一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法
【专利摘要】本发明公开了一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，包括以下步骤：（1）将待改性的基体材料浸入多巴胺水溶液中，在材料表面自动形成聚多巴胺涂层；（2）制备含活性酯基团的功能化聚合物；（3）将含活性酯基团的功能聚合物与聚多巴胺涂层发生酰胺化反应，使功能化聚合物键合固定在材料表面，实现材料表面的功能化改性。本发明将具有超强黏附性能多巴胺交联层作为过渡层，几乎适用于任何基体材料表面改性，还可以克服人工合成功能聚合物中受多巴胺含量的限制，构建稳定性更强的仿生表面。
【专利说明】一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，属于生物医用高分子材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在生物医疗器械领域，良好的血液相容性是植入体内的生物医用材料发挥作用的基本前提。因此，能够在材料表面引入稳定的、高密度的抗凝生物基团被认为是解决基材与人体接触后发生蛋白质吸附、凝血等不良反应等一系列问题最直接的方法。
[0003]聚乙二醇(PEG)具有高度的亲水性，在水溶液中有较大的水动力学体积，并且没有免疫原性。在表面引入PEG链后，可在被修饰的基材周围广生空间屏障，有效抑制蛋白质吸附和血小板黏附。
[0004]磷酰胆碱(P C)基团是细胞外层膜中卵磷脂分子的极性基团。在与蛋白质、血小板等体液成分相接触时，其磷酰胆碱基团发挥极佳的生物相容性作用，有效减少了蛋白质的吸附与血小板的黏附。
[0005]仿生学研究发现，多巴胺(DOPA)能够在海水中凝固成足丝，紧密附着在基体材料表面上，这一现象为材料表面改性提供了一条新途径。然而，人工合成的功能聚合物中多巴胺含量达不到理想比例，功能基团难以稳定的结合到基材表面。
[0006]本发明以聚多巴胺层为过渡层，利用其表面富含的-NH2基团与功能聚合物中的活性酯基团发生酰胺化反应，将仿细胞膜结构的磷酰胆碱基团、抗凝血性良好的PEG等仿生物功能基团引入多种基材表面，以期构建功能基团覆盖密度更高、稳定性更强的仿生界面。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的是提供一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其利用聚多巴胺层表面富含的大量活性氨基，与含活性酯基团的功能聚合物进行酰胺化反应，将聚合物链上的功能基团固定到基材表面，为材料表面的功能化提供一种适应面广的新方法。
[0008]本发明的实现过程如下:
一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，包括以下步骤:
(1)将待改性的基体材料浸入多巴胺水溶液中，在材料表面自动形成聚多巴胺涂层；
(2)制备含活性酯基团的功能化聚合物，其结构通式(I)如下:
【权利要求】
1.一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将待改性的基体材料浸入多巴胺水溶液中，在材料表面自动形成聚多巴胺涂层； (2)制备含活性酯基团的功能化聚合物，其结构通式(I)如下:
2.根据权利要求1所述通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其特征在于:步骤(2)中，Y为2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱基。
3.根据权利要求1所述通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其特征在于:步骤(2)中，含活性酯基团的功能化聚合物的分子量范围为5000-15000。
4.根据权利要求1所述通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其特征在于:步骤(3)中，将已经形成聚多巴胺涂层的材料或器件浸没在含有活性酯基团的功能聚合物溶液中，5(T78°C加热8~24h实现酰胺化反应。
5.根据权利要求1所述通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其特征在于:步骤(3)中，在已经形成聚多巴胺涂层的基体材料表面旋涂、浸涂或喷涂含有活性酯基团的功能聚合物溶液后，8(T13(TC空气氛围加热4~8h实现酰胺化反应。
6.根据权利要求1所述通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其特征在于:步骤(3)中，在已经形成多巴胺涂层的基体材料表面旋涂、浸涂或喷涂含有活性脂基团的功能化聚合物溶液后，室温自然晾干，在5(T78°C乙醇水蒸气氛围中处理8~24h实现酰胺化反应。
7.根据权利要求4至6任意之一所述通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其特征在于:配制含活性酯基团的功能聚合物溶液所选用的溶剂为甲醇、无水乙醇、异丙醇、水、四氢呋喃、乙酸乙酯、N、N-二甲基甲酰胺、乙腈、丙酮、四氢呋喃、乙醇或其混合溶液。
8.根据权利要求1所述通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法，其特征在于待改性的基体材料为聚四氟乙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸脂、聚丙烯、聚丙烯酸脂、金属、碳纳米管、尼龙薄膜 、二氧化硅、玻璃或陶瓷材质。
【文档编号】A61L33/06GK103736156SQ201310469385
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】邵香君, 赵慕华, 宫永宽 申请人:西北大学