一种葡萄糖衍生物内酯‑环状内酯聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种葡萄糖衍生物内酯‑环状内酯共聚物，它是由葡萄糖衍生物内酯和环状内酯聚合而成，葡萄糖衍生物内酯和环状内酯的摩尔比为0:100～100:0，其中，环状内酯的用量不为0。本发明专利技术还公开了前述葡萄糖衍生物内酯‑环状内酯共聚物的制备方法。本发明专利技术葡萄糖衍生物与环状内酯的共聚物作为具有优良的无毒性、无刺激性，且具有良好的生物相容性，降解性能，共聚物能被胰脂酶彻底的分解成葡萄糖酸与6‑羟基己酸，这些物质都能被细胞彻底分解为水和二氧化碳，具有潜在的生物材料与环境材料前景。

【技术实现步骤摘要】
一种葡萄糖衍生物内酯-环状内酯聚合物及其制备方法
本专利技术涉及一种葡萄糖衍生物内酯-环状内酯聚合物及其制备方法。
技术介绍
糖类不仅作为生命的基本物质之一，在体内参与很多活动，其中有些生物活性糖有广泛的药理活性，除了抗凝、抗炎、抗病毒、降血脂，降血糖等生理活动，许多糖也有抗肿瘤的生物学功能。此外，葡萄糖和葡萄糖衍生物含有多个羟基，同时支链上还可以选择醇羟基、羧基、醛基等极性基团。如果以葡萄糖衍生物作为原料制成共聚物，这些基团可以发挥不同的作用，赋予共聚物特殊的性能。如羟基、氨基可以提高材料亲水性能来提高亲水性加快聚合物的降解，同时，为细胞的黏附提供锚点，有利于细胞粘附生长，加快组织的愈合；如，羟基以及其他极性官能团可与药物形成氢键或者酯键结合，是天然的药物载体，因而可在未来的植入靶向给药治疗方面有良好前景。并且，以葡萄糖衍生物作为原料制成的共聚物，可以被彻底分解为水和二氧化碳，可以作为环境友好材料使用具。同时，葡萄糖衍生物，例如葡萄糖内脂、葡醛内酯等的价格非常低廉，工业应用的成本非常低。但是，目前采用葡萄糖衍生物制备共聚物的报道却非常少，主要原因在于葡萄糖衍生物中羟基的存在会导致在合成过程中引起太多幅反应，最终导致氧化交联使得聚合反应失败，而采用羟基保护等措施来合成共聚物会涉及到羟基保护与去保护等多个步骤，工艺繁琐不利于工业生产。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术提供了一种新的以葡萄糖衍生物为原料制备共聚物的方法，还提供该方法制备得到的共聚物。本专利技术葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物，它是由葡萄糖衍生物内酯和环状内酯聚合而成，葡萄糖衍生物内酯和环状内酯的摩尔比为0:100～100:0，其中，环状内酯的用量不为0。所述聚合中，葡萄糖衍生物内酯和环状内酯的摩尔比优选为2.5:97.5～50:50，进一步优选为1:9～5:5。本专利技术葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物中，葡萄糖衍生物内酯的结构如下式(Ⅰ)：式(Ⅰ)中，R2基团为乙醇基、2-羟基乙醛基或2-羟基乙酸基；m的取值范围为2、3。进一步优选地，萄糖衍生物内酯为葡萄糖酸内酯、葡醛内酯、D-葡萄糖二酸-1,4-内酯。本专利技术葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物中，环状内酯的结构如下式(Ⅱ)：式(Ⅱ)中，R1基团为氢原子、甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基。其中n的取值范围为1～4。进一步优选地，所述环状内酯为β-丙内酯、γ-丁内酯、β-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、丙位庚内酯、丙位葵内酯、丁位葵内酯、δ-辛内酯、γ-辛内酯、丁位壬内酯、丙位十二内酯、丁位十二内酯或丁位十一内酯等。本专利技术还提供了一种制备前述葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物的方法，步骤如下：在惰性气体保护下，将催化剂、环状内酯、葡萄糖衍生物内酯混合，升温，加入醇引发剂，反应即可。其中，所述催化剂为锡类化合物，优选为单丁基氧化锡、二叔丁基锡、四丁基锡、四乙酸锡、丁基锡酯、二醋酸二丁基锡、三苯基锡、二丁基二氧基锡烷、三正丁基甲氧基锡、单丁基三异辛酸锡、二丁基三异辛酸锡、二月桂酸二丁基锡、氯化亚锡或四氯化锡。其中，所述催化剂的摩尔量与环状内酯和葡萄糖衍生物总摩尔量的比值为1:4～1:2000，优选为(1.92～220)：1000。其中，所述的醇引发剂为有机醇，优选为苯甲醇、乙醇、乙二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、异丙醇或丁醇。其中，所述催化剂的摩尔量与环状内酯和葡萄糖衍生物总摩尔量的比值为1:200～1:1000，优选为(1.68～7.18)：1000。其中，所述惰性气体为氮气或氩气。其中，所述升温是升温至130～170℃，更优选140～160℃。其中，所述反应的时间为4～24小时，优选为20～24小时。本专利技术葡萄糖衍生物内脂-环状内酯的共聚物中，通过调节共聚物中环状内酯与葡萄糖衍生物内酯的比率可以有效的控制高分子聚合物的熔点，同时通过调节羟基的数量，还可以调节分子链间氢键的作用程度，改变共聚物的结晶性能、力学性能和降解性能，扩大聚酯的应用范围。本专利技术葡萄糖衍生物内脂-环状内酯的共聚物作为具有优良的无毒性、无刺激性，且具有良好的生物相容性，降解性能，共聚物能被胰脂酶彻底的分解成葡萄糖酸与6-羟基己酸，这些物质都能被细胞彻底分解为水和二氧化碳，具有潜在的生物材料与环境材料前景。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。附图说明图1.聚己内酯与聚葡萄糖酸内酯的FT-IR图谱图2.不同比例葡萄糖酸内酯与己内酯共聚物的FT-IR图谱图3.不同比例葡萄糖酸内酯与己内酯共聚物的XRD图谱图4.不同比例葡萄糖酸内酯与己内酯共聚物的降解失重率随时间变化曲线图5.不同比例葡萄糖酸内酯与己内酯共聚物的PBS溶液pH值随时间变化图具体实施方式下述实施实例中，所用的葡萄糖内酯与己内酯均为市场购买，分别经干燥提纯后使用。实施例1反应过程为：在氮气气氛下，将己内酯49.87mL(0.5mol)、辛酸亚锡/甲苯溶液0.15mL，加入烧瓶中，升温至130℃，加入0.17mL一缩二乙二醇，反应48小时后，真空下除去溶剂，得到聚己内酯。所的产物傅立叶红外数据如下从红外数据看出，己内酯聚合成功。FT-IR数据如下图1所示：ν(cm-1):3,548.60，2946.05，2866.16，1724.31。实施例2本专利技术葡萄糖衍生物内酯-环状内酯聚合物的制备反应过程为：在氮气气氛下，将ε-己内酯49.87mL(0.45mol)、葡萄糖内酯8.91g(0.05mol)(葡萄糖内酯：ε-己内酯＝1:9)、丁基锡酸1.7g(0.008mol)，升温至140℃，加入0.18mL(1.8mmol)一缩二乙二醇，反应24小时后得到葡萄糖内酯与己内酯共聚物。所得产物从红外数据看出丁基锡酸催化葡萄糖内酯与己内酯共聚成功。FT-IR数据如下图2所示：ν(cm-1):3,436，3392，2946，2867，1727，1294～1185。实施例3本专利技术葡萄糖衍生物内酯-环状内酯聚合物的制备反应过程为：在氩气气氛下，将ε-己内酯44.33mL(0.4mol)、葡萄糖内酯17.81g(0.1mol)(葡萄糖内酯：ε-己内酯＝2:8)、丁基锡酸2.6g(0.012mol)，升温至150℃，加入0.15mL(2.69mmol)乙二醇，反应12小时后，得到葡萄糖内酯与己内酯共聚物。所的产物从红外数据看出，丁基锡酸催化葡萄糖内酯与己内酯共聚成功。FT-IR数据如下图2所示：ν(cm-1):3,384，2946，2868，1731，1294～1186。实施例4本专利技术葡萄糖衍生物内酯-环状内酯聚合物的制备反应过程为：在氮气气氛下，将ε-己内酯38.79mL(0.35mol)、葡萄糖内酯26.72g(0.15mol)(葡萄糖内酯：ε-己内酯＝3:7)、丁基锡酸3.8g(0.018mol)，升温至160℃，加入0.2mL(1.9mmol)苯甲醇，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种葡萄糖衍生物内酯‑环状内酯共聚物，其特征在于：它是由葡萄糖衍生物内酯和环状内酯聚合而成，葡萄糖衍生物内酯和环状内酯的摩尔比为0:100～100:0，其中，环状内酯的用量不为0。

