[发明专利]一种肉桂酸衍生物基双亲嵌段共聚物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种肉桂酸衍生物基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。本发明利用熔融缩聚和酯交换反应将3‑羟基肉桂酸(3HCA)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。再通过原子转移自由基聚合法，制备具有端羟基的聚N‑乙烯基己内酰胺(PNVCL)和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)，最后将酰氯化的P3HCA和具有端羟基的PNVCL或PDMAEMA反应制备聚3‑羟基肉桂酸‑b‑聚N‑乙烯基己内酰胺(P3HCA‑b‑PNVCL)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同时具有两亲性、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，可广泛应用于药物输送、组织工程、生物及农业等领域。

技术领域

一种肉桂酸衍生物基双亲嵌段共聚物及其制备方法，属于功能高分子材料领域。

技术背景

环境敏感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。敏感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-乙烯基己内酰胺(PNVCL)一种重要的温度敏感性聚合物，其最低临界溶液温度(LCST)在生理温度范围内，而且PNVCL水解不会产生有毒的小分子胺，其单体价格便宜，因此PNVCL及其共聚物在生物医药领域具有潜在的应用价值和较好的工业化前景。聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)也是是一种被普遍关注的pH和温度敏感性聚合物，在低pH介质中，其结构中所含的叔胺基将被质子化，使PDMAEMA高分子链呈现伸展构象，而在高pH介质中结果正好相反。同时其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℃。同时，PDMAEMA具有较好的力学强度和良好的粘弹性，在智能水凝胶、生物医学、催化和分离提纯等领域具有良好的应用前景。

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为原料通过熔融缩聚和酯交换反应合成了P3HCA，并利用氯化亚砜实现了P3HCA末端的酰氯化；再以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)和N-乙烯基己内酰胺(NVCL)等亲水性单体为原料，以溴化异丁酸-2-羟基乙酯(HEBI)为引发剂，通过原子转移自由基聚合反应(ATRP)合成了羟基封端的亲水性聚合物PDMAEMA和PNVCL；进一步将酰氯封端的P3HCA和羟基封端的亲水性聚合物进行亲核取代反应制备聚3-羟基肉桂酸-b-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(P3HCA-b-PDMAEMA)和聚3-羟基肉桂酸-b-聚N-乙烯基己内酰胺(P3HCA-b-PNVCL)嵌段共聚物。

发明内容

本发明的目的是公开一种基于肉桂酸衍生物和亲水性高分子的多重敏感性双亲共聚物的制备方法。

本发明的总体构思是：采用熔融缩聚和酯交换法将光功能性的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ATRP法将亲水性的DMAEMA和NVCL制备成具有端羟基的PDMAEMA和PNVCL；将酰氯封端的P3HCA和羟基封端的PDMAEMA和PNVCL进行亲核取代反应制备P3HCA-b-PDMAEMA和P3HCA-b-PNVCL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