[發(fā)明專利]一種聚肌氨酸嵌段共聚物的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710450940.4
• 申請(qǐng)日: 2017-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN107099028B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凱;董鶴;李振江;劉亞亞;孫和銳;陳思明;朱慧;魏福蘭;高宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G69/16
• 分類號(hào): C08G69/16;C08F120/54;C08F120/58;C08F126/10;C08F126/06;C08F8/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 萬(wàn)婧

本發(fā)明公開了一種聚肌氨酸嵌段共聚物的制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，首先以RAFT試劑控制親水性乙烯基單體RAFT聚合反應(yīng)，生成第一嵌段親水聚乙烯基聚合物；然后去除聚合物末端硫代羰基硫基團(tuán)，釋放保護(hù)的氨基作為大分子引發(fā)劑，引發(fā)N?甲基取代甘氨酸?N?羧基酸酐開環(huán)聚合生成雙親性聚乙烯基嵌段聚肌氨酸嵌段共聚物。本發(fā)明是一種一鍋法制備雙親性聚乙烯基嵌段聚肌氨酸嵌段共聚物的方法，該方法工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、反應(yīng)速率高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一鍋法制備雙親性聚乙烯基嵌段聚肌氨酸嵌段共聚物的方法。

背景技術(shù)

雙親性嵌段共聚物由可溶于水的、化學(xué)性質(zhì)不同的嵌段聚合物組成，在藥物和基因傳輸、催化、表面改性以及形成無(wú)機(jī)納米晶體模板化等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。雙親性嵌段共聚物具有完全的水溶性，“智能”自組裝行為，與底物相互作用的能力，而且是潛在的環(huán)境友好和生物相容性的替代品，因而越來(lái)越受到科研人員的廣泛關(guān)注并被深入研究。

聚乙二醇為基礎(chǔ)的雙親性嵌段共聚物，在生物醫(yī)藥等領(lǐng)域得到了深入研究并被廣泛應(yīng)用，通常認(rèn)為聚乙二醇是相對(duì)良性和免疫安全的親水聚合物。然而，近期的實(shí)驗(yàn)研究表明，以聚乙二醇為基礎(chǔ)的載體在體內(nèi)的使用過程中表現(xiàn)出一些缺點(diǎn)，如：免疫反應(yīng)(Macromolecules，2015，48(6)，1673)、非生物降解性(Macromolecular RapidCommunications 2014，35(22)，1954)等，這些缺點(diǎn)在一定程度上限制了聚乙二醇作為醫(yī)用載體在臨床上的應(yīng)用。為了克服這些缺點(diǎn)，我們選擇了一種生物相容的、生物可降解的、親水的聚合物聚肌氨酸，作為聚乙二醇的替代物，合成雙親性聚乙烯基嵌段聚肌氨酸嵌段共聚物。這類雙親性嵌段共聚物具有聚乙二醇為基礎(chǔ)雙親性嵌段共聚物的性能，克服了聚乙二醇的非生物降解性和人體中免疫反應(yīng)的缺點(diǎn)。

在過去十幾年中，將RAFT(reversible addition-fragmentation chaintransfer)聚合和開環(huán)聚合相結(jié)合制備嵌段共聚物的研究很多，比如，Macromolecules2013,46,1291-1295；Macromolecules 2012,45(1),87-99；Macromolecules 2011,44(6),1347-1354等等，但是還沒有研究過將親水性乙烯基單體的RAFT聚合和親水的N-甲基取代甘氨酸-N-羧基酸酐單體的開環(huán)聚合相結(jié)合制備雙親性嵌段共聚物。因此尋找一種操作簡(jiǎn)便、具體可行的方法制備雙親性聚乙烯基嵌段聚肌氨酸嵌段共聚物十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種一鍋法制備雙親性聚乙烯基嵌段聚肌氨酸嵌段共聚物的方法，該方法工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、反應(yīng)速率高效。

本發(fā)明提供的一鍋法制備雙親性聚乙烯基嵌段聚肌氨酸嵌段共聚物的方法，首先以結(jié)構(gòu)如(Ⅰ)所示的RAFT(reversible addition-fragmentation chain transfer)試劑控制親水性乙烯基單體RAFT聚合反應(yīng)，生成第一嵌段親水聚乙烯基聚合物；然后去除聚合物末端硫代羰基硫基團(tuán)，釋放保護(hù)的氨基作為大分子引發(fā)劑，引發(fā)N-甲基取代甘氨酸-N-羧基酸酐開環(huán)聚合生成雙親性聚乙烯基嵌段聚肌氨酸嵌段共聚物。為了表述方便，所述的親水性乙烯基單體如式(II)所示，上述的反應(yīng)步驟如下所示

RAFT聚合反應(yīng)

大分子引發(fā)劑反應(yīng)過程

以上制備雙親性嵌段共聚物的方法中，所述的親水性乙烯基單體分為兩類，高活性親水乙烯基單體和低活性親水乙烯基單體，所述的高活性親水乙烯基單體結(jié)構(gòu)如式(III)所示，此時(shí)X為R₃，Y為