專利名稱：非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種化工技術領域的方法，具體地說，涉及的是一種非線型結構 聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法。
技術背景生物降解高分子聚己內酯及其共聚物，近年來在藥物控制釋放體系、組織工 程、生物納米技術等領域受到廣泛的研究。然而，由于強疏水性、細胞粘附性差、 不易控制的材料降解和藥物控釋速率、以及缺乏誘導細胞、組織或器官再生的生 物活性，阻礙了生物降解高分子在臨床中的進一步應用。因此，設計具有可控降 解和藥物釋放速率、生物活性功能、以及智能性的生物降解高分子必將為解決這 一問題提供有效的途徑，具有重要的理論意義和廣闊的應用前景。點擊化學 (Click Chemistry)是近年來發展起來的一個高效的合成方法，其己在有機合 成、藥物合成、碳納米管與無機納米晶體的表面修飾、特別在高分子合成及其材 料化學中受到廣泛關注。但是，利用點擊化學和開環聚合的方法，關于非線性結 構的(線型-扇型、扇型-線型-扇型)雙親性生物降解高分子的設計、控制合成 研究尚未見文獻報道。經對現有技術的文獻檢索發現，J6r6me等在2007年《Macromolecules》(大 分子)第40巻796-803頁上發表的"Combination of Ring-Opening Polymerization and "Click" Chemistry Towards Functionalization and Grafting of Poly( e-caprolactone)，'("開環聚合"與"點擊化學，'聯合 法用于聚己內酯的功能化與接枝反應)，該文提出由a-氯代己內酯的開環聚合 和疊氮化反應，線型主鏈疊氮化聚己內酯，再經過"點擊化學"，可以制備線型 結構的聚己內酯-接枝-聚乙二醇。其不足之處在于1.該文獻沒有提供非線型 拓撲結構(扇型-線型和扇型-線型-扇型)的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的制備方 法。2.該文獻僅用于線型結構的聚己內酯-接枝-聚乙二醇的合成，不能進行材料的再功能化，并且，難于調節共聚物的降解和藥物控釋性能。3.該文獻制備 ct-氯代己內酯時，需要使用過氧酸試劑，使其在實驗室和工業生產中受到限制。 發明內容本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，本發明為制備非線型結構的可降解雙親性生物醫學 高分子提供了一種簡單而有效的途徑，為獲得降解和藥物釋放速率可控的新型高 分子藥物載體提供理論依據，設計合理，操作方便。本發明的目的是通過以下技術方案實現的，本發明由一步"點擊化學"反 應完成，即由端炔基化扇形結構的聚己內酯(Dm-PCL)與端疊氮基化線型結構的 聚乙二醇(PE0-N3)，通過點擊化學反應完成，以溴化亞銅(CuBr)和五甲基二 乙烯基三胺(PMDETA)為共催化劑，在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中進行。所述非線型結構的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇，包括扇型-線型聚己內酯-嵌段 -聚乙二醇和扇型-線型-扇型聚己內酯-嵌段-聚乙二醇。所述點擊化學反應，是在35。C下溫和條件下進行的。所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含單個端疊氮基時，所制得是扇型-線 型結構的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇。此時，點擊化學反應時間為24小時。單個 端疊氮基化線型結構的聚乙二醇與端炔基化扇形結構的聚己內酯的摩爾用量比 為1.1: 1。所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇、端炔基化扇形結構的聚己內酯、溴化亞銅、五甲基二乙烯基三胺的摩爾用量比為1.1: 1: 1.1: 1.1。所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含兩個端疊氮基時，所制得是扇型-線型-扇型結構的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇。此時，點擊化學反應時間為36小時，兩個端疊氮基化線型結構的聚乙二醇與端炔基化扇形結構的聚己內酯的摩爾用量比為1: 2.2。所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇、端炔基化扇形結構的聚 己內酯、溴化亞銅、五甲基二乙烯基三胺的摩爾用量比為1: 2.2: 2.2: 2.2。本發明上述方法的合成路線如下dendron-like PCL-b-PEO國b-dendron-like PCL本發明具有如下優點1)非線型(扇型-線型和扇型-線型-扇型)結構的聚 己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，由一步"點擊化學"反應完成，步驟簡單； 2)非線型(扇型-線型和扇型-線型-扇型)的拓撲結構由端炔基化扇形結構的聚 己內酯(Dm-PCL)與端疊氮基化線型結構的聚乙二醇(PE0-N3)共同控制，操作 方便；3)為制備非線型結構的可降解雙親性生物醫學高分子提供了一種簡單而 有效的途徑，適用于工業化生產。
具體實施方式
下面結合附圖
