[發明專利]兩親性蝌蚪形嵌段共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201611119644.8
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106750334B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 畢韻梅;李杰;楊耀宗;唐剛;馬永翠
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;A61K9/107;A61K47/34
• 代理公司: 昆明科陽知識產權代理事務所 53111
• 代理人: 李行健

兩親性蝌蚪形嵌段共聚物及其制備方法，屬高分子材料制備技術領域。先制備具有α,ω?雙末端巰基的脂肪族聚酯和具有末端炔基的聚(N?乙烯基己內酰胺)，再通過二者的巰基?炔點擊反應，制成兩親性單蝌蚪形嵌段共聚物I；制備具有末端巰基的四臂星形聚酯和具有末端炔基的聚(N?乙烯基己內酰胺)，再通過二者的巰基?炔點擊反應，制成兩親性雙蝌蚪形嵌段共聚物II。將無銅催化的巰基?炔反應用于制備蝌蚪形嵌段共聚物，克服了因銅催化劑的使用而導致的產物污染問題；所得產物純凈，易純化，反應條件易實現，安全，反應效率高；產品集兩親性、溫度響應性、可生物降解性和生物相容性于一體，在生物醫藥領域具廣闊應用前景。

技術領域

本發明屬高分子材料制備技術領域，具體涉及一種以環形脂肪族聚酯為頭、線形聚(N-乙烯基己內酰胺)為尾的兩親性單蝌蚪形嵌段共聚物和一種兩個以環形脂肪族聚酯為頭、線形聚(N-乙烯基己內酰胺)為尾的單蝌蚪形嵌段共聚物通過兩個環形脂肪族聚酯共用一個碳原子形成的兩親性雙蝌蚪形嵌段共聚物及其制備方法。

背景技術

環狀聚合物包括單環和多環聚合物，是一類具有特殊拓撲結構的聚合物，具有不同于線形和支化聚合物的特殊性質。環形拓撲結構也是自然界中廣泛存在的結構之一，分子生物學和生物化學的研究發現在生物體內也存在著一些環形的生物大分子，如環形低聚糖、環形DNA、環形多肽、環形多糖和一些具有環形形態的微生物。因此，對環狀結構聚合物的研究不僅可以獲得新材料，還有助于探索生命的奧秘。蝌蚪形聚合物是一類特殊的環狀聚合物，也稱為環形-線形聚合物，由一個環和一個(或多個)線形聚合物組成。蝌蚪形聚合物結合環形聚合物和線形聚合物的優異性能于一體，特別是同時具有親水性和親油性的兩親性蝌蚪形嵌段共聚物是一種兼具特殊結構、不同組分和溶液自組裝性能的獨特聚合物，在材料學、超分子與自組裝和生物醫藥等領域具有廣闊的應用前景。但由于合成上的困難，關于蝌蚪形嵌段共聚物的研究報道較少。

目前，合成蝌蚪形聚合物的方法主要有三種：(1)在極稀濃度下，含有兩個可以反應的基團，一個在嵌段的一端、另一個在兩嵌段的結合點上的二嵌段共聚物的分子內關環反應。(2)先合成一帶有官能團的環形聚合物，然后通過與聚合物鏈偶合或引發小分子單體聚合得到。(3)線形聚合物上的兩個端基分別與Y-形聚合物兩個端基之間發生分子間成環反應。近幾年來，點擊化學(Click chemistry)被引入到蝌蚪形聚合物合成中，大大提高了蝌蚪形聚合物的合成效率。目前，應用于蝌蚪形聚合物合成的點擊化學主要是經典的Cu(I)催化下疊氮-炔1,3-偶極環加成反應(CuAAC)，但由于使用了Cu(I)作為催化劑，使得產物中會殘留重金屬銅，從而在很大程度上限制了其在生物高分子材料及藥物載體等領域的應用。

巰基-炔反應是一種基于巰基的無銅催化的綠色點擊反應，不僅原料易得，一個叁鍵聚合單體可以和兩個巰基化合物分子發生點擊反應，反應效率高，更為重要的是只需利用加熱或光照條件產生自由基即可使反應簡單、高效地進行，還避免了因銅催化劑的使用而導致的產物污染問題，在生物醫用材料的合成上具有重要的應用價值。目前，巰基-炔點擊反應主要用于制備樹枝狀聚合物、超支化聚合物和網狀聚合物等功能聚合物，文獻檢索未見有關巰基-炔反應應用于制備兩親性蝌蚪形嵌段共聚物的研究報道。

聚(ε-己內酯)、聚乙交酯、聚乳酸等脂肪族聚酯(PE)是一類重要的合成醫用高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，在生物醫藥領域得到了廣泛應用。聚(N-乙烯基己內酰胺)(PNVCL)是具有溫度響應性的水溶性聚合物，其低臨界溶解溫度(LCST)在生理溫度(32℃～40℃)范圍內，并具有良好的生物相容性。PE和PNVCL的共聚物兼具溫度響應性、生物可降解性和兩親性，在水溶液中可以自組裝為具有溫度響應性的生物可降解納米膠束，在藥物控制釋放和靶向釋放方面具有重要的應用價值。目前，關于PE和PNVCL的共聚物研究多集中于線形共聚物方面，文獻檢索未見有關脂肪族聚酯(PE)和聚(N-乙烯基己內酰胺)(PNVCL)的兩親性蝌蚪形嵌段共聚物的研究報道。

發明內容