【技术特征摘要】
1.一种葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物，其特征在于：它是由葡萄糖衍生物内酯和环状内酯聚合而成，葡萄糖衍生物内酯和环状内酯的摩尔比为0:100～100:0，其中，环状内酯的用量不为0。2.根据权利要求1所述的葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物，其特征在于：所述葡萄糖衍生物内酯和环状内酯的摩尔比为2.5:97.5～50:50，进一步优选为1:9～5:5。3.根据权利要求1或2所述的葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物，其特征在于：所述葡萄糖衍生物内酯的结构如下式(Ⅰ)：式(Ⅰ)中，R2基团为乙醇基、2-羟基乙醛基或2-羟基乙酸基；m的取值范围为2、3。4.根据权利要求3所述的葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物，其特征在于：所述葡萄糖衍生物内酯为葡萄糖酸内酯、葡醛内酯或D-葡萄糖二酸-1,4-内酯。5.根据权利要求1或2所述的葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物，其特征在于：所述环状内酯的结构如下式(Ⅱ)：式(Ⅱ)中，R1基团为氢原子、甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基；其中n的取值范围为1～4。6.根据权利要求5所述的葡萄糖衍生物内酯-环状内酯共聚物，其特征在于：所述环状内酯为β-丙内酯、γ-丁内酯、β-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、丙位庚内酯、丙位葵内酯、丁位葵内酯、δ-辛内酯、γ-辛内酯、丁位壬内酯、丙位十二内酯、丁位十二内酯或...

【专利技术属性】
技术研发人员：严永刚，李瑞江，李鸿，王鹏，代震宇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51