[發明專利]一種pH響應星型兩親性聚合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201810368043.3
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108610462A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 郭建維;羊惠燕
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本申請屬于生物醫藥用高分子聚合物材料技術領域，具體涉及一種pH響應星型兩親性聚合物及其制備方法。本申請提供了一種具有如通式(I)所示化學結構的pH響應星型兩親性聚合物。其中，以無毒無味、生物相容性好和獨特立體構型的金剛烷作為pH響應星型兩親性聚合物的核心，具有良好生物相容性和生物降解性的聚己內酯作為疏水嵌段，聚堿類聚合物聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯作為pH響應嵌段，無免疫原性，無抗原性的聚甲基丙烯酸單甲氧基聚乙二醇酯作為親水嵌段。還提供了上述pH響應星型兩親性聚合物的制備方法，該方法操作簡單，反應條件溫和，產物純化過程容易，結構可控。該pH響應星型兩親性聚合物分子量分布系數低于1.3，且產物收率高達85％以上。

技術領域

本發明屬于生物醫藥用高分子聚合物材料技術領域，具體涉及一種pH響應星型兩親性聚合物及其制備方法。

背景技術

隨著高分子合成工藝學的快速發展，不同結構的功能性聚合物在生物醫用高分子材料領域得到廣泛的研究以及應用。該類型的生物醫用高分子聚合物通常需要具備生物相容性、可降解性、刺激-響應性以及明確的化學結構等特點。

通常，聚合物通過合理的結構設計以及采用活性可控的聚合方法獲得，如活性開環聚合，原子轉移自由基聚合等。原子轉移自由基聚合是一種合成低分子量分布系數的丙烯酸酯類嵌段共聚物和甲基丙烯酸酯類嵌段共聚物的好方法，該合成方法操作簡單，反應條件溫和，產物純化過程容易。開環聚合是適合環狀化合物單體開環聚合形成線性聚合物的一種聚合方法，該類型反應的主要特點是：反應條件溫和，聚合物的分子量分布低，結構可控。

生物醫用高分子聚合物，尤其是構筑智能納米藥物輸送系統的聚合物，能夠響應外界環境刺激并發生相應的物理化學性質轉變。現階段，pH響應型聚合物的研究已受到了廣泛的關注。生物相容性是生物醫用高分子聚合物材料的重要特性，否則將可能產生嚴重的免疫反應、炎癥反應或者毒副作用。各種生物用途的聚合物材料大多是選自生物相容性好的天然高分子材料(環糊精、殼聚糖、葡聚糖、膠原蛋白等)、合成高分子材料(聚己內酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物等)以及一些生物分子(肝素、多肽、氨基酸等)。生物醫用功能高分子聚合物實現生物醫學應用的另一個核心要求就是其能在生物體內通過酶解、溶解、細胞吞噬作用等降解成沒有毒性的小分子排出體外。生物可降解性聚合物材料的獲取途徑包括在聚合物材料中引進生物可降解的多功能內核(環糊精、金剛烷、糊精等)、生物可降解的臂(聚乳酸、聚己內酯、多肽)或者易斷裂的連接體。

然而現有用于生物醫用高分子聚合物材料的星型嵌段聚合物的結構類型還比較少(主要集中在以季戊四醇為核心)，因此急需設計新的星型嵌段聚合物，構建新型生物醫用高分子聚合物材料，以滿足臨床應用的需求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種pH響應星型兩親性聚合物及其制備方法，其具體技術方案如下：

一種pH響應星型兩親性聚合物，具有如通式(I)所示的化學結構：

其中，x和y獨立的選自5～100，z選自5～40。

優選的，所述pH響應星型兩親性聚合物的數均分子量為1.1～1.3。

本發明還提供了上述pH響應星型兩親性聚合物的制備方法，包括以下步驟：

a)在惰性氣體和無水條件下，將1,3,5,7-四羥基金剛烷、ε-己內酯和第一催化劑在第一反應溶劑中反應，得到金剛烷基聚己內酯；

b)在惰性氣體和無水條件下，將所述金剛烷基聚己內酯與縛酸劑、2-溴異丁酰溴在第三反應溶劑中反應，得到溴化的金剛烷基聚己內酯；