[發(fā)明專利]側(cè)鏈和主鏈都為聚乙二醇的梳型聚合物及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910046359.1
• 申請(qǐng)日: 2009-02-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101497690A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)偉;張衍楠;黃駿廉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G65/04
• 分類號(hào): C08G65/04;C08G65/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張 磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子合成化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種側(cè)鏈和主鏈都為聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)

鑒于聚乙二醇(PEO)的生物相容性、無(wú)毒性、結(jié)晶性和可降解性等特點(diǎn)，各種結(jié)構(gòu)類型的聚乙二醇在藥物載體工業(yè)應(yīng)用的研究方面得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，其中包括mPEO、異端功能化PEO和多臂星型PEO及其衍生物。另一方面，在高分子合成化學(xué)領(lǐng)域人們往往根據(jù)聚合物結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系涉及合成了各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的聚合物，其中包括梳型聚合物，該類聚合物具有低粘度、高密度和高官能團(tuán)含量等特點(diǎn)，在各種應(yīng)用領(lǐng)域也受到了青睞。

含PEO鏈段組成的梳型聚合物主要有兩種方式合成：大分子單體法和偶合法。例如，采用大分子單體法，劉嶄等將聚乙二醇單甲醚(mPEO)丙烯酸單酯大單體與丙烯酸(AA)小單體共聚，合成一系列側(cè)鏈為mPEO、不同側(cè)鏈長(zhǎng)度且具有較高接枝率的水溶性梳狀接枝共聚物(高分子學(xué)報(bào)，2006，1，26-31)。Li等將mPEO的丙烯酸大單體進(jìn)行均聚制備了側(cè)鏈為親水性的接枝聚合物(Polym?Int?2004，53，349-354)。Nandan采用形成酯鍵的耦合方式(Macromolecules，2004，37，9561-9570)，Wang采用Michael加成反應(yīng)將mPEO耦合到聚酰胺主鏈上(Polymer，2006，47，799-3806)。這些側(cè)鏈為親水性PEO的聚合物還被嘗試用在藥物載體和聚合物微相分離及自組裝方面，但是由于接枝聚合物主鏈結(jié)構(gòu)的生物不相容性和不可降解性，使得其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的臨床應(yīng)用方面受到了很大限制。

所以，設(shè)計(jì)和合成具有生物相容性和可降解性的接枝PEO具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，但關(guān)鍵的問(wèn)題就是涉及切實(shí)可行而又簡(jiǎn)單的合成路線。本申請(qǐng)從設(shè)計(jì)功能化單體開(kāi)始，合成了系列具有不同接枝密度和接枝鏈長(zhǎng)度的側(cè)鏈和主鏈都為聚乙二醇的梳型聚合物，為該類聚合物在多種潛在領(lǐng)域的應(yīng)用提供了創(chuàng)新基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種側(cè)鏈和主鏈都為聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物及其制備方法。

本發(fā)明提出的側(cè)鏈和主鏈都為聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)是：

其中，代表聚合度的a值范圍為1-120，m值范圍為8-250，n值范圍為10-120。

本發(fā)明提出的側(cè)鏈和主鏈都為聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物的制備方法，具體步驟如下：

(1)以新戊二醇和二苯甲基鉀(DPMK)為共引發(fā)體系，二甲基亞砜為溶劑，環(huán)氧乙烷和取代環(huán)氧化合物進(jìn)行開(kāi)環(huán)共聚合，聚合結(jié)束后將活性羥基引發(fā)點(diǎn)用溴乙烷封端，得到懸掛保護(hù)羥基的主鏈聚合物；環(huán)氧乙烷、取代環(huán)氧化合物、二甲基亞砜體積比為5-40∶5-40∶150，新戊二醇和二苯甲基鉀的摩爾比為1∶0.6-2.0。

(2)將步驟(1)所得懸掛保護(hù)羥基的主鏈聚合物上的羥基保護(hù)基團(tuán)在酸性環(huán)境下脫除，得到懸掛活性羥基的主鏈聚合物；懸掛保護(hù)羥基的主鏈聚合物的濃度為0.2-0.02g.ml^-1，濃鹽酸和甲醇溶劑的體積比為1∶10。

(3)以步驟(2)所得主鏈聚合物上羥基和二苯甲基鉀為共引發(fā)體系，二甲基亞砜為溶劑，引發(fā)環(huán)氧乙烷開(kāi)環(huán)聚合，制備得到所需產(chǎn)物。主鏈聚合物的濃度為0.2-0.02g.ml^-1，羥基和二苯甲基鉀的摩爾比為1∶0.3-1.0。

其反應(yīng)過(guò)程如下所示：

本發(fā)明中，步驟(1)中所述取代環(huán)氧化合物共聚單體的取代基分別含一個(gè)(A)和兩個(gè)(B)保護(hù)羥基，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式是：

本發(fā)明中，步驟(1)所得懸掛保護(hù)羥基的主鏈聚合物，其結(jié)構(gòu)式為：

本發(fā)明中，步驟(1)中所述反應(yīng)溫度為40-60℃，反應(yīng)時(shí)間為48-120h。

本發(fā)明中，步驟(2)所得懸掛活性羥基的主鏈聚合物，其結(jié)構(gòu)式如下：

本發(fā)明中，步驟(2)中所述的在酸性環(huán)境指鹽酸的甲醇溶液中進(jìn)行脫除，濃鹽酸和甲醇溶劑的體積比為1∶10，反應(yīng)溫度為20-25℃，反應(yīng)時(shí)間為2.5-3h。

本發(fā)明中，步驟(3)所述開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，采用甲醇終止反應(yīng)。

本發(fā)明中，步驟(3)中所述反應(yīng)溫度為40-60℃，反應(yīng)時(shí)間為48-120h。

本發(fā)明中，所得到的聚合物都可以通過(guò)萃取和溶解沉淀的方法進(jìn)行純化。

本發(fā)明中，所制備的側(cè)鏈和主鏈都為聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物都具有較窄的分子量分布，且結(jié)構(gòu)明確，都可以通過(guò)SEC和¹H?NMR手段進(jìn)行詳細(xì)表征。