一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] -種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物，屬于功能高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在眾多的可降解聚合物材料中，聚磷酸酯由于結(jié)構(gòu)與生命體當(dāng)中的磷酸等結(jié)構(gòu)相 似，具有優(yōu)異的生物相容性和生物降解性，因而引起人們的廣泛關(guān)注。但是聚磷酸酯本身熔 融溫度及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，單純用作聚合物材料的可操作性低，通常是將磷酸酯的共 聚物制備成膠束、膜材料等。此外，目前關(guān)于磷酸酯聚合物制備的大部分報道中都采用的是 開環(huán)聚合的方法，縮合聚合制備磷酸酯聚合物的研究還比較少。
[0003] 聚己內(nèi)酯是最早被研究、應(yīng)用最為廣泛的可降解材料之一，它具有良好的生物相 容性、可完全降解、易加工的優(yōu)點(diǎn)，但是其結(jié)晶性強(qiáng)、降解周期長、親水性差，限制了其在生 物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
[0004] 此外，光敏聚合物材料因其可在清潔能源-光的刺激下使聚合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生改 變，以調(diào)控宏觀性能，從而受到越來越多的關(guān)注。肉桂酸衍生物是一種植物性單體，具有光 敏性、抗氧化性以及良好的熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能，肉桂酸基團(tuán)可以在體內(nèi)代謝并且無毒。其 可以在一定波長的紫外光照下（λ >280nm)發(fā)生光二聚反應(yīng)，將雙鍵打開而加聚形成環(huán)丁 烷的結(jié)構(gòu)，在波長小于260nm的紫外光的照射下，環(huán)狀結(jié)構(gòu)又可以被打開回復(fù)到原來的結(jié) 構(gòu)。
[0005] 本發(fā)明以二氯磷酸乙酯（EDP)、己內(nèi)酯（CL)和丙交酯（LA)為單體，不同分子量 的雙端羥基PCL和PLA為原料，通過熔融縮聚制備了一系列的磷酸酯共聚物（PPE-PCL， PPE-PLA);進(jìn)一步通過化學(xué)修飾反應(yīng)，將肉桂?；氲骄酆衔镦溎┒酥频靡幌盗泄饷粜?磷酸酯聚合物（PPE-PCL-C，PPE-PLA-C)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案：一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物，（1)分別選用不同 分子量的雙端羥基PCL和PLA與二氯磷酸乙酯為原料，通過熔融縮聚制備PPE-PCL和 PPE-PLA，并進(jìn)一步通過化學(xué)修飾反應(yīng)將光敏的肉桂基團(tuán)引入到聚合物鏈末端從而制得一 系列不同組成的PPE-PCL-C和PPE-PLA-C ; (2)在THF/水的混合介質(zhì)中聚合物PPE-PCL-C 自組裝成膠束。
[0008] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過通過開環(huán)聚合和熔融縮聚制備了一系列光敏性磷 酸酯聚合物；再在THF/水的混合介質(zhì)中制得光敏性磷酸酯聚合物膠束。制得的光敏性共聚 物膠束具有良好的生物降解性和生物相容性，這種光敏性共聚物膠束可用與藥物負(fù)載和藥 物輸送。
【附圖說明】
[0009]圖1光敏性磷酸酯聚合物PPE-PCL-C的核磁譜圖。
[0010] 圖2紫外光照前（a)、后（b)PPE-PCL-C聚合物膠束的SEM圖。
[0011] 圖3 PPE-PCL-C膠束在pH = 9. 4環(huán)境中紫外光照（λ = 302nm)前后粒徑隨降解 時間的變化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1、聚（ε-己內(nèi)酯）（PCL)
[0013]按 1 :6 的投料比，將引發(fā)劑 EG(0. 6206, lOmmol)、單體 ε-CL(6. 8412,60mmol)和 溶劑甲苯（50mL)讓分別加入到lOOmL三口瓶中，在100°C、N2氛圍下攪拌30分鐘后，加入 一定量的催化劑辛酸亞錫（Sn(0ct) 2)，繼續(xù)在100°C下攪拌反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn) 物的甲苯溶液以一定的滴加速度滴加進(jìn)無水乙醚中，沉淀，抽濾，再置于真空干燥箱中30°C 下干燥至恒重。
[0014] 實(shí)施例2、磷酸酯聚合物（PPE-PCL)
[0015] 將預(yù)先合成好的分子量為1. 70X 103的雙端羥基PCL(11. 2g，lOmmol)置于三口燒 瓶中，升溫至80°C使之熔融，通氮?dú)庖猿ンw系中的氧氣，再在抽真空的狀態(tài)下，通過橡皮 隔膜塞用微量進(jìn)樣器滴加入當(dāng)量的m)P (1. 63g，lOmmol)，將體系密封，再次抽真空并逐漸升 溫至160°C，在一定真空度的條件下保持反應(yīng)24h后冷卻至室溫，用二氯甲烷溶解產(chǎn)物并用 無水乙醚沉淀、過濾，真空烘箱中40°C烘干。
[0016] 實(shí)施例3、光敏性磷酸酯聚合物（PPE-PCL-C)
