聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及一種聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于擁有高密度的氨基，聚乙烯亞胺(PEI)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如與納米二氧化娃粒子結(jié)合用于二氧化碳吸收，修飾石墨稀用于制作超級電容等。但讓其備受關(guān)注的主要原因在于PEI在基因治療的研究中的重要作用.獨(dú)特的“質(zhì)子海綿效應(yīng)”讓PEI成為了一種極好的非病毒基因載體，具有很高的DNA濃縮能力。但是，在溶液中帶有過多的正電荷使PEI具有很高的細(xì)胞毒性，不利于基因運(yùn)輸，嚴(yán)重限制了其應(yīng)用。
[0003]目前有大量的研究選擇對PEI進(jìn)行接枝共聚修飾，以降低其毒性，增加載藥率。Petersen等研究發(fā)現(xiàn)PEI經(jīng)聚乙二醇(PEG)接枝后，可減少其毒性高和易聚集的問題，同時(shí)可保持PEI的高轉(zhuǎn)染效率。Yang等用門冬氨酸和賴氨酸縮聚成具有生物降解性的骨架分子，再把PEI600接枝到羧氨酸骨架上，得到的衍生物，體外轉(zhuǎn)染活性提高了 L 5倍。將殼聚糖與PEI接枝共聚與PEI相比毒性有所降低，而且其在體內(nèi)外都具有更高的轉(zhuǎn)染效率。Kim等用地塞米松對支化PEI25000進(jìn)行修飾，使其毒性大大降低。
[0004]將脂肪族聚酯用于接枝修飾PEI是近年來研究較多的一個(gè)方向，主要是因?yàn)檫@類聚合物通常具有良好的可生物降解性。如苑仁旭等采用聚己內(nèi)酯(PCL)為接枝鏈與PEI偶聯(lián)，用于基因傳輸及磁共振顯像。Zhou等將聚羥基丁酸酯(PHB)與支化PEI進(jìn)行共聚，并用于si R NA的轉(zhuǎn)染。Zheng等則合成了 PCL_b_PEG嵌段共聚物為接枝鏈，PEI為主鏈的接枝共聚物，共聚物表現(xiàn)出了較高的SiRNA轉(zhuǎn)染效率。Lee等人將乙交酯與丙交酯的共聚物(PLGA)與PEI接枝共聚，并將產(chǎn)物用于無毒膠束型基因轉(zhuǎn)染載體。這些方法通常都采用基于聚合物之間的化學(xué)偶聯(lián)反應(yīng)，合成方法大都較為復(fù)雜，合成效率不高，產(chǎn)物的分離純化也較為困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明就是針對上述問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法。本發(fā)明通過grafting from的方法直接引發(fā)PDO開環(huán)聚合，一步反應(yīng)獲得具有較低接枝鏈段長度的PE1-g-PPDO接枝共聚物，操作簡便，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)可控，有望進(jìn)一步應(yīng)用于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域；同時(shí)還能夠在水溶液中有效的形成穩(wěn)定的膠束。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0007]本發(fā)明一種聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法，具體包括如下步驟:本發(fā)明以含羥基或胺基的化合物作為roo內(nèi)酯單體開環(huán)聚合的引發(fā)劑，通過配位插入機(jī)理聚合得到的聚合產(chǎn)物鏈端一端帶有引發(fā)劑殘基，另一端為羥基；采用重復(fù)單元中含有羥基和胺基側(cè)基的聚合物為大分子引發(fā)劑則制備得到接枝共聚物。
[0008]本發(fā)明一種聚乙稀亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法通過grafting from的方法，以PEI為大分子引發(fā)劑直接引發(fā)PDO開環(huán)聚合，制備得到PE1-g-PHX)產(chǎn)物，具體步驟為:
(1)將準(zhǔn)確稱量的大分子引發(fā)劑PEI加入嚴(yán)格干燥過的反應(yīng)瓶中，抽真空置換氮?dú)?遍后，加入已純化好的PDO單體；
(2)將反應(yīng)瓶放入80°C油浴中，攪拌至PDO單體與PEI形成均一的溶液，加入一定量的Sn (Oct) 2甲苯溶液，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)聚合48h ;
(3)冰浴中冷卻結(jié)束反應(yīng)，粗產(chǎn)物溶解在氯仿中，無水乙醚沉淀，抽濾，得到褐色固體，紅外燈下初步干燥后放入真空烘箱干燥至恒重，備用。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟(2)中的Sn(Oct)2甲苯溶液的純度為95% ;所述純度為95%的Sn (Oct) 2甲苯溶液的配置是在圓底燒瓶中加入一定量的甲苯、金屬鈉和少許二苯甲酮指示劑，浸泡2天后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流至甲苯變成深藍(lán)色，表明甲苯已無水，使用前蒸出。
[0010]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述步驟(I)中PDO單體的純化是在圓底燒瓶中加入一定量的PDO單體和少量的氫化鈣，抽真空置換氮?dú)?遍后，減壓蒸餾，重復(fù)數(shù)遍直至純度大于99.9%，備用。
[0011]本發(fā)明的有益效果是。
