[發明專利]一種樹枝型多羥基窄分布聚酯及其制備方法

在審

• 申請號: 201910479701.0
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110205344A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 郝建原;饒子昆;劉鈺;李陽;祝紅玉;葉友全
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開了一種樹枝型多羥基窄分布聚酯及其制備方法，該樹枝型多羥基窄分布聚酯由三羥基甲基乙烷和辛二酸二乙酯或己二酸二乙酯按照單體摩爾比為1:1的比例，通過酶催化聚合而成。制備方法為“一鍋法”分兩步完成，聚合溫度保持一致。第一階段為常壓氮氣保護階段，持續12小時，第二階段為真空反應階段，持續時間為24小時，真空度為10mmHg。本發明提供一種樹枝型多羥基窄分布聚酯及其制備方法，是通過綠色環保的酶催化聚合法獲得基于三羥甲基乙烷的窄分布樹枝狀聚酯，是一種結構均一性好、多官能度的生物可降解的樹枝型聚酯，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料技術領域，具體涉及一種樹枝型多羥基窄分布聚酯及其制備方法。

背景技術

納米材料經常被用來改善諸如蛋白，基因等醫療制劑的物理化學和生物性能，以達到增強藥物的水溶性，增加藥物的體內循環時間和改善藥物的靶向能力等目的。在目前的納米材料領域，擁有規整結構的樹枝狀聚合物越來越受到廣泛的關注。支化結構能夠天然地提供隨支鏈數量成倍增長的功能性末端基團；此外，樹枝狀聚合物的單分散特性使得它們的空腔結構不會像線性聚合物那樣因為濃度的稀釋而解體。Dendrimers往往擁有三維對稱的超支化結構；通過迭代偶合法(不論是發散迭代耦合還是收斂迭代耦合)，我們可以合成出化學結構嚴格可控的產品。然而，為得到較高分子量的聚合物和規整的拓撲結構，耗時而復雜的保護-脫保護過程必不可少。因此，對于大規模的產業化生產來說，目前的方法太過復雜且成本較高。此外，普通化學催化所使用的毒性有機金屬催化劑往往會讓被包裹進產物中難以分離；聚合過程中的高溫反應(大于150℃)不僅能耗高，還容易使產物在聚合過程中變質。

因此，找到一種無毒可規模化生產的方式來得到結構規整的樹枝狀聚酯是一個亟待解決的難題。將生物相容的糖類/多元醇引入到非多糖結構中是一種得到高官能度樹枝狀“智能”材料的有效方法。傳統的化學方法已經成功地用于得到結構明確的多元醇聚酯，然而不論是“一鍋法”中的嚴重交聯現象還是多步反應中繁瑣的保護與-脫保護程序，無不說明了化學催化區域選擇性弱的問題。相對而言，脂肪酶由于其出色的空間和結構選擇性，以及溫和的反應溫度，已經逐漸成為一種被廣泛研究的綠色催化劑，用以得到功能性聚酯。而且，酶催化對于支化度有著出色的控制力，從而避免了在聚合過程中發生交聯。如此，使得酶催化聚合在制備支化度可控的樹枝狀聚合物方面變得前景廣闊。但是，到目前為止，還沒有任何報道涉及窄分布樹枝型聚酯的酶催化合成。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種樹枝型多羥基窄分布聚酯及其制備方法，通過綠色環境友好的方法大量獲取一種結構均一性好、多官能度的生物可降解樹枝型聚酯，其單體組分為生物無毒的辛二酸/己二酸和三羥甲基乙烷。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種樹枝型多羥基窄分布聚酯，該樹枝型多羥基窄分布聚酯由三羥基甲基乙烷和辛二酸二乙酯或己二酸二乙酯按照單體摩爾比為1:1的比例，通過酶催化聚合而成。1:1是最佳比例，任意單體過量都會不利于得到高分子量和窄分布。

上述技術方案中，所述酶為脂肪酶，全稱為Lipase acrylic resin from candidaAntarctica(≥5000U/g)，代號為Novozyme435。

上述技術方案中，所述樹枝型多羥基窄分布聚酯的分子量分布位于1.3-1.5之間。

上述技術方案中，所述樹枝型多羥基窄分布聚酯中，其中一取代三羥甲基乙烷(T)的比例在23％～25％，二取代三羥甲基乙烷(L)的比例在50％～52％，三取代三羥甲基乙烷(Den)的比例在24％～26％。T/L/Den總體呈現出1/2/1的比例，末端羥基量占總端基含量的96％～98％。

一種上述樹枝型多羥基窄分布聚酯的制備方法，該樹枝型多羥基窄分布聚酯通過“一鍋法”分兩步制備，具體步驟如下：