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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子合成,具体涉及一种聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、嵌段共聚物一般指由化学键将两种不同组成的均聚物链接起来的线性高分子,其兼具两种均聚物各自的特性。相对于线性均聚物,嵌段共聚物具有许多独特的性质,被广泛应用于表面活性剂、乳化剂、相容剂、纳米医药等领域。聚乙二醇(peg)分子量范围广、选择余地大、无毒性、亲水性好、不具有抗原性和免疫原性,已通过美国联邦药品管理局(fda)认证可用于人体,被广泛应用于生物医用材料。衣康酸存在于哺乳动物巨噬细胞内,而且是具有重要免疫调控功能的代谢产物,可作为多种疾病的潜在治疗靶点。同时,衣康酸属于细胞内源产生的代谢产物,利用其作为潜在的药物候选分子,不会引起严重的副作用,并且衣康酸具有优良的抗炎、抗菌及抗病毒作用。聚酯是一种广为人知的生物降解聚合物,它具有优异的可加工性、较低的细胞毒性以及药物穿透性,因而在基因传递、组织工程支架和海洋防污材料中使用广泛。
2、聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚(mpeg-dhb-ita-mpeg)拥有独特的亲水性、柔性、生物降解性、细胞亲和力、抗菌性等特性。根据缩合聚合合成聚酯的合成方式,一般聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物的合成方式是利用衣康酸二甲酯和多元醇发生酯交换反应得到衣康酸基聚酯;再通过改性聚乙二醇(peg)的末端羧基与衣康酸基聚酯中的羟基发生酯化反应来制备嵌段共聚物。其单体选择范围更广,可以合成更多的聚酯嵌段共聚物。但一般通过上述
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷与不足,本专利技术的首要目的在于提供一种结构可控的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法。
2、本专利技术的又一目的在于提供一种利用上述制备方法制备得到的窄分子量分布的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性三嵌段共聚物。
3、本专利技术的再一目的在于提供一种上述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性三嵌段嵌段共聚物的应用。
4、为实现上述专利技术目的,本专利技术通过以下技术方案实现:
5、一种聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,包括以下步骤:
6、将衣康酸、1,1,3,3-四甲基胍、二元卤化物和溶剂混合并加热,反应完全后加入具有单羧基末端的聚乙二醇单甲醚继续反应,反应结束后进行沉淀、透析、干燥,得到聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物;
7、所述衣康酸、二元卤化物、1,1,3,3-四甲基胍和聚乙二醇单甲醚的摩尔比为1~3:2~6:1.5~3.5:1~3。
8、作为优选,制备聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的反应方程式如下式1所示:
9、
10、式1中46为聚乙二醇单甲醚的聚合度,n为最终嵌段聚合物中衣康酸基聚酯的聚合度。
11、本专利技术通过对商业化1,1,3,3-四甲基胍的纯化使用,通过加入二元卤化物及衣康酸单体合成衣康酸基聚酯,再通过衣康酸基聚酯与羧酸末端聚乙二醇单甲醚反应并控制反应时间的方法,反应条件温和,不需要保护气体即可成功制备分子量分布较窄结构可控的两亲性三嵌段共聚物,即聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物。利用合成的两亲性三嵌段共聚物,本专利技术还自组装了纳米胶束95%以上的自组装结构。
12、本专利技术主要是利用羧酸与卤素的点击化学反应,羧酸在四甲基胍的作用下,先形成羧酸根负离子,然后羧酸根负离子仅供卤化物的α碳,在酯基形成同时,脱去卤素原子与四甲基胍形成相应的四甲基胍卤化氢盐。由点击化学的特性可实现反应温和以及不需要保护气体的条件,通过控制不同的羧酸结构和卤素结构可以实现结构可控。
13、作为优选,所述1,1,3,3-四甲基胍使用前事先经过纯化处理。
14、作为进一步优选,所述1,1,3,3-四甲基胍使用前事先经过两次纯化处理,并用氩气气氛保存。
15、作为进一步优选,所述纯化处理的步骤包括:用氢化钙(cah2)搅拌过夜,再减压蒸馏纯化。
16、作为优选,所述二元卤化物为1,4-二溴丁烷、1,6-二溴己烷、1,4-二氯丁烷和1,4-二氯己烷中的任意一种。
17、作为优选,所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚枫、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、甲苯、苯、乙腈、二氧六环中的任意一种或多种的组合。
18、作为优选,所述聚乙二醇单甲醚的分子量为mn=2000,
19、作为优选,衣康酸、1,1,3,3-四甲基胍、二元卤化物和溶剂混合并加热过程中反应时间为3~24h。
20、作为优选,加热反应温度为10~70℃。
21、作为优选,加入具有单羧基末端的聚乙二醇单甲醚后继续反应的反应时间为6~24h。
22、如上所述的制备方法制备得到的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物。
23、如上所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物在药物运输释放、纳米反应器以及纳米催化领域中的应用。
24、因此,本专利技术具有以下有益效果:
25、本专利技术通过对商业化1,1,3,3-四甲基胍的纯化使用,通过加入二元卤化物及衣康酸单体合成衣康酸基聚酯,再通过衣康酸基聚酯与羧酸末端聚乙二醇单甲醚反应并控制反应时间的方法,反应条件温和,不需要保护气体即可成功制备分子量分布较窄结构可控的两亲性三嵌段共聚物,即聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物。利用合成的两亲性三嵌段共聚物,本专利技术还自组装了纳米胶束95%以上的自组装结构。本专利技术的合成方法操作简单可行,原料便宜易得,具有一定的经济效益。
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1.一种聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述1,1,3,3-四甲基胍使用前事先经过纯化处理。
3.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述二元卤化物为1,4-二溴丁烷、1,6-二溴己烷、1,4-二氯丁烷和1,4-二氯己烷中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚枫、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、甲苯、苯、乙腈、二氧六环中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇单甲醚的分子量为Mn=2000,D=1.03。
6.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲
7.根据权利要求1或6所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,加热反应温度为10~70℃。
8.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,加入具有单羧基末端的聚乙二醇单甲醚后继续反应的反应时间为6~24h。
9.如权利要求1~8中任意一项所述的制备方法制备得到的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物。
10.如权利要求9所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物在药物运输释放、纳米反应器以及纳米催化领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述1,1,3,3-四甲基胍使用前事先经过纯化处理。
3.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述二元卤化物为1,4-二溴丁烷、1,6-二溴己烷、1,4-二氯丁烷和1,4-二氯己烷中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚枫、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、甲苯、苯、乙腈、二氧六环中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的聚乙二醇单甲醚-衣康酸基聚酯-聚乙二醇单甲醚两亲性嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇单甲醚...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗大贵,周国英,张啸,刘嘉琪,叶亦婷,
申请(专利权)人:浙江中医药大学,
类型:发明
国别省市:
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