一種raft法合成半乳糖嵌段共聚物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半乳糖共聚物的制備領(lǐng)域，特別涉及RAFT法合成半乳糖嵌段共聚物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]含糖聚合物由于具有較好的親水性和生物相容性以及易降解性從而成為生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
[0003]Rizzardo 在第 37 屆國際高分子大會(huì)上作了 “Tailored polymers by freeradical processes”的報(bào)告，首次提出了可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)的概念。在傳統(tǒng)的自由基聚合體系中，自由基濃度較高，容易發(fā)生自由基的終止反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)不可控。如果在聚合體系中加入鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)高的特種鏈轉(zhuǎn)移劑，使得增長自由基和該鏈轉(zhuǎn)移劑之間進(jìn)行退化轉(zhuǎn)移，從而降低自由基的濃度，就有可能實(shí)現(xiàn)活性自由基聚合。通過可逆加成鏈斷裂轉(zhuǎn)移自由基法(RAFT)所合成的聚合物具有較窄的分子量分散指數(shù)(PDI)，在應(yīng)用上具有更加優(yōu)良的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種RAFT法合成半乳糖嵌段共聚物的方法，該方法采用酶促法合成反應(yīng)單體，選擇性強(qiáng)，產(chǎn)率高，所得含糖單體純度高；使用RAFT法合成含半乳糖嵌段共聚物，合成反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生爆聚，且反應(yīng)所得產(chǎn)物分子量分散寬度低；所得共聚物具有生物相容性，毒性較低，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域可被廣泛使用。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種RAFT法合成半乳糖嵌段共聚物的方法，其特征在于，包括:
[0006]第一步:將壬二酸二乙烯酯與半乳糖溶于溶劑中，加入堿性蛋白酶，在45?55°C條件下，攪拌反應(yīng)4-5d，得到乙烯基壬二酸半乳糖酯(OVZG);
[0007]第二步:將上述的乙烯基壬二酸半乳糖酯與聚二甘醇二甲基丙烯酸酯(PDEGMA)溶于溶劑中，加入引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，在60?80°C油浴和氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)40?50h，終止反應(yīng)，提純，即得半乳糖嵌段共聚物(PDEGMA-b-POVZG)。
[0008]優(yōu)選地，所述的壬二酸二乙烯酯的合成方法包括:將40-70重量份的壬二酸與乙酸乙烯酯混合，壬二酸的質(zhì)量與乙酸乙烯酯的體積的比例為40-70g: 100-200ml ;加入2-4重量份的乙酸汞，再加入4-8重量份的無水乙酸銅混合后，在60-80°C油浴反應(yīng)0.1-1小時(shí)后，滴加濃硫酸，每10?20重量份的壬二酸滴加1-2滴濃硫酸，繼續(xù)在60-80°C油浴反應(yīng)
6-10小時(shí)，冷卻，加入2-6重量份的無水乙酸鈉后，再加入8-30重量份的碳酸氫鈉，用體積比為1:1?3:1的石油醚和水的混合物作為萃取劑進(jìn)行萃取，分離出上層清液，純化即得壬二酸二乙烯酯。
[0009]優(yōu)選地，所述的聚二甘醇二甲基丙烯酸酯的合成方法包括:取二甘醇二甲基丙烯酸酯、鏈轉(zhuǎn)移劑S-氰甲基-N-甲基-N-(4-吡啶基)氨基二硫代碳酸酯(CMP⑶)和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)用溶劑DMF溶解，二甘醇二甲基丙烯酸酯、鏈轉(zhuǎn)移劑S-氰甲基-N-甲基-N-(4-吡啶基)氨基二硫代碳酸酯(CMPCD)和引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)的重量比為60-100: I: 0.2-0.4，抽真空并充氮?dú)?，?0-80°C油浴中反應(yīng)0.5-1.5h，然后置于冰水浴中冷卻，反應(yīng)產(chǎn)物提純后，真空干燥，得到聚二甘醇二甲基丙烯酸酯。