[0017] 將PPE-PCL(4. llg，lmmol)、25mL二氯甲烷和lmL吡啶加入到50mL圓底燒瓶中， 〇°C下攪拌0. 5小時，加入10倍當(dāng)量的肉桂酰氯（1. 665g，lOmmol)，在0°C下攪拌反應(yīng)1. 5h 后，在常溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后，用無水乙醚沉淀過濾3次后，用乙醚洗滌沉淀 直到濾液為完全透明的顏色，再用去離子水洗滌以除去吡啶鹽酸鹽及多余的吡啶，最后置 于真空烘箱中40°C下干燥得到最終的產(chǎn)物。
[0018]實(shí)施例 4、PPE-PCL 與 PPE-PCL-C 膠束
[0019] 以THF為溶劑，將不同組成的PPE-PCL及PPE-PCL-C配制成2mg/mL的溶液。在 1000r/min的攪拌速度下，用微量進(jìn)樣器以1滴/秒的速度向共聚酯/THF溶液中緩慢滴加 適量超純水，初步制得膠束溶液，繼續(xù)攪拌膠束溶液過夜，再將其逐滴滴加到大量的超純水 中以固定膠束的形態(tài)，然后置于去離子水中透析，每隔6h換一次去離子水，充分除去有機(jī) 溶劑后得到聚酯膠束的水溶液，并將最終的濃度調(diào)整至〇. 4mg/mL。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物，是以己內(nèi)酯和丙交酯為單體，先用乙二醇分 別開環(huán)制備不同分子量的雙端羥基聚己內(nèi)酯和聚丙交酯，再與二氯磷酸乙酯通過熔融縮聚 制備一系列的磷酸酯基共聚物；進(jìn)一步通過化學(xué)修飾反應(yīng)，將肉桂酰基引入到聚合物鏈末 端制得光敏性磷酸酯聚合物；進(jìn)而將其在THF/水的混合介質(zhì)中自組裝成膠束。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性磷酸酯基共聚物，其特征是以己內(nèi)酯和磷酸酯重復(fù)單 元為主鏈，以肉桂?；鶠殒溎┒嘶鶊F(tuán)；其中聚已內(nèi)酯的分子量為〇. 1〇Χ1〇3-3. 20X103,光 敏性聚（磷酸乙酯-己內(nèi)酯）共聚物的分子量為6· 10Χ103-25·90Χ103;所得光敏性聚（磷 酸乙酯-己內(nèi)酯）共聚物的結(jié)構(gòu)為：其中η= 6 ~26，Χ= 3 ~10,表示成PPE-PCL-C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性磷酸酯基共聚物，其特征是以丙交酯和磷酸酯重復(fù)單 元為主鏈，以肉桂酰基為鏈末端基團(tuán)；其中聚已內(nèi)酯的分子量為1.70Χ103-7. 40Χ103,光 敏性聚（磷酸乙酯-丙交酯）共聚物的為7· 30Χ103-37· 90Χ103;所得光敏性聚（磷酸乙 酯-丙交酯）共聚物的結(jié)構(gòu)為：其中η= 6 ~26，Χ= 3 ~10,表示成PPE-PLA-C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性磷酸酯基共聚物，將其在THF/水的混合介質(zhì)中自組 裝成球狀膠束，膠束的粒徑為180~630nm，粒徑分布保持在0. 3-0. 4 ;對制備好的膠束用 紫外光照射（λ= 302nm)足夠長的時間后，其粒徑減小，100~450nm，粒徑分布保持在 0. 3~0, 35〇5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光敏性磷酸酯基共聚物膠束，其特征是具有可降解性，其降 解的最初2-4天內(nèi)，膠束粒徑是減小的；之后隨著降解時間增加，膠束粒徑開始出現(xiàn)波動性 變化；直到10天后，膠束的粒徑開始明顯不斷減??；到60天后，膠束結(jié)構(gòu)塌陷，幾乎完全降 解；并且，其降解行為行為可以通過控制PCL鏈段長度實(shí)現(xiàn)調(diào)控。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性磷酸酯基共聚物，其特征是PPE-PCL-C有一定光敏感 性和生物相容性；可以通過紫外光照射提高聚合物的熱穩(wěn)定性。這種光敏性可降解聚合物 膠束具有親水外殼和疏水內(nèi)核，可用作環(huán)境和生物醫(yī)藥領(lǐng)域的載體。
【專利摘要】一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物，屬于功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以二氯磷酸乙酯(EDP)、己內(nèi)酯(CL)和丙交酯(LA)為單體，不同分子量的雙端羥基聚己內(nèi)酯(PCL)和聚丙交酯(PLA)為原料，通過熔融縮聚制備了一系列的磷酸酯基共聚物PPE-PCL和PPE-PLA；進(jìn)一步通過化學(xué)修飾反應(yīng)，將肉桂酰基引入到聚合物鏈末端制得光敏性磷酸酯聚合物PPE-PCL-C和PPE-PLA-C。將磷酸酯聚合物在混合介質(zhì)中自組裝成膠束，所得的膠束具有一定的降解性和光敏性。本發(fā)明制得的聚合物具有良好的生物降解性和生物相容性，可應(yīng)用于藥物輸送、組織工程等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
【IPC分類】C08G79/04, C08J3/07, C08G63/08, C08G63/91
【公開號】CN105384941
【申請?zhí)枴緾N201510888863
【發(fā)明人】陳明清, 張藜, 施冬健
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月7日