(振蕩頻率100～300rpm)反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀出共聚物，過濾，真空干燥。
稱取一定質(zhì)量的共聚物于容器中，以氯仿和N，N-二甲基甲酰胺為溶劑，調(diào)節(jié)共聚物的濃度為0.15g/mL，攪拌均勻，倒入成膜器中，在20℃條件下蒸發(fā)溶劑48小時(shí)，取出膜即為P(MA-co-EO)。
實(shí)施例2室溫下在容器中依次加入過氧化二苯甲酰、氯仿和N，N-二甲基甲酰胺，攪拌使之充分混合，將其轉(zhuǎn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)，再加入丙烯酰九氧乙基甲基酯和甲基丙烯酸甲酯，使得甲基丙烯酸甲酯∶丙烯酰九氧乙基甲基酯∶過氧化二苯甲酰的物質(zhì)的量比為1∶0.40∶0.015，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的9倍，N，N-二甲基甲酰胺的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的40％。持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器加熱到60℃，攪拌(攪拌頻率100～300rpm)反應(yīng)18小時(shí)。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀出共聚物，過濾，真空干燥。
稱取一定質(zhì)量的共聚物于容器中，以氯仿和N，N-二甲基甲酰胺為溶劑，調(diào)節(jié)共聚物的濃度為0.20g/mL，攪拌均勻，倒入成膜器中，在30℃條件下蒸發(fā)溶劑24小時(shí)，取出膜即為P(MMA-co-(EO)9)。
實(shí)施例3室溫下在容器中依次加入偶氮二異丁腈、氯仿和乙醇，攪拌使之充分混合，將其轉(zhuǎn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)，再加入2-甲基丙烯酰二氧乙基甲基酯和丙烯酸甲酯，使得丙烯酸甲酯∶2-甲基丙烯酰二氧乙基甲基酯∶偶氮二異丁腈的物質(zhì)的量比為1∶0.30∶0.01，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的10倍，乙醇的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的30％。持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器置于70℃恒溫水浴中，振蕩(振蕩頻率100～300rpm)反應(yīng)12小時(shí)。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀出共聚物，過濾，真空干燥。
稱取一定質(zhì)量的共聚物于容器中，以氯仿和乙醇為溶劑，調(diào)節(jié)共聚物的濃度為0.25g/mL，攪拌均勻，倒入成膜器中，在30℃條件下蒸發(fā)溶劑24小時(shí)，取出膜即為P(MA-co-M(EO)2)。
實(shí)施例4室溫下在容器中依次加入過氧化二苯甲酰、氯仿和乙醇，攪拌使之充分混合，將其轉(zhuǎn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)，再加入2-甲基丙烯酰四氧乙基甲基酯和甲基丙烯酸甲酯，使得甲基丙烯酸甲酯∶2-甲基丙烯酰四氧乙基甲基酯∶過氧化二苯甲酰的物質(zhì)的量比為1∶0.20∶0.01，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的8倍，乙醇的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的20％。持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器加熱到60℃，攪拌(攪拌頻率100～300rpm)反應(yīng)18小時(shí)。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀出共聚物，過濾，真空干燥。
稱取一定質(zhì)量的共聚物于容器中，以氯仿和乙醇為溶劑，調(diào)節(jié)共聚物的濃度為0.30g/mL，攪拌均勻，倒入成膜器中，在40℃條件下蒸發(fā)溶劑12小時(shí)，取出膜即為P(MMA-co-M(EO)4)。
實(shí)施例5室溫下在容器中依次加入偶氮二異丁腈、氯仿和N，N-二甲基甲酰胺，攪拌使之充分混合，將其轉(zhuǎn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)，再加入2-甲基丙烯酰九氧乙基甲基酯和丙烯酸甲酯，使得丙烯酸甲酯∶2-甲基丙烯酰九氧乙基甲基酯∶偶氮二異丁腈的物質(zhì)的量比為1∶0.30∶0.015，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的10倍，N，N-二甲基甲酰胺的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的30％。持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器置于70℃恒溫水浴中，振蕩(振蕩頻率100～300rpm)反應(yīng)12小時(shí)。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀出共聚物，過濾，真空干燥。
稱取一定質(zhì)量的共聚物于容器中，以氯仿和N，N-二甲基甲酰胺為溶劑，調(diào)節(jié)共聚物的濃度為0.35g/mL，攪拌均勻，倒入成膜器中，在20℃條件下蒸發(fā)溶劑48小時(shí)，取出膜即為P(MA-co-M(EO)9)。
實(shí)施例6室溫下在容器中依次加入過氧化二苯甲酰、氯仿和乙醇，攪拌使之充分混合，將其轉(zhuǎn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)，再加入2-甲基丙烯酰二十三氧乙基甲基酯和甲基丙烯酸甲酯，使得甲基丙烯酸甲酯∶2-甲基丙烯酰二十三氧乙基甲基酯∶過氧化二苯甲酰的物質(zhì)的量比為1∶0.20∶0.02，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的8倍，乙醇的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的20％。持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器加熱到50℃，攪拌(攪拌頻率100～300rpm)反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀出共聚物，過濾，真空干燥。
稱取一定質(zhì)量的共聚物于容器中，以氯仿和乙醇為溶劑，調(diào)節(jié)共聚物的濃度為0.25g/mL，攪拌均勻，倒入成膜器中，在20℃條件下蒸發(fā)溶劑48小時(shí)，取出膜即為P(MMA-co-M(EO)23)。
