两亲性核碱基官能化纤维素聚合物、胶束及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种两亲性核碱基官能化纤维素聚合物、胶束及其制备方法，涉及聚合物材料制备技术领域，聚合物具有(I)式所示的结构：

Amphiphilic nuclear base functionalized cellulose polymers, micelles and their preparation methods

The invention discloses a amphiphilic nuclear base functionalized cellulose polymer, micelle and a preparation method thereof, relating to the technical field of polymer material preparation, wherein the polymer has the structure shown in formula (I):

【技术实现步骤摘要】
两亲性核碱基官能化纤维素聚合物、胶束及其制备方法
本专利技术涉及聚合物材料制备
，具体涉及一种两亲性核碱基官能化纤维素聚合物、胶束及其制备方法。
技术介绍
核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)被认为是一种新颖的聚合物功能材料。利用DNA链之间的特异性氢键相互作用，能够实现精美有序的纳米材料的简易构筑，例如DNA折纸术。通过利用长的DNA链与预先设计好的很多短的互补链特异性氢键相互作用，在退火过程中能够自发形成均一的纳米颗粒。另一种构筑核酸纳米颗粒的方法是通过两亲性核酸聚合物的自组装，利用核酸作为亲水段，共价连接一段疏水聚合物。这种新颖的两亲性聚合物能够在水溶液中自发形成纳米颗粒。通过互补DNA链的特异性相互作用，这种纳米颗粒可以简易地实现表面官能化修饰。通过在特定位点引进功能性基团或者药物，这两种方法制备的纳米颗粒都能够使得核苷类药物的高效负载和精确释放，从而有望实现癌症的高效治疗。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50％以上。纤维素作为一种可再生聚合物资源受到了材料学家的广泛关注，其具有可再生、低成本、无毒、生物相容性好和生物可降解性等优点。专利CN201811331563.3公开的一种疏水改性纤维素聚合物胶束的制备方法，包括以下具体步骤：步骤1，称取原材料；步骤2，制备纤维素溶液；步骤3，制备纤维素明胶聚合物；步骤4，制备疏水改性纤维素聚合物；步骤5：制备疏水改性纤维素聚合物胶束。将纤维素溶解于氢氧化钠尿素混合溶液中，与明胶、环氧氯丙烷偶联共聚，经透析、分散、静置、分离获得水溶性纤维素明胶聚合物；然后向纤维素明胶聚合物中加入溴代长链烷基，调节体系pH值，搅拌反应，用盐酸中和，降至室温，用无水乙醇沉淀并洗涤多次，真空干燥，即得疏水改性的纤维素聚合物；再经透析，疏水改性纤维素聚合物胶束。核碱基聚合物和核酸的主要区别在于主链结构，核碱基聚合物的主链多是由稳定的C-C或者C-S键组成。但是，核酸材料的高合成成本在很大程度上限制了它的广泛应用，目前核酸的合成还依赖于精确的固相合成方法，这导致绝大部分核酸材料的合成和应用还限制在毫克级别。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于提供一种易于合成的两亲性核碱基官能化纤维素聚合物。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种两亲性核碱基官能化纤维素聚合物，所述聚合物具有(I)式所示的结构：其中Nu为x,y,n为整数，10≤x≤100，20≤y≤200，200≤n≤1200，R为或H或者聚合物链。有益效果：两亲性核碱基官能化纤维素聚合物能够用于构筑两亲性核碱基官能化纤维素聚合物胶束，可以用于药物控释释放领域。优选的，所述聚合物链单体为核碱基丙烯酸酯单体和N,N-二甲基丙烯酰胺。优选的，所述两亲性核碱基官能化纤维素聚合物的制备方法包括以下步骤：(1)制备核碱基官能化纤维素聚合物：将核碱基单体通过原子转移自由基聚合反应接枝到纤维素大分子引发剂的主链上，制得核碱基官能化纤维素聚合物；(2)制备两亲性核碱基官能化纤维素聚合物：将N,N-二甲基丙烯酰胺通过原子转移自由基聚合反应接枝到步骤(1)中制得的核碱基官能化纤维素聚合物上，即制得两亲性核碱基官能化纤维素聚合物。所述核碱基单体为腺嘌呤丙烯酸酯单体、胸腺嘧啶丙烯酸酯单体、胞嘧啶丙烯酸酯单体、鸟嘌呤丙烯酸酯单体、尿嘧啶丙烯酸酯单体中的一种或者几种。优选的，所述核碱基单体的制备主要由以下重量份数的原料制成：1份核碱基、2.5～4.0份1,4-丁二醇二丙烯酸酯、0.1～0.2份三乙胺、0.05～0.08份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、10～30份N,N-二甲基甲酰胺。优选的，所述腺嘌呤丙烯酸酯单体的制备方法包括以下步骤：按上述重量份数称取腺嘌呤、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和N,N-二甲基甲酰胺于三颈烧瓶中，加入三乙胺，通入1h氩气，加入1,4-丁二醇二丙烯酸酯,在室温下反应24h,70℃除去N,N-二甲基甲酰胺，然后进行柱层析，制得腺嘌呤丙烯酸酯单体。优选的，所述胸腺嘧啶丙烯酸酯单体的制备方法包括以下步骤：按上述重量份数称取胸腺嘧啶、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和N,N-二甲基甲酰胺于三颈烧瓶中，加入三乙胺，通入1h氩气，加入1,4-丁二醇二丙烯酸酯,在室温下反应24h,70℃除去N,N-二甲基甲酰胺，然后进行柱层析,得到胸腺嘧啶丙烯酸酯单体。优选的，所述胞嘧啶丙烯酸酯单体的制备方法包括以下步骤：按上述重量份数称取胞嘧啶、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和N,N-二甲基甲酰胺于三颈烧瓶中，加入三乙胺，通入1h氩气，加入1,4-丁二醇二丙烯酸酯,在室温下反应24h,70℃除去N,N-二甲基甲酰胺，然后进行柱层析得到胞嘧啶丙烯酸酯单体。优选的，所述鸟嘌呤丙烯酸酯单体的制备方法包括以下步骤：按上述重量份数称取鸟嘌呤、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和N,N-二甲基甲酰胺于三颈烧瓶中，加入三乙胺，通入1h氩气，加入1,4-丁二醇二丙烯酸酯,在室温下反应24h,70℃除去N,N-二甲基甲酰胺，然后进行柱层析,得到鸟嘌呤丙烯酸酯单体。优选的，所述尿嘧啶丙烯酸酯单体的制备方法包括以下步骤：按上述重量份数称取尿嘧啶、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和N,N-二甲基甲酰胺于三颈烧瓶中，加入三乙胺，通入1h氩气，加入1,4-丁二醇二丙烯酸酯,在室温下反应24h,70℃除去N,N-二甲基甲酰胺，然后进行柱层析,得到尿嘧啶丙烯酸酯单体。优选的，所述纤维素大分子引发剂主要由以下重量分数的原料制成：20～30份1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1份纤维素、15～20份N,N-二甲基甲酰胺、5～10份2-溴代异丁酰溴。优选的，所述纤维素大分子引发剂的制备方法包括以下步骤：(1)称取1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐和纤维素，分别在80℃真空干燥24h；(2)将步骤(1)中干燥后的纤维素加入1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐中，于80℃用水泵抽2h，再用油泵抽1h；(3)往步骤(2)的混合物加入N,N-二甲基甲酰胺，冰水浴条件下搅拌；(4)往步骤(3)的混合物中加入2-溴代异丁酰溴，于室温下反应后，制得纤维素大分子引发剂。优选的，所述纤维素的聚合度为200～1200，所述纤维素为微晶纤维素、木浆粕、米浆粕、棉浆粕、桑皮浆粕、稻草浆粕、苇浆粕、蔗渣浆粕以及麻浆粕中的一种或多种，所述木浆粕、米浆粕、棉浆粕、桑皮浆粕、稻草浆粕、苇浆粕、蔗渣浆粕以及麻浆粕中纤维素的质量含量为90～100％。优选的，所述步骤(4)中于室温下反应18h。优选的，所述核碱基官能化纤维素聚合物主要由以下重量分数的原料制成：0.1～1份纤维素大分子引发剂、10～30份核碱基单体、75～85份溶剂、1份还原剂、1.0～10×10-3份催化剂、1.0～10×10-2份配体。优选的，所述核碱基官能化纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两亲性核碱基官能化纤维素聚合物，其特征在于：所述聚合物具有(I)式所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种两亲性核碱基官能化纤维素聚合物，其特征在于：所述聚合物具有(I)式所示的结构：