[0012]與其它脂肪族聚酯相比，本發(fā)明的聚對二氧環(huán)己酮(Proo)由于其分子結(jié)構(gòu)中具有獨(dú)特的醚鍵，因此具有更加優(yōu)異的可生物降解性和生物相容性。本發(fā)明以PEI為大分子引發(fā)劑，通過grafting from的方法直接引發(fā)PDO開環(huán)聚合，一步反應(yīng)獲得具有較低接枝鏈段長度的PE1-g-PPDO接枝共聚物，操作簡便，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)可控，有望進(jìn)一步應(yīng)用于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。與此同時(shí)，較低的接枝鏈長度不會(huì)明顯改變PEI的特性，同時(shí)還能夠在水溶液中有效的形成穩(wěn)定的膠束。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法的PE1-g-PPDO產(chǎn)物結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明一種聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成，具體包括如下步驟:本發(fā)明以含羥基或胺基的化合物作為roo內(nèi)酯單體開環(huán)聚合的引發(fā)劑，通過配位插入機(jī)理聚合得到的聚合產(chǎn)物鏈端一端帶有引發(fā)劑殘基，另一端為羥基；采用重復(fù)單元中含有羥基和胺基側(cè)基的聚合物為大分子引發(fā)劑則制備得到接枝共聚物。
[0015]本發(fā)明通過grafting from的方法，以PEI為大分子引發(fā)劑直接引發(fā)PDO開環(huán)聚合，制備得到PE1-g-PHX)產(chǎn)物，具體步驟為:
(1)將準(zhǔn)確稱量的大分子引發(fā)劑PEI加入嚴(yán)格干燥過的反應(yīng)瓶中，抽真空置換氮?dú)?遍后，加入已純化好的PDO單體；
(2)將反應(yīng)瓶放入80°C油浴中，攪拌至PDO單體與PEI形成均一的溶液，加入一定量的Sn (Oct) 2甲苯溶液，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)聚合48h ;
(3)冰浴中冷卻結(jié)束反應(yīng)，粗產(chǎn)物溶解在氯仿中，無水乙醚沉淀，抽濾，得到褐色固體，紅外燈下初步干燥后放入真空烘箱干燥至恒重，備用。
[0016]本發(fā)明所述Sn (Oct)2甲苯溶液的純度為95% ;所述純度為95%的Sn(Oct) 2甲苯溶液的配置是在圓底燒瓶中加入一定量的甲苯、金屬鈉和少許二苯甲酮指示劑，浸泡2天后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流至甲苯變成深藍(lán)色，表明甲苯已無水，使用前蒸出。所述PDO單體的純化是在圓底燒瓶中加入一定量的PDO單體和少量的氫化鈣，抽真空置換氮?dú)?遍后，減壓蒸餾，重復(fù)數(shù)遍直至純度大于99.9%，備用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法，其特征在于:本發(fā)明以含羥基或胺基的化合物作為roo內(nèi)酯單體開環(huán)聚合的引發(fā)劑，通過配位插入機(jī)理聚合得到的聚合產(chǎn)物鏈端一端帶有引發(fā)劑殘基，另一端為羥基；采用重復(fù)單元中含有羥基和胺基側(cè)基的聚合物為大分子引發(fā)劑則制備得到接枝共聚物。2.聚乙稀亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法，本發(fā)明通過graftingfrom的方法，以PEI為大分子引發(fā)劑直接引發(fā)PDO開環(huán)聚合，制備得到PE1-g-PPDO產(chǎn)物；其特征在于包括如下步驟: (1)將準(zhǔn)確稱量的大分子引發(fā)劑PEI加入嚴(yán)格干燥過的反應(yīng)瓶中，抽真空置換氮?dú)?遍后，加入已純化好的PDO單體； (2)將反應(yīng)瓶放入80°C油浴中，攪拌至PDO單體與PEI形成均一的溶液，加入一定量的Sn (Oct) 2甲苯溶液，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)聚合48h ; (3)冰浴中冷卻結(jié)束反應(yīng)，粗產(chǎn)物溶解在氯仿中，無水乙醚沉淀，抽濾，得到褐色固體，紅外燈下初步干燥后放入真空烘箱干燥至恒重，備用。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法，其特征在于:所述步驟(2)中的Sn(Oct)2甲苯溶液的純度為95% ;所述純度為95%的Sn(Oct) 2甲苯溶液的配置是在圓底燒瓶中加入一定量的甲苯、金屬鈉和少許二苯甲酮指示劑，浸泡2天后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱回流至甲苯變成深藍(lán)色，表明甲苯已無水，使用前蒸出。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法，其特征在于:所述步驟(I)中PDO單體的純化是在圓底燒瓶中加入一定量的PDO單體和少量的氫化鈣，抽真空置換氮?dú)?遍后，減壓蒸餾，重復(fù)數(shù)遍直至純度大于99.9%，備用。
【專利摘要】聚乙烯亞胺接枝聚對二氧環(huán)己酮的合成方法。本發(fā)明以含羥基或胺基的化合物作為PDO內(nèi)酯單體開環(huán)聚合的引發(fā)劑，通過配位插入機(jī)理聚合得到的聚合產(chǎn)物鏈端一端帶有引發(fā)劑殘基，另一端為羥基。本發(fā)明通過grafting？from的方法，以PEI為大分子引發(fā)劑直接引發(fā)PDO開環(huán)聚合，制備得到PEI-g-PPDO？產(chǎn)物，具體步驟為：(1)將準(zhǔn)確稱量的大分子引發(fā)劑PEI加入嚴(yán)格干燥過的反應(yīng)瓶中，抽真空置換氮?dú)?？遍后，加入已純化好的PDO單體；(2)將反應(yīng)瓶放入80℃油浴中，攪拌至PDO單體與PEI形成均一的溶液，加入一定量的Sn(Oct)2甲苯溶液，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)聚合48h；(3)冰浴中冷卻結(jié)束反應(yīng)，粗產(chǎn)物溶解在氯仿中，無水乙醚沉淀，抽濾，得到褐色固體，紅外燈下初步干燥后放入真空烘箱干燥至恒重，備用。
【IPC分類】C08G63/78, C08G63/685, C08G63/08
【公開號】CN105622912
【申請?zhí)枴緾N201410618928
【發(fā)明人】陳玉梅
【申請人】陳玉梅
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年11月6日