[發明專利]一種雜化聚合兩親性嵌段共聚物及其合成方法與應用

有效

• 申請號: 201911144340.0
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111253558B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 俞麟;吳凱婷;丁建東
• 申請（專利權）人: 復旦大學;珠海復旦創新研究院
• 主分類號: C08G63/664
• 分類號: C08G63/664;C08G63/78;C08F293/00;C08F220/14;A61K47/34
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 王敏

本發明屬于生物醫用高分子材料領域，公開了一種雜化聚合兩親性嵌段共聚物及其合成方法與應用，尤其為一種由大分子聚乙二醇引發，甲基丙烯酸甲酯和內酯、交酯類單體雜化聚合得到兩親性嵌段共聚物的方法。本發明公開的雜化聚合兩親性嵌段共聚物具有可控的分子量和分子量分布，以及特殊的分子結構，其聚酯鏈段中能夠引入酯基等側鏈官能團。該聚合物是在催化劑膦腈堿(t?BuP4)存在情況下，以大分子醇，如聚乙二醇、聚乙二醇單甲醚等大分子為引發劑，將甲基丙烯酸甲酯和己內酯等內酯、交酯類單體通過一步雜化共聚的方法得到。該類雜化聚合兩親性嵌段共聚物在水溶液中能夠形成膠束，可作為一種新型聚酯類生物醫藥材料，潛在應用于藥物負載與遞送。

技術領域

本發明涉及一種雜化聚合嵌段共聚物的合成方法，具體涉及一種雜化聚合兩親性嵌段共聚物及其合成方法與應用，尤其為一種由大分子聚乙二醇引發，甲基丙烯酸甲酯和內酯或交酯類單體雜化聚合得到兩親性嵌段共聚物的方法。

背景技術

生物醫用高分子材料具有良好的生物相容性和易調節的降解性等諸多優點，是生物醫用材料研究的一個重要內容，其在藥物遞送系統、組織工程等領域具有廣闊的應用前景。其中，兩親性嵌段共聚物是應用最為廣泛的生物醫用高分子材料之一。然而其多為聚酯類材料，結構較為簡單，并不足以負載各種結構功能不同的藥物。因此在嵌段共聚物側鏈上引入一定的功能基團無論是在臨床實踐還是科學研究中都具有非常重要的意義。

將各種具有功能性側基的環酯進行共聚固然是一種得到此類材料的好方法，但是由于環酯種類較少，其上側基種類更加具有局限性，因此另一種更具有挑戰性也更具有潛力的策略是將乙烯基單體與環酯類單體進行雜化共聚。

聚合反應是高分子合成的核心，主要包括逐步聚合和鏈式聚合兩大類，前者一般為雙官能化端基單體的聚合反應，后者包括陰離子聚合、陽離子聚合、配位聚合、自由基聚合等聚合反應類型，常見的有乙烯基單體的雙鍵加成聚合，環酯單體的開環聚合等。同時聚合反應也分均聚反應和共聚反應，由同一單體發生的聚合為均聚反應，由兩種或兩種以上單體進行共同聚合的反應為共聚反應。一般聚合反應的單體通常為同種類型，根據同一聚合機理進行聚合，而不同類型的單體活性相差較大且聚合機理不同，因此雜化聚合難度大，十分具有挑戰性。

雜化聚合是一種近年來新出現的聚合反應，國際上暫無統一固定的名稱，也有人稱其為雜化共聚或是混雜共聚等，但這些概念所指代的反應不盡相同。2000年清華大學的洪嘯吟教授等人研究了自由基聚合與陽離子混雜共聚(丙烯酸酯和環氧化合物光固化體系)、自由基聚合與縮聚混雜共聚(丙烯酸酯和異氰酸酯光固化體系)，發現混雜共聚能夠在原位形成高分子合金(而非聚合物)并有可能得到互穿網絡結構，從而使聚合產物具備較好的綜合性能。

1982年，Baily等人在成功地以AIBN、BPO為引發劑及在光引發的條件下，將2-亞甲基-1,3-二氧環庚烷(MDO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)三種單體通過自由基雜化聚合，合成了分子量上萬的高分子聚合物。

2012年，華南理工大學的張廣照教授等人發現已內酯(CL)與甲基丙烯酸甲酯(MMA)在膦腈堿(t-BuP₄)催化下，室溫下即發生陰離子雜化共聚并形成無規共聚物。但是他們僅嘗試了用活性較高的小分子醇做引發劑，且發現雙羥基醇引發的聚合物分子量分布明顯寬于單羥基醇。

2013年，Aoshima等人報道了在有機小分子B(C₆F₅)₃(Lewis酸)催化下乙烯基醚(VE)與氧化異丁烯(IBO)的共聚，該反應是乙烯基加成和開環聚合反應的陽離子雜化共聚。然而聚合物的分子量較低，分布也比較寬。