一种侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水溶性的、兼具可逆交联特性的生物可降解聚酯的制备方法该方法工艺简单，原料绿色易得，其侧链的巯基可在氧化还原条件下实现交联和解交联的动态可逆变化。原条件下实现交联和解交联的动态可逆变化。原条件下实现交联和解交联的动态可逆变化。

【技术实现步骤摘要】
一种侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯的制备方法


[0001]本专利技术属于高分子科学
，涉及一类侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯的制备方法。

技术介绍

[0002]聚酯类材料被广泛应用于药物及基因输送载体等方面，由于其具有良好的易改性，生物相容性和生物降解性等优势，引起了人们的广泛关注。目前具有较高的临床应用潜力的基因载体聚合物包括聚(氨基酸)、聚酯、葡聚糖、壳聚糖等。聚酯材料由于其具有优良的生物载药性，被广泛应用于生物医学中，如聚(乳酸)(PLA)、聚乙醇酸(PGA)和聚(ε
‑
己内酯)(PCL)等。
[0003]传统的聚酯多为疏水性结构，其在水溶液中溶解性较差，这主要是由于酯键自身的疏水性和构建酯键的聚合单体自身的疏水性导致的，因此水溶性聚酯很少被报道。在药物载体领域中，经常通过使用亲水性引发剂的方式引发环状内酯单体开环聚合，从而构建两亲性聚酯实现疏水药物的包载。然而，开环聚合对催化剂，聚合条件具有较大的局限性，单体种类较单一，不利于后修饰和功能化，因此通过缩聚方式构建水溶性聚酯十分重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于专利技术制备一种水溶性的、兼具可逆交联特性的生物可降解聚酯。本专利技术公开了一种侧链含有不同含量巯基的水溶性聚酯的制备方法，该方法工艺简单，原料绿色易得，其侧链的巯基可在氧化还原条件下实现交联和解交联的动态可逆变化。
[0005]在本申请中，申请人选用利用含可羰基作为后修饰位点的二羧酸二甲酯类为原料与水溶性聚乙二醇聚合制备水溶性聚酯，通过羰基与氨基的反应在侧链引入不同含量的巯基，利用巯基可在氧化环境下交联成双硫键，并且双硫键可在还原性条件下解交联为巯基的特性，构建氧化还原体系下可逆交联的水溶性聚酯。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案实现上述目的的：一种侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯的制备方法，步骤如下：
[0007](1)向1，3丙酮二羧酸或1，3丙酮二羧酸烷基酯的单体A中加入0.1
‑
10摩尔当量的水溶性聚乙二醇单体B，再加入酯化类催化剂；将上述混合体系加热到100℃
‑
130℃并持续搅拌1
‑
2h，继续升温至 150℃
‑
180℃并搅拌4
‑
48h,停止反应，加溶剂溶解得溶解液，将溶解液于低溶解度的溶剂中沉降，离心分离，收集沉淀，干燥12
‑
48h，即得到聚酯原料；
[0008](2)以聚酯原料制备方法中单体A的量为1当量，向聚酯原料中加入0.25
‑
10摩尔当量巯基乙胺或巯基丙胺，再加入0.025
‑
0.5摩尔当量的对甲苯磺酸(PTSA)，在溶剂中反应；反应体系中反应物浓度在0.1M
‑
1M范围内,在20
‑
100℃下搅拌加热，反应1
‑
24h；停止反应，在烷基醚中沉降3
‑
5次，除去反应原料和溶剂，沉降得到的产物在真空烘箱抽干12
‑
48h，即得到侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯，所述侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯可在水溶液中自组装成粒径为200nm的纳米粒；
[0009]优选地，步骤(1)所述1，3丙酮二羧酸烷基酯为1，3丙酮二羧酸的C1
‑
C6的烷基酯，进一步优选为1，3丙酮二羧酸二甲酯、1， 3丙酮二羧酸二乙酯；所述低溶解度的溶剂为甲醇、正己烷或乙醚。
[0010]优选地，步骤(1)所述水溶性聚乙二醇单体B的分子量小于1500 g/mol(例如PEG1000)，步骤(1)所述水溶性聚乙二醇单体B具有如下结构通式：
[0011][0012]例如如下结构的水溶性聚乙二醇单体：
[0013][0014]优选地，步骤(1)中按照摩尔比计算，A/B＝1/1；
[0015]优选地，步骤(1)所述酯化类催化剂包括但不限于钛酸四丁酯，醋酸锌或二丁基氧化锡，酯化类催化剂的用量为单体A的0.5％
‑
2％摩尔当量，进一步优选为1％摩尔当量；
[0016]优选地，步骤(1)所述溶剂包括但不限于氯仿或四氢呋喃；
[0017]优选地，步骤(2)中所述溶剂包括但不限于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺；
[0018]优选地，步骤(2)中烷基醚为乙醚或甲基叔丁基醚；
[0019]根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯的交联与解交联方法，将侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯溶解于溶剂中，然后滴加过氧化氢溶液，过氧化氢分散均匀后静置得形成交联状聚酯胶；向交联状聚酯胶加入二硫苏糖醇或谷胱甘肽，摇晃溶解均匀后静置解交联得侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯。
