本发明专利技术公开了一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇及其制备方法，首先使肉桂醛和原甲酸三甲酯进行反应制得(3，3‑二甲氧基‑1‑烯基)苯；第二步是使(3，3‑二甲氧基‑1‑烯基)苯和1,2‑乙二醇单乙酸酯进行反应，制得肉桂醛缩二(乙二醇单乙酸酯)；第三步是使肉桂醛缩二(乙二醇单乙酸酯)进行水解反应，制得肉桂醛缩二(1，2‑乙二醇)；第四部是以肉桂醛缩二(1，2‑乙二醇)与环氧乙烷进行阴离子聚合反应，最终生成含一个肉桂醛的聚乙二醇。本发明专利技术中反应物易得，成本较低，同时反应条件温和，反应温度不超过100℃，且在常压下进行；最终制得的含一个肉桂醛的聚乙二醇在中性条件下十分稳定，能够保持较长时间；在酸性条件下能够发生降解。
An Acid-Degraded polyethylene glycol containing one cinnamaldehyde and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇及其制备方法
本专利技术涉及有机合成领域，更具体的说是涉及一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇及其制备方法。
技术介绍
聚乙二醇(PEG)是一种美国食品药品监督管理局(FDA)批准使用与食品和药品的合成高分子材料；因其具有无毒、化学惰性、非免疫原性、非抗原性和易溶于多种有机溶剂和水等特性，已广泛应用于材料科学、生物、化妆品和药物辅料等领域。聚乙二醇的聚醚主链结构在水溶液中甚至在血液环境中都具有良好的稳定性；然而，它的不可降解性大大限制了其在治疗领域方面的应用。因为为了提高聚乙二醇化蛋白的循环时间或实现聚乙二醇化药物或纳米颗粒的增强渗透和保留(EPR)效应，需要较高的聚乙二醇平均分子量；而随着平均分子量的增加，特别是当分子量大于40kDa时，聚乙二醇就会在肝脏中积累，并由于其不可生物降解性会导致器官损伤；因此，如何制备一种在主链上具有可降解性的聚乙二醇成为了目前研究热点之一。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇，其分子结构式为所述含一个肉桂醛的聚乙二醇的数均分子量为400-40000。作为本专利技术的进一步改进，所述含一个肉桂醛的聚乙二醇是由肉桂醛、原甲酸三甲酯、1,2-乙二醇单乙酸酯和环氧乙烷反应制得；其反应式为：作为本专利技术的进一步改进，一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将肉挂醛加入到装有第一溶剂的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在氮气气氛下，向反应容器中依次加入原甲酸三甲酯和催化剂，形成第一混合液；接着升高第一混合液温度进行反应；反应结束后，进行提纯，得到第一化合物；步骤二：将第一化合物和1,2-乙二醇单乙酸酯加入到装有第二溶剂的的反应容器中搅拌混合，混合均匀后向反应容器中加入阻聚剂和催化剂，形成第二混合液；接着升高第二混合液温度进行反应；反应结束后，进行提纯，得到第二化合物；步骤三：将氢氧化钾和第二化合物加入到装有乙醇水溶液的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在温度为20-30℃的条件下反应2-4小时；反应结束后，进行萃取纯化处理，得到第三化合物；步骤四：将第三化合物加入到装有第三溶剂的反应容器中搅拌混合，混合均匀后向反应容器中加入助引发剂溶液和环氧乙烷，形成第三混合液；接着升高第三混合液温度进行反应；反应结束后，进行纯化处理，最终得到含一个肉桂醛的聚乙二醇。作为本专利技术的进一步改进，所述第一溶剂为甲醇；所述第二溶剂为氯仿。作为本专利技术的进一步改进，所述第三溶剂包含下列体积份物质组成：二甲基亚砜3份；四氢呋喃2份。作为本专利技术的进一步改进，所述助引发剂溶液为二苯基甲基钾的四氢呋喃溶液，其浓度为0.5-0.8M。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤一和步骤二中的催化剂均为对甲苯磺酸；所述阻聚剂为对苯二酚。作为本专利技术的进一步改进，步骤一中升高第一混合液温度进行反应是指将第一混合液温度升高至60-80℃进行反应，反应时间为5-7h。作为本专利技术的进一步改进，步骤二中升高第二混合液温度进行反应是指将第二混合液温度升高至60-70℃进行反应，反应时间为5-7h。作为本专利技术的进一步改进，步骤四中升高第三混合液温度进行反应是指将第三混合液温度升高至50-70℃，反应时间为20-30h。本专利技术的有益效果：通过在聚乙二醇的主链中引入了一个肉桂醛；其制备方法为首先将肉桂醛进行修饰处理，以对甲苯磺酸作为催化剂，以甲醇作为反应溶剂，肉桂醛和原甲酸三甲酯进行反应制得(3，3-二甲氧基-1-烯基)苯。