[发明专利]侧链和主链都为聚乙二醇的梳型聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子合成化学技术领域，具体涉及一种侧链和主链都为聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物及其制备方法。

背景技术

鉴于聚乙二醇(PEO)的生物相容性、无毒性、结晶性和可降解性等特点，各种结构类型的聚乙二醇在药物载体工业应用的研究方面得到了长远发展，其中包括mPEO、异端功能化PEO和多臂星型PEO及其衍生物。另一方面，在高分子合成化学领域人们往往根据聚合物结构与性能之间的关系涉及合成了各种复杂结构的聚合物，其中包括梳型聚合物，该类聚合物具有低粘度、高密度和高官能团含量等特点，在各种应用领域也受到了青睐。

含PEO链段组成的梳型聚合物主要有两种方式合成：大分子单体法和偶合法。例如，采用大分子单体法，刘崭等将聚乙二醇单甲醚(mPEO)丙烯酸单酯大单体与丙烯酸(AA)小单体共聚，合成一系列侧链为mPEO、不同侧链长度且具有较高接枝率的水溶性梳状接枝共聚物(高分子学报，2006，1，26-31)。Li等将mPEO的丙烯酸大单体进行均聚制备了侧链为亲水性的接枝聚合物(Polym Int 2004，53，349-354)。Nandan采用形成酯键的耦合方式(Macromolecules，2004，37，9561-9570)，Wang采用Michael加成反应将mPEO耦合到聚酰胺主链上(Polymer，2006，47，799-3806)。这些侧链为亲水性PEO的聚合物还被尝试用在药物载体和聚合物微相分离及自组装方面，但是由于接枝聚合物主链结构的生物不相容性和不可降解性，使得其在生物医药领域的临床应用方面受到了很大限制。

所以，设计和合成具有生物相容性和可降解性的接枝PEO具有重要的理论意义和应用价值，但关键的问题就是涉及切实可行而又简单的合成路线。本申请从设计功能化单体开始，合成了系列具有不同接枝密度和接枝链长度的侧链和主链都为聚乙二醇的梳型聚合物，为该类聚合物在多种潜在领域的应用提供了创新基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种侧链和主链都为聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物及其制备方法。

本发明提出的侧链和主链都为聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物，其化学结构是：

其中，代表聚合度的a值范围为1-120，m值范围为8-250，n值范围为10-120。

本发明提出的侧链和主链都为聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物的制备方法，具体步骤如下：

(1)以新戊二醇和二苯甲基钾(DPMK)为共引发体系，二甲基亚砜为溶剂，环氧乙烷和取代环氧化合物进行开环共聚合，聚合结束后将活性羟基引发点用溴乙烷封端，得到悬挂保护羟基的主链聚合物；环氧乙烷、取代环氧化合物、二甲基亚砜体积比为5-40∶5-40∶150，新戊二醇和二苯甲基钾的摩尔比为1∶0.6-2.0。

(2)将步骤(1)所得悬挂保护羟基的主链聚合物上的羟基保护基团在酸性环境下脱除，得到悬挂活性羟基的主链聚合物；悬挂保护羟基的主链聚合物的浓度为0.2-0.02g.ml^-1，浓盐酸和甲醇溶剂的体积比为1∶10。

(3)以步骤(2)所得主链聚合物上羟基和二苯甲基钾为共引发体系，二甲基亚砜为溶剂，引发环氧乙烷开环聚合，制备得到所需产物。主链聚合物的浓度为0.2-0.02g.ml^-1，羟基和二苯甲基钾的摩尔比为1∶0.3-1.0。

其反应过程如下所示：

本发明中，步骤(1)中所述取代环氧化合物共聚单体的取代基分别含一个(A)和两个(B)保护羟基，其化学结构式是：

本发明中，步骤(1)所得悬挂保护羟基的主链聚合物，其结构式为：

本发明中，步骤(1)中所述反应温度为40-60℃，反应时间为48-120h。

本发明中，步骤(2)所得悬挂活性羟基的主链聚合物，其结构式如下：

本发明中，步骤(2)中所述的在酸性环境指盐酸的甲醇溶液中进行脱除，浓盐酸和甲醇溶剂的体积比为1∶10，反应温度为20-25℃，反应时间为2.5-3h。

本发明中，步骤(3)所述开环聚合反应，采用甲醇终止反应。

本发明中，步骤(3)中所述反应温度为40-60℃，反应时间为48-120h。

本发明中，所得到的聚合物都可以通过萃取和溶解沉淀的方法进行纯化。

本发明中，所制备的侧链和主链都为聚乙二醇(PEO)的梳型聚合物都具有较窄的分子量分布，且结构明确，都可以通过SEC和¹H NMR手段进行详细表征。