[0020]优选地，所述侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯的交联与解交联方法的具体步骤为：将侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯溶解于 1mL的二甲基亚砜，N,N二甲基甲酰胺，或水中，配置成质量浓度在 1.0g/ml
‑
100g/mol范围内的溶液并搅拌均匀，滴加30％的过氧化氢溶液20
‑
500μl，过氧化氢的摇晃均匀后室温静置0.5
‑
24小时形成交联状聚酯胶。向已经交联的聚酯溶液加入(0.1
‑
1mmol)二硫苏糖醇或谷胱甘肽，摇晃溶解均匀后37℃下静置0.5
‑
24小时解交联。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术提出了一种合成水溶性同时侧链带有巯基的聚酯类材料，该类材料具有氧化还原条件下的可逆交联特性，为合成新型聚酯材料提供了技术参考，同时拓宽了聚酯材料的生物应用。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1中制备含25％巯基后修饰的聚酯的核磁图。。
[0024]图2为本专利技术实施例2中可逆交联聚酯的交联与解交联示意图。
具体实施方式
[0025]实施例1
[0026]以单体B为二缩三乙二醇为例计算：利用精密天平准确称取3.588g(0.02mol，1eq)1,3
‑
丙酮二羧酸二甲酯，于20mL反应瓶中，再准确称取3.00g(0.02mol，1eq)二缩三乙二醇，最后称取68mg (0.2mmol，0.01eq)钛酸四丁酯，并加入磁子,置于100℃圆台中，每隔10min升温10 ℃,直到升温至130℃,保持在130℃下反应1h，继续升温至150℃反应4h。停止反应，冷却至室温后加1ml氯仿加热并超声至溶解。在50mL离心管中将聚合物沉降在30mL甲醇中，在6000r/min，5min的条件下离心纯化三次，离心得到的产物在真空烘箱抽干直至溶剂除干得到侧链羰基的水溶性聚酯(即聚酯原料)。利用精密天平准确称取80mg上述水溶性聚酯(聚合物中单体A的量为0.4mmol，根据重复单元的分子量以及单体A的相对分子质量折算)于20mL反应瓶中，再准确称取7.7mg(0.1mmol，0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯的制备方法，步骤如下：(1)向1，3丙酮二羧酸或1，3丙酮二羧酸烷基酯的单体A中加入0.1
‑
10摩尔当量的水溶性聚乙二醇单体B，再加入酯化类催化剂；将上述混合体系加热到100℃
‑
130℃并持续搅拌1
‑
2h，继续升温至150℃
‑
180℃并搅拌4
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48h,停止反应，加溶剂溶解得溶解液，将溶解液于低溶解度的溶剂中沉降，离心分离，收集沉淀，干燥12
‑
48h，即得到聚酯原料；(2)以聚酯原料制备方法中单体A的量为1当量，向聚酯原料中加入0.25
‑
10摩尔当量巯基乙胺或巯基丙胺，再加入0.05
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0.5摩尔当量的对甲苯磺酸，在溶剂中反应；反应体系中反应物浓度在0.1M
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1M范围内,在20
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100℃下搅拌加热，反应1
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24h；停止反应，在烷基醚中沉降3
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5次，除去反应原料和溶剂，沉降得到的产物在真空烘箱抽干12
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48h，即得到侧链含巯基的可逆交联类水溶性聚酯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述1，3丙酮二羧酸烷基酯为1，3丙酮二羧酸的C1
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C6的烷基酯。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述1，3丙酮二羧酸烷基酯为1，3丙酮二羧酸二甲酯、1，3丙酮二羧酸二乙酯；所述低溶解度的溶剂为甲醇、正己烷或乙醚。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述水溶性聚乙二醇单体B的分子量小...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑楠，宋汪泽，郑玉斌，刘玥，
申请(专利权)人：大连理工常熟研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：