[發明專利]一種類碳納米管狀可降解聚合物的制備方法

有效

• 申請號: 201410306263.5
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104140546B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 施冬健;張蕾;鄢迪;陳明清;倪忠斌;段芳
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08J7/00
• 分類號: C08J7/00;C08J3/24;C08G81/00;C08G63/91;C08G63/685;C08G69/48;A61K47/34
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技術領域

一種類碳納米管狀可降解聚合物的制備方法，屬于功能材料技術領域。?

背景技術

聚乳酸，是線型脂肪族聚酯中最典型的一種生物可降解材料。聚乳酸是一種無毒、無刺激性的淺黃色或者透明的固體。不溶于水、乙酸乙酯、乙醇等部分有機溶劑，但很易溶于三氯甲烷、丙酮和二氯甲烷等溶劑。聚乳酸來源于自然可再生資源，是以小麥、玉米、谷物秸稈等天然可再生資源為原料制備的。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境，這對保護環境非常有利，是公認的環境友好材料.機械性能及物理性能良好。?

多巴，又稱二羥基苯丙氨酸(DOPA)，白色或無色結晶或結晶性粉末，發現于貽貝蛋白，是一類來源于動植物的“天然單體”，具有很好的生理相溶性和生物可降解性。由于其獨特的分子結構，使其具有很強的萬能粘附能力和力學性能。DOPA極易在弱堿性條件下發生交聯自聚，得到類石墨的結構。若能將DOPA在模板分子上進行粘附自聚，再除去模板分子，則能得到類似碳納米管狀結構的可降解聚合物。?

類碳納米管聚合物是一種具有一維的獨特管狀結構的聚合物，其空心結構使其具有高的負載率，在生物環境中比球形和片狀結構更適合作為藥物載體。而且碳納米管具有更好的柔性，能夠通過彎曲作用同細胞多點接觸，并且能夠通過主動胞吞作用和被動擴散途徑順利穿越細胞膜進入細胞內；其管狀空腔結構還具有很強的吸附能力，可以容納生物活性分子及藥物，在藥物遞送過程中能夠保持藥物分子的活性。?

本發明分別以PLA-b-PDOPA嵌段共聚物和棒狀二氧化硅為原料，使用模板法制備了這種具有空心結構的類碳納米管狀聚合物，使制得的類碳納米管狀聚合物具有獨特的空心結構和高的藥物負載率，不僅如此，其具有好的生物相容性，在藥物負載、控制釋放和生物工程等領域有著難以估量的應用價值。?

發明內容

本發明旨在利用嵌段共聚物與二氧化硅的絡合作用制備類碳納米管狀聚合物。?

本發明的技術方案：(1)可降解共聚物的制備：首先用氨基丙醇對丙交酯進行開環聚合制備了H₂N-PLA，并對其末端進行羧基化合成了H₂N-PLA-COOH；?然后對DOPA的酚羥基進行保護，通過酰胺化反應制得了PDOPA(TBDMS)₂聚合物；最后將合成的PDOPA(TBDMS)₂與H₂N-PLA-COOH進行嵌段共聚并脫保護，制備了PLA-b-PDOPA嵌段共聚物；?

(2)棒狀二氧化硅的制備：以正硅酸乙酯(TEOS)為硅源，正戊醇(99％)為溶劑，分別加入3～10份的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，1份檸檬酸鈉二水合物(99％)，2～3份氨水(25％)，反應12h后，離心分離，移除上層清液，下層沉淀分散到乙醇中，轉速700g下離心15min，使用去離子水和乙醇交替處理，以得到單分散性的棒狀二氧化硅；?

(3)棒狀二氧化硅與可降解聚合物的絡合：取2～3份DOPA完全溶于Tris-HCl溶液中；將1份棒狀介質二氧化硅分散于上述溶液中，磁力攪拌過夜反應；反應結束后反應液離心處理，移除上層清液，下層沉淀用去離子水和乙醇交替離心洗滌3次，真空干燥后得到PDOPA@SiO₂；再將1份PDOPA@SiO₂、2～4份的PLA-b-PDOPA溶于Tris-HCl溶液中(_pH＝8.5)，磁力攪拌過夜反應；反應結束后反應液離心處理，移除上層清液，下層沉淀用去離子水和乙醇交替離心洗滌3次，真空干燥得到PLA-b-PDOPA/PDOPA@SiO₂；?

(4)類碳納米管狀聚合物的制備：將PLA-b-PDOPA/PDOPA@SiO₂分散于水中后，加入1～5％的過氧化二異丙苯(DCP)，在150℃進行交聯反應，2h后將反應溶液放入離心管內，離心、干燥后得到交聯的PLA-b-PDOPA/PDOPA@SiO₂；最后用氫氟酸溶液進行刻蝕，反應12h后離心，真空干燥，得到類碳納米管狀聚合物。?

在上述方案中，所用的單體為生物基丙交酯和3，4-二羥基苯丙氨酸(多巴，DOPA)，經過功能化、聚合得到生物可降解的聚乳酸-b-聚多巴嵌段共聚物，其中兩組份投料比LA：DOPA為5∶1～100∶1，其結構式為：?

其中m為5～10，n為10～25，簡寫為PLA-b-DOPA。?