其中Nu为
x,y,n为整数，10≤x≤100，20≤y≤200，200≤n≤1200，R为或H或聚合物链。


2.根据权利要求1所述的两亲性核碱基官能化纤维素聚合物，其特征在于：所述两亲性核碱基官能化纤维素聚合物的制备方法包括以下步骤：
(1)制备核碱基官能化纤维素聚合物：将核碱基单体通过原子转移自由基聚合反应接枝到纤维素大分子引发剂的主链上，制得核碱基官能化纤维素聚合物；
(2)制备两亲性核碱基官能化纤维素聚合物：将N,N-二甲基丙烯酰胺通过原子转移自由基聚合反应接枝到步骤(1)中制得的核碱基官能化纤维素聚合物上，即制得两亲性核碱基官能化纤维素聚合物。


3.一种制备如权利要求1所述的两亲性核碱基官能化纤维素聚合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备核碱基官能化纤维素聚合物：将核碱基单体通过原子转移自由基聚合反应接枝到纤维素大分子引发剂的主链上，制得核碱基官能化纤维素聚合物；
(2)制备两亲性核碱基官能化纤维素聚合物：将N,N-二甲基丙烯酰胺通过原子转移自由基聚合反应接枝到步骤(1)中制得的核碱基官能化纤维素聚合物上，即制得两亲性核碱基官能化纤维素聚合物。


4.根据权利要求3所述的两亲性核碱基官能化纤维素聚合物的制备方法，其特征在于：所述核碱基官能化纤维素聚合物主要由以下重量分数的原料制成：0.1～1份纤维素大分子引发剂、10～30份核碱基单体、75～85份溶剂、1份还原剂、0.01～1份催化剂、0.1～1份配体。


5.根据权利要求4所述的两亲性核碱基官能化纤维素聚合物的制备方法，其特征在于：所述核碱基单体为腺嘌呤丙烯酸酯单体、胸腺嘧啶丙烯酸酯单体、胞嘧啶丙烯酸酯单体、鸟嘌呤丙烯酸酯单体和尿嘧啶丙烯酸酯单体中的一种或者几种。


6.根据权利要求5所述的两亲性核碱基官能化纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：华赞，汪钟凯，高陈，闫阳阳，李建军，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34