第二步是对(3，3-二甲氧基-1-烯基)苯进一步修饰，以对甲苯磺酸为催化剂，以氯仿作为反应溶剂，(3，3-二甲氧基-1-烯基)苯和1,2-乙二醇单乙酸酯进行反应，制得肉桂醛缩二(乙二醇单乙酸酯)；在该反应中还加入阻聚剂对苯二酚，其目的是降低反应速率，使(3，3-二甲氧基-1-烯基)苯和1,2-乙二醇单乙酸酯反应更加充分，提高产率；第三步是使肉桂醛缩二(乙二醇单乙酸酯)进行水解反应，以氢氧化钾作为碱性物质，以乙醇水溶液作为反应介质，从而使得肉桂醛缩二(乙二醇单乙酸酯)中两端的酯基均水解成羟基，制得肉桂醛缩二(1，2-乙二醇)；本专利技术中以乙醇水溶液作为反应介质，而不是以水作为反应介质，是因为肉桂醛缩二(乙二醇单乙酸酯)作为一种有机物，同时不含有羟基，羧基等亲水基团，其水溶性很差，如果以水作为反应介质，其水解率很低，无法较好进行水解；因此以乙醇水溶液作为反应介质，肉桂醛缩二(乙二醇单乙酸酯)在乙醇中溶解性高，从而大大提高了其水解率，进一步提高产率。第四部是以肉桂醛缩二(1，2-乙二醇)作为引发剂，以二苯基甲基钾作为碱，同时也是一种助引发剂，从而产生醇盐引发剂，使得环氧乙烷进行阴离子聚合反应，最终生成含一个肉桂醛的聚乙二醇；其中以二甲基亚砜和四氢呋喃的混合液作为反应溶剂，一方面确保肉桂醛缩醛的醇盐的完全溶解，更重要的是，降低聚合速度，确保反应物之间能够充分反应，反应更加完全。本专利技术中反应物容易制得，成本较低，同时反应条件温和，反应温度不超过100℃，且在常压下进行；最终制得的含一个肉桂醛的聚乙二醇在中性条件下十分稳定，能够保持较长时间；在酸性条件下能够发生降解，从而解决了聚乙二醇无法在人体发生降低的问题；同时含一个肉桂醛的聚乙二醇及其酸降解产物无毒无害，对人体安全不会造成任何影响。附图说明图1为实施例1，实施例2和实施例3制得的产物的核磁共振氢谱图；其中A为实施例1制得的产物；B为实施例2制得的产物；C为实施例3制得的产物；图2为实施例4产物含一个肉桂醛的聚乙二醇的质谱图；图3为实施例4产物含一个肉桂醛的聚乙二醇酸降解前后的核磁共振氢谱图；其中A为酸降解前，B为酸降解后；图4为实施例4产物含一个肉桂醛的聚乙二醇酸降解前后的SEC曲线图；其中Ⅰ为酸降解前，Ⅱ为酸降解后；。图5为实施例4产物含一个肉桂醛的聚乙二醇及其酸降解产物的毒性检测结果图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进一步详细说明。参照图1至5所示实施例1将肉桂醛(6.6g，0.05mol)加入到装有60mL甲醇的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在氮气气氛下，向反应容器中依次加入原甲酸三甲酯20.0g(0.188mol)和对甲苯磺酸30mg(0.015mmol)；形成第一混合液；接着将第一混合液温度升高至70℃进行反应，反应时间为6h；反应结束后，冷却到室温，将第一混合液减压浓缩，得到粗产物；用乙酸乙酯和石油醚体积比为4:1的混合溶液作为洗脱液进行淋洗，柱层析进一步纯化粗产物，最终制得黄色液体(3，3-二甲氧基-1-烯基)苯7.6g(即第一化合物)，收率：85.4％；1HNMR(500MHz,CDCl3):δ[ppm]7.47–7.19(m,5H),6.72(d,J＝16.1Hz,1H),6.15(dd,J＝16.1,3.6Hz,1H),4.96(d,1H),3.36(s,6H)。其反应式为：(3，3-二甲氧基-1-烯基)苯(即第一化合物)的结构式为：实施例2将(3,3-二甲氧基-1-烯基)苯(4.0g，0.022mol)加入到装有60ml氯仿的反应容器中搅拌混合，混合均匀向反应容器中加入本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇，其特征在于：其分子结构式为
【技术特征摘要】
1.一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇，其特征在于：其分子结构式为所述含一个肉桂醛的聚乙二醇的数均分子量为400-40000。2.根据权利要求1所述的一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇，其特征在于：所述含一个肉桂醛的聚乙二醇是由肉桂醛、原甲酸三甲酯、1,2-乙二醇单乙酸酯和环氧乙烷反应制得；其反应式为：3.如权利要求2所述的一种酸降解含一个肉桂醛的聚乙二醇的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将肉挂醛加入到装有第一溶剂的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在氮气气氛下，向反应容器中依次加入原甲酸三甲酯和催化剂，形成第一混合液；接着升高第一混合液温度进行反应；反应结束后，进行提纯，得到第一化合物；步骤二：将第一化合物和1,2-乙二醇单乙酸酯加入到装有第二溶剂的的反应容器中搅拌混合，混合均匀后向反应容器中加入阻聚剂和催化剂，形成第二混合液；接着升高第二混合液温度进行反应；反应结束后，进行提纯，得到第二化合物；步骤三：将氢氧化钾和第二化合物加入到装有乙醇水溶液的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在温度为20-30℃的条件下反应2-4小时；反应结束后，进行萃取纯化处理，得到第三化合物；步骤四：将第三化合物加入到装有第三溶剂的反应容器中搅拌混合，混合均匀后向反应容器中加入助引发剂溶液和环氧乙烷，形成第三混合液；接着升高第三混合液温度进行反应；反应结束后...
【专利技术属性】
技术研发人员：李智慧，陈行军，薛锦，
申请(专利权)人：温州医科大学附属眼视光医院，
类型：发明
国别省市：浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。