對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案 為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護 范圍不限于下述的實施例。實施例1扇型-線型結構的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法端疊氮基化線型結構的聚乙二醇(PE0-N3)與線型結構的炔基化聚己內酯 (Dm-PCL)的一歩"點擊化學"反應稱取端疊氮基化線型結構的聚乙二醇PE0-N3 (110.0 mg， 0.219 mmol)及線型結構的炔基化聚己內酯Dm-PCL (118.1 mg， 0. 199 mmol炔基)加入25mL茄形反應瓶，完全溶解在2mL DMF中，在氮氣下加 入溴化亞銅(CuBr， 3. lmg， 0.0219mmo1)與五甲基二乙烯基三胺(PMDETA， 5 UL， 0.0219mmo1) ， 35。C反應24小時。反應后聚合物溶液在大量乙醚中沉降， 并用10mL冷甲醇(約10。C)溶劑萃取法提純，以完全除去過量的PEO-N:,。將產物于40。C真空干燥，得到158.5 mg扇型-線型結構的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇 (產率為69. 5 %)。實施例2扇型-線型-扇型結構的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法 雙端疊氮基化線型結構的聚乙二醇(N3-PEO-N3)與線型結構的炔基化聚己內 酯(Dm-PCL)的一步"點擊化學"反應稱取雙端疊氮基化線型結構的聚乙二醇 N3-PEO_N3 (50. 0 mg, 0. 0123畫l)及線型結構的炔基化聚己內酯Dm-PCL (131. 6 mg， 0.0272腿ol炔基)加入25mL茄形反應瓶，完全溶解在1. 5mL DMF中，在氮 氣下加入溴化亞銅(CuBr， 3. 9 mg， 0. 0272 mmol)與五甲基二乙烯基三胺(PMDETA， 6nL， 0.0272mmo1) ， 35。C反應36小時。反應后聚合物溶液在大量乙醚中沉降。 采用溶劑萃取法，用苯和正己烷的混合溶液(10mL，苯正己垸=0.7:1，體積比) 以完全除去過量的Dm-PCL。將產物于40'C真空干燥，得到135. 8mg扇型-線型-扇型結構的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇(產率為74.8 %)。
權利要求
1.一種非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，其特征在于，由一步點擊化學反應完成，即由端炔基化扇形結構的聚己內酯與端疊氮基化線型結構的聚乙二醇，通過點擊化學反應完成，以溴化亞銅和五甲基二乙烯基三胺為共催化劑，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中進行。
2. 按照權利要求1所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方 法，其特征是，所述點擊化學反應在35"C下進行。
3. 按照權利要求1所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方 法，其特征是，所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含單個端疊氮基時，所制得是扇型-線型結構的聚己內酯-嵌段-聚乙二醇。
4. 按照權利要求1或3所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，其特征是，所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含單個端疊氮基時，點擊 化學反應時間為24小時。
5. 按照權利要求1或3所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成 方法，其特征是，所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含單個端疊氮基時，單個 端疊氮基化線型結構的聚乙二醇與端炔基化扇形結構的聚己內酯的摩爾用量比為1.1: 1。
6. 按照權利要求1或3所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成 方法，其特征是，所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含單個端疊氮基時，端疊 氮基化線型結構的聚乙二醇、端炔基化扇形結構的聚己內酯、溴化亞銅、五甲基二乙烯基三胺的摩爾用量比為1.1: 1: 1.1: 1.1。
7. 按照權利要求1所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法， 其特征是，所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含兩個端疊氮基時，所制得是扇 型-線型-扇型結構的聚己內酯_嵌段-聚乙二醇。
8. 按照權利要求1或7所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，其特征是，所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含兩個端疊氮基時，點擊化學反應時間為36小時。
9. 按照權利要求1或7所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，其特征是，所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含兩個端疊氮基時，兩個 端疊氮基化線型結構的聚乙二醇與端炔基化扇形結構的聚己內酯的摩爾用量比 為1: 2.2。
10.按照權利要求1或7所述的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合 成方法，其特征是，所述端疊氮基化線型結構的聚乙二醇含兩個端疊氮基時，端 疊氮基化線型結構的聚乙二醇、端炔基化扇形結構的聚己內酯、溴化亞銅、五甲基二乙烯基三胺的摩爾用量比為1: 2.2: 2.2: 2.2。
全文摘要
本發明公開一種化工技術領域的非線型結構聚己內酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，由一步點擊化學反應完成，即由端炔基化扇形結構的聚己內酯與端疊氮基化線型結構的聚乙二醇，通過點擊化學反應完成，以溴化亞銅和五甲基二乙烯基三胺為共催化劑，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中進行。本發明為制備非線型結構的可降解雙親性生物醫學高分子提供了一種簡單而有效的途徑，為獲得降解和藥物釋放速率可控的新型高分子藥物載體提供理論依據。
文檔編號C08G81/00GK101328270SQ200810041208
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月31日 優先權日2008年7月31日
發明者崇 華, 陽 楊, 董常明 申請人:上海交通大學