[发明专利]一种响应性双亲嵌段共聚物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种响应性双亲嵌段共聚物及其制备方法，属于功能高分子材料技术领域。本发明以3‑羟基肉桂酸(3HCA)为主要原料，通过缩聚反应制备不同分子量的聚3‑羟基肉桂酸(P3HCA)均聚物，并将其分子链末端进行酰氯化。再通过链转移自由基聚合法，制备羟基封端的聚N‑异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)，最后将酰氯化的P3HCA和羟基封端的PNIPAAm或PDMAEMA反应制备聚3‑羟基肉桂酸‑b‑聚N‑异丙基丙烯酰胺(P3HCA‑b‑PNIPAAm)和聚3‑羟基肉桂酸‑b‑聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(P3HCA‑b‑PDMAEMA)嵌段共聚物。本发明制得的共聚物具有两亲性、光响应性和温度响应性，具有良好的结构稳定性和生物相容性，可广泛应用于药物控释、组织工程和农业等领域。

技术领域

一种响应性双亲嵌段共聚物及其制备方法，属于功能高分子制备技术领域。

技术背景

环境响应性聚合物是近年发展起来的一种新型的功能性聚合物，外界中的微小刺激都能对它产生迅速的影响，进而从结构、物理性能以及化学性能上发生突然改变。响应性聚合物是通过在高分子链段上引入不同的功能基团，实现在微弱环境刺激下，产生物理化学性质变化的聚合物。这类功能聚合物在纳米技术、基因转染、药物控制释放等领域具有广泛的应用，成为“智能”高分子材料的研究热点。

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)是常见的环境响应性高分子材料，二者均具有低温溶解、高温分相的特点，体现了典型的温度响应特性。而PDMAEMA除了具有温度响应性外，还具有pH响应性，其pKa约为7.0，在很广的pH值范围内能够很好的溶解在水中，其低临界共溶温度(LCST)随介质pH的变化而变化，在pH为7的缓冲溶液中，其LCST约为46℃。当pH值降低时，其LCST上升，当pH上升到11以上时，PDMAEMA表现出强疏水性，会在水溶液中析出。

3-羟基肉桂酸(3HCA)是一种来源于禾木胶和稻壳等植物体的“植物性单体”，具有抑菌、抗病毒等医学功效，还可通过聚合反应制备成良好热稳定性、荧光、机械性能、生物相容性和可降解性聚3-羟基肉桂酸(P3HCA)聚合物。此外，P3HCA还具有光反应活性，可利用紫外光照对其性能进行调控，可望应用于药物负载、组织工程等生物医药领域。

本发明以3HCA为原料合成了P3HCA，并利用氯化亚砜实现了P3HCA末端的酰氯化；再以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为原料，以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、巯基乙醇为链转移剂，合成了羟基封端的PNIPAAm和PDMAEMA；进一步将酰氯封端的P3HCA和羟基封端的PNIPAAm和PDMAEMA进行亲核取代反应制备聚3-羟基肉桂酸-b-聚N-异丙基丙烯酰胺(P3HCA-b-PNIPAAm)和聚3-羟基肉桂酸-b-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(P3HCA-b-PDMAEMA)嵌段共聚物。

发明内容

本发明的目的是公开一种具有光/温度响应性双亲共聚物的制备方法。

本发明的总体构思是：采用熔融缩聚法将功能性的3HCA制备成具有端羧基的可降解性紫外光敏性P3HCA均聚物；利用氯化亚砜实现P3HCA端基的酰氯化；采用链转移自由基聚合法将亲水性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)制备成具有端羟基的PNIPAAm和PDMAEMA；将酰氯封端的P3HCA和羟基封端的PNIPAAm和PDMAEMA进行亲核取代反应制备P3HCA-b-PNIPAAm和P3HCA-b-PDMAEMA嵌段共聚物。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

1.合成带有端羧基的P3HCA聚合物