[0010]優(yōu)選地，所述第一步中的壬二酸二乙烯酯與半乳糖的摩爾比為2: I?4: 1，堿性蛋白酶與半乳糖的質(zhì)量比為1: 0.1?1: 3。
[0011]優(yōu)選地，所述的第二步中的乙烯基壬二酸半乳糖酯、聚二甘醇二甲基丙烯酸酯、弓丨發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的摩爾比為55-65: I: 0.1-0.3: 0.5_1，乙烯基壬二酸半乳糖酯與溶劑的質(zhì)量比為1:1?1: 3。
[0012]優(yōu)選地，所述的第一步中的溶劑為無水吡啶。
[0013]優(yōu)選地，所述的第一步中堿性蛋白酶為枯草芽孢桿菌蛋白酶。
[0014]優(yōu)選地，所述的第一步中的攪拌速率為150-200rpm。
[0015]優(yōu)選地，所述的第二步中的溶劑為二甲基甲酰胺(DMF)。
[0016]優(yōu)選地，所述的第二步中的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)。
[0017]優(yōu)選地，所述的第二步中的鏈轉(zhuǎn)移劑為S-氰甲基-N-甲基-N_(4-吡啶基)氨基二硫代碳酸酯(CMPCD)。
[0018]優(yōu)選地，所述第二步中的終止反應(yīng)為冰水浴終止反應(yīng)。
[0019]優(yōu)選地，所述第二步中的提純?yōu)橛萌軇┤芙猓缓蟪恋韯┏恋?，重?fù)3-4次。
[0020]更優(yōu)選地，所述的溶劑為二氯甲烷，沉淀劑為正己烷。
[0021]本發(fā)明利用RAFT法制備半乳糖共聚物的反應(yīng)如圖3所示。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0023](I)本發(fā)明采用酶促法合成反應(yīng)單體，選擇性強(qiáng)，產(chǎn)率高，所得含糖單體純度高；
[0024](2)本發(fā)明使用RAFT法合成含半乳糖共聚物，合成反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生暴聚，且反應(yīng)所得產(chǎn)物分子量分散寬度低；
[0025](3)本發(fā)明反應(yīng)所得共聚物具有生物相容性，毒性較低，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域可被廣泛使用；
[0026](4)本發(fā)明所合成的半乳糖嵌段共聚物，由于TOEGMA具有溫敏特性，所得共聚物也具有溫敏性，可用于生物醫(yī)用材料。
【附圖說明】
[0027]圖1為PDEGMA-b-POVZG的紅外光譜圖；
[0028]圖2 為 PDEGMA-b-POVZG 的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
[0029]圖3為本發(fā)明利用RAFT法制備半乳糖共聚物的反應(yīng)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0031]實(shí)施例1
[0032]—種RAFT法合成半乳糖嵌段共聚物的方法，如圖3所示，具體步驟為:
[0033](I)稱取壬二酸57.76g與乙酸乙稀酯150ml混勾后加入2mg乙酸萊，再加入4mg無水乙酸銅混合后，70°C油浴反應(yīng)半小時(shí)后，滴加四滴濃硫酸，繼續(xù)在70°C油浴反應(yīng)8小時(shí)，冷卻，加入2g無水乙酸鈉后，再加入8g碳酸氫鈉粉末，用體積比為1:1的石油醚和水的混合物作為萃取劑進(jìn)行萃取，分離出上層清液，通過硅膠柱層析純化后即得壬二酸二乙烯酯。
[0034](2)取 1.13g DEGMA、13.4mg 鏈轉(zhuǎn)移劑 CMPCD、引發(fā)劑 AIBN 2.1mg,用 2ml DMF 溶劑溶解，經(jīng)過三次抽真空-充氮?dú)馓幚?，?0°C油浴中反應(yīng)lh，然后置于冰水浴中冷卻5min。把反應(yīng)產(chǎn)物用2mL 二氯甲烷溶解后，30mL正己烷沉淀反復(fù)3次后，放入真空干燥箱干燥，得到0.83g黃