[發明專利]一種響應性雙親嵌段共聚物及其制備方法

在審

• 申請號: 201811218362.2
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109485863A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李繼航;周興;劉潔;張強;曹豐;麻伍軍;馮芳;董延茂
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種響應性雙親嵌段共聚物及其制備方法，屬于功能高分子材料技術領域。本發明以3?羥基肉桂酸(3HCA)為主要原料，通過縮聚反應制備不同分子量的聚3?羥基肉桂酸(P3HCA)均聚物，并將其分子鏈末端進行酰氯化。再通過鏈轉移自由基聚合法，制備羥基封端的聚N?異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)，最后將酰氯化的P3HCA和羥基封端的PNIPAAm或PDMAEMA反應制備聚3?羥基肉桂酸?b?聚N?異丙基丙烯酰胺(P3HCA?b?PNIPAAm)和聚3?羥基肉桂酸?b?聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(P3HCA?b?PDMAEMA)嵌段共聚物。本發明制得的共聚物具有兩親性、光響應性和溫度響應性，具有良好的結構穩定性和生物相容性，可廣泛應用于藥物控釋、組織工程和農業等領域。

技術領域

一種響應性雙親嵌段共聚物及其制備方法，屬于功能高分子制備技術領域。

技術背景

環境響應性聚合物是近年發展起來的一種新型的功能性聚合物，外界中的微小刺激都能對它產生迅速的影響，進而從結構、物理性能以及化學性能上發生突然改變。響應性聚合物是通過在高分子鏈段上引入不同的功能基團，實現在微弱環境刺激下，產生物理化學性質變化的聚合物。這類功能聚合物在納米技術、基因轉染、藥物控制釋放等領域具有廣泛的應用，成為“智能”高分子材料的研究熱點。

聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)是常見的環境響應性高分子材料，二者均具有低溫溶解、高溫分相的特點，體現了典型的溫度響應特性。而PDMAEMA除了具有溫度響應性外，還具有pH響應性，其pKa約為7.0，在很廣的pH值范圍內能夠很好的溶解在水中，其低臨界共溶溫度(LCST)隨介質pH的變化而變化，在pH為7的緩沖溶液中，其LCST約為46℃。當pH值降低時，其LCST上升，當pH上升到11以上時，PDMAEMA表現出強疏水性，會在水溶液中析出。

3-羥基肉桂酸(3HCA)是一種來源于禾木膠和稻殼等植物體的“植物性單體”，具有抑菌、抗病毒等醫學功效，還可通過聚合反應制備成良好熱穩定性、熒光、機械性能、生物相容性和可降解性聚3-羥基肉桂酸(P3HCA)聚合物。此外，P3HCA還具有光反應活性，可利用紫外光照對其性能進行調控，可望應用于藥物負載、組織工程等生物醫藥領域。

本發明以3HCA為原料合成了P3HCA，并利用氯化亞砜實現了P3HCA末端的酰氯化；再以N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)為原料，以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑、巰基乙醇為鏈轉移劑，合成了羥基封端的PNIPAAm和PDMAEMA；進一步將酰氯封端的P3HCA和羥基封端的PNIPAAm和PDMAEMA進行親核取代反應制備聚3-羥基肉桂酸-b-聚N-異丙基丙烯酰胺(P3HCA-b-PNIPAAm)和聚3-羥基肉桂酸-b-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(P3HCA-b-PDMAEMA)嵌段共聚物。

發明內容

本發明的目的是公開一種具有光/溫度響應性雙親共聚物的制備方法。

本發明的總體構思是：采用熔融縮聚法將功能性的3HCA制備成具有端羧基的可降解性紫外光敏性P3HCA均聚物；利用氯化亞砜實現P3HCA端基的酰氯化；采用鏈轉移自由基聚合法將親水性的N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)制備成具有端羥基的PNIPAAm和PDMAEMA；將酰氯封端的P3HCA和羥基封端的PNIPAAm和PDMAEMA進行親核取代反應制備P3HCA-b-PNIPAAm和P3HCA-b-PDMAEMA嵌段共聚物。

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

1.合成帶有端羧基的P3HCA聚合物