實(shí)施例7室溫下在容器中依次加入偶氮二異丁腈、氯仿和N，N-二甲基甲酰胺，攪拌使之充分混合，將其轉(zhuǎn)入聚合反應(yīng)器內(nèi)，再加入2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿和甲基丙烯酸甲酯，使得甲基丙烯酸甲酯∶2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿∶偶氮二異丁腈的物質(zhì)的量比為1∶0.10∶0.005，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的10倍，N，N-二甲基甲酰胺的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的10％。持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器置于50℃恒溫水浴中，振蕩(振蕩頻率100～300rpm)反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀出共聚物，過濾，真空干燥。
稱取一定質(zhì)量的共聚物于容器中，以氯仿和N，N-二甲基甲酰胺為溶劑，調(diào)節(jié)共聚物的濃度為0.20g/mL，攪拌均勻，倒入成膜器中，在30℃條件下蒸發(fā)溶劑24小時(shí)，取出膜即為P(MMA-co-MEOPC)。
權(quán)利要求
1.一種具有抗凝血性的丙烯酸酯類共聚物膜的制備方法，其特征是以自由基聚合制備得到丙烯酸酯類共聚物，再通過溶劑蒸發(fā)的方法制得丙烯酸酯類共聚物膜，共聚物通式為 式中m+n＝1，x為自然數(shù)，R1為H，CH3，R2為H，CH3，R3為CH3， 制備工藝條件為(1)共聚物的制備以(甲基)丙烯酸甲酯為聚合主單體，以丙烯酰氧乙基甲基酯類或2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿為功能單體，偶氮二異丁腈或過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，氯仿為主溶劑，N，N-二甲基甲酰胺或乙醇為助溶劑，主單體功能單體引發(fā)劑的物質(zhì)的量比為1∶0.10～0.50∶0.005～0.02，總?cè)軇┑挠昧繛榭倖误w質(zhì)量的8～10倍，助溶劑的用量為總?cè)軇┵|(zhì)量的20％～50％，在聚合反應(yīng)器內(nèi)按配比加入引發(fā)劑，主溶劑、助溶劑，功能單體和單體，持續(xù)通入高純氮?dú)?0～40min除去氧氣，密閉，然后將聚合反應(yīng)器加熱到50～70℃，攪拌或振蕩反應(yīng)12～24小時(shí)，頻率為100～300rpm。反應(yīng)完畢后用乙醚沉淀，過濾，真空干燥得丙烯酸酯類共聚物；(2)共聚物膜的制備將所得到的丙烯酸酯類共聚物溶解于以氯仿為主溶劑，N，N-二甲基甲酰胺或乙醇為助溶劑的混合溶液中，共聚物的濃度為0.15～0.35g/mL，成膜溫度為20～40℃，成膜時(shí)間為12～48小時(shí)，蒸發(fā)溶劑即得丙烯酸酯類共聚物膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中R1為H，R2為H，R3為CH3，x＝1時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MA-co-EO)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中R1為CH3，R2為H，R3為CH3，x＝9時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MMA-co-(EO)9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中R1為H，R2為CH3，R3為CH3，x＝2時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MA-co-M(EO)2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中R1為CH3，R2為CH3，R3為CH3，x＝4時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MMA-co-M(EO)4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中R1為H，R2為CH3，R3為CH3，x＝9時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MA-co-M(EO)9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中R1為CH3，R2為CH3，R3為CH3，x＝23時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MMA-co-M(EO)23)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中R1為CH3，R2為CH3，R3為 x＝1時(shí)，所述共聚物為 表示成P(MMA-co-MEOPC)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法制得的聚丙烯酸甲酯-co-聚丙烯酰氧乙基甲基酯、聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚丙烯酰九氧乙基甲基酯、聚丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰二氧乙基甲基酯、聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰四氧乙基甲基酯、聚丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰九氧乙基甲基酯或聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰二十三氧乙基甲基酯的用途，其特征是用作生物材料，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度及抗凝血性，應(yīng)用于包封料、固定化酶的載體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法制得的聚甲基丙烯酸甲酯-co-聚2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿的用途，其特征是用作生物醫(yī)用材料，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度及抗凝血性，應(yīng)用于人造器官、血液透析膜。
全文摘要
一種具有抗凝血性的丙烯酸酯類共聚物膜的制備方法，屬于生物醫(yī)用材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是利用自由基聚合一步得到丙烯酸酯類共聚物，再通過溶劑蒸發(fā)的方法制得丙烯酸酯類共聚物膜，本發(fā)明方法制備的丙烯酸酯類共聚物膜的分子量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、機(jī)械強(qiáng)度等均可控，且具有抗凝血性能，可應(yīng)用于血液透析等醫(yī)療儀器中。本發(fā)明為制備具有抗凝血性的共聚物膜提供了一種簡(jiǎn)單、高效的方法。
文檔編號(hào)B01D71/40GK101053785SQ200710019958
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日
發(fā)明者陳明清, 張曉冬, 倪忠斌, 熊萬(wàn)斌, 儲(chǔ)鴻, 劉曉亞 申請(qǐng)人:江南大學(xué)