[发明专利]一种以聚己内酯及其溴化共聚物为软段的聚氨酯纳米颗粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以聚己内酯及其溴化共聚物为软段的聚氨酯纳米颗粒及其制备方法。所述以聚己内酯及其溴化共聚物为软段的聚氨酯的结构式如式(I)所示，本发明的聚氨酯纳米颗粒是通过快速纳米沉淀技术，将含有聚氨酯的有机溶液和含表面活性剂水溶液，以及去离子水经过FNC的四通道涡流混合器在一定流速下快速混合，制得粒径为50～300nm的聚氨酯纳米颗粒。该制备方法所制得的聚氨酯纳米颗粒的尺寸分布均匀、批次可重复性高，而且所得到的聚氨酯纳米颗粒含溴基团，可进行后续功能化研究，具有较大的应用前景。

技术领域

本发明涉及聚合物纳米材料技术领域，更具体地，涉及一种以聚己内酯及其溴化共聚物为软段的聚氨酯纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

由于聚氨酯材料具有良好生物相容性和生物可降解性和良好的力学性能等优点，近十多年聚氨酯纳米颗粒在生物医学领域包括药物输送、生物成像、抗菌消炎等展示了光明的应用前景。目前，聚氨酯纳米颗粒通常由微乳液聚合法，自组装法和乳化法等方法得到。例如，2001年，江南大学C.Wang等人报道通过微乳液一步法合成尺寸为500nm的含1,4-二氨基蒽醌的聚氨酯纳米颗粒(Polymer Chemistry 39(14),2520)。2020年，美国德克萨斯大学Y.Hong课题组先合成含二硫键的聚氨酯，再以聚乙烯醇作为表面活性剂，通过超声方法获得尺寸为250nm的聚氨酯纳米颗粒(J Control Release 2020,321,363)。2021年浙江大学C.Cao组先合成了含聚硫缩酮的聚氨酯材料，然后采用水包油乳化法制得负载抗炎药地塞米松的聚氨酯纳米颗粒(Chemical Engineering Journal 2021,409)。

但是，微乳液聚合法难以调节聚合物纳米粒的尺寸，自组装法所制得的纳米颗粒的尺寸分布较为均匀，但批次可重复性差，乳化法所制得的纳米颗粒分散性较差，也存在批次可重复性差等普遍问题，且现有的聚氨酯纳米颗粒不易于后续功能化，限制了其因应用。因此，需要开发一种易于后续功能化，且具有粒子尺寸可控性高、尺寸分布均一、可重复性高、可规模化生产的聚氨酯纳米颗粒的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种以聚己内酯及其溴化共聚物为软段的聚氨酯纳米颗粒。

本发明的第一个目的是提供所述以聚己内酯及其溴化共聚物为软段的聚氨酯纳米颗粒的制备方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种以聚己内酯及其溴化共聚物为软段的聚氨酯纳米颗粒，所述聚己内酯及其溴化共聚物的结构式如式(I)所示；所述聚氨酯纳米颗粒的粒径为50～300nm；

所述聚己内酯及其溴化共聚物的分子量为2000～10000；其中，n为0～1，m为15～60。

本发明的聚氨酯纳米颗粒含溴基团，可进行后续功能化研究，是一种潜在的功能聚合物纳米颗粒。

优选地，所述聚己内酯及其溴化共聚物的分子量为3000～7000；其中，n为15～30，m为1。

优选地，所述聚氨酯纳米颗粒的粒径分散度为0.05～0.3之间。

本发明还提供上述任一所述以聚己内酯及其溴化共聚物为软段的聚氨酯纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：

S1.将己内酯或己内酯与溴代己内酯加入有机溶剂中，混匀后向混合溶液中加入小分子二元醇与有机催化剂，20～50℃下反应9～15h，得到聚己内酯或己内酯与溴化己内酯共聚物；

S2.将二异氰酸酯、小分子二醇及催化剂加入到聚己内酯或己内酯与溴化己内酯共聚物的溶液中，50～120℃下反应3～48h，得到以聚己内酯及其共聚物为软段的聚氨酯；