[发明专利]一种具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用固体光气制备热可逆凝胶聚醚碳酸酯的方法，属于水溶性高分子合成和可降解医用高分子技术领域。

背景技术

具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯是一类在生物工程领域有着广泛应用的聚合物。此类物质的水溶液有一种特性：具有较低临界溶解温度(LCST)，并且它们在室温时粘度较低，升温后，粘度在较小的温度范围内剧增，达到人的体温时，发生胶凝，产生半固体状凝胶。这一特点对于药物释放体系中的应用是非常重要的，它可在室温条件下以溶液形式注射或植入体内，在体温下转变成凝胶，成为药物释放骨架，发挥缓释、控释作用。由于其制剂制备简单，能有效包封药物，能携带大量的水而具有良好的生物相容性，释药可控且给药方便，故可用于难溶性药物的增溶，药物的缓释、控释，蛋白质基因抗原等不稳定生物大分子的释放，眼用，组织植入等的局部治疗。

具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯传统的制备方法通常是采用溶液聚合，使用常规的偶联剂光气，但是光气是高毒性的气体，使用、运输和储存很困难，并且应用中难以准确计量，利用其制得的具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯特性粘度较小(即分子量小)、产品性能单一。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用固体光气法制备高分子量具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯的方法，通过采用溶液缩聚的方法，在稍高于室温条件下成功合成高分子量的具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯粘性状固体产品。

本发明的技术方案如下：

具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯的制备方法，采用固体光气(BTC)为偶联剂，选择溶剂为二氯甲烷，以吡啶为催化剂，使亲水单体聚乙二醇(PEG)和疏水单体聚丙二醇(PPG)在溶液中聚合。具体步骤如下：

(1)将单体聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇(PPG)按摩尔投料比为1∶2～2∶1溶于二氯甲烷中，溶剂二氯甲烷的用量以能使两种醇溶解即可。在密闭条件下搅拌至完全溶解。

(2)在上述体系中加入催化剂吡啶(pyridine)，搅拌后置于冰水浴中。

(3)将固体光气(BTC)溶解于二氯甲烷中，使固体光气的浓度为0.6～0.8mol/L。然后缓慢滴加到上述体系中，边滴加边快速搅拌。

(4)滴完后，先室温反应45～50min，然后再在35～60℃回流反应3～8h，在回流冷凝管上端加一只无水氯化钙干燥管。反应终止，得红棕色混合液，为具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯和吡啶盐酸盐的混合物。

(5)将上述混合液倒入无水甲醇和无水乙醚的混合溶液中沉淀出固体，干燥，得具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯粘性状固体产品，无水甲醇和无水乙醚的体积比为2∶8。

在上述溶液缩聚体系中，固体光气与两种醇总量的摩尔投料比最佳为1∶3～3∶1。

上述催化剂吡啶的用量，与固体光气的摩尔比最好为6∶1～8∶1。

上述步骤(1)中单体聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇(PPG)最佳投料摩尔比为1∶1。

上述步骤(4)中温度最佳为40～45℃，即在稍高于室温情况下就可以成功聚合。

上述步骤(4)中时间根据聚合体系中两种醇的总物质的量与固体光气的比、催化剂加量及聚合物温度等条件的不同，聚合完全所要求的时间也不同，可为3～8h，如果按上述最佳条件投料，最佳聚合时间为4～6h。

具体操作如下：

(1)称取一定量的聚乙二醇和聚丙二醇加入到装有冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗和磁力搅拌的圆底烧瓶中，并量取一定量的二氯甲烷倒入，密闭，磁力搅拌使固体完全溶解，冷凝管上带有无水氯化钙干燥管。

(2)移取一定量的吡啶加入到混合物中，搅拌后置于冰水浴中。

(3)称取一定量的固体光气溶解在一定量的二氯甲烷中，使固体光气的浓度为0.6～0.8mol/L，然后快速倒入滴液漏斗中。在冰水浴中，将固体光气溶液缓慢滴加到上述混合液中，边滴边快速搅拌。

(4)滴完后先在室温下反应45min，然后将反应装置移至35～60℃的恒温水浴中反应3～8h，得均一粘稠红棕色混合液。

(5)将上述混合液用无水甲醇和无水乙醚的混合溶液沉淀出固体，干燥，得到具有热可逆凝胶聚醚碳酸酯粘性状固体产品，无水甲醇和无水乙醚的体积比为2∶8。

下面对本发明方法的原理说明如下：