[发明专利]一种基于环糊精的聚轮烷制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚轮烷及其制造方法，具体就是以环糊精和聚乙二醇为基本材料，经过对甲苯磺酰酰化、包结和封端等一系列工序，最终制备而成。原料多为商业化产品、操作简洁且产率较高。

背景技术

聚轮烷是一类含有多个环状分子，并且由大体积的基团封端而形成的内锁型主客体超分子体系。如果聚合物两端没有封端，那么环状分子可以自由地进出聚合物链，就称之为准聚轮烷。聚轮烷中的聚合物分子链(客体)有很多种，比如聚二醇类(聚乙二醇、聚丙二醇)、聚烯烃类(聚丙烯)、聚醚(聚甲基乙烯醚)以及共轭聚合物(聚乙烯基苯、聚亚甲碱)等。而作为主体的环状分子常见的有：环糊精(CD)、冠醚和杯芳烃等。环糊精是由D-H比喃葡萄糖单元通过α-1，4糖苷键首尾相连形成的具有截锥状结构的大环化合物，锥体外壁具有亲水性，锥体内壁具有疏水性。近年来，由于具有比较大的分子内腔、价格相对便宜、以及无毒和较好的生物相容性，环糊精已经成为应用最广泛的聚轮烷主体分子。

Harada等人利用α-CD和末端为胺基的PEG在水相中首次制备了白色沉淀状的准聚轮烷，将该准聚轮烷从水溶液中分离，干燥后再于DMF溶液中，通过2，4-二硝基氟苯封端得到了基于α-CD和PEG的聚轮烷。(参照专利文献1和非专利文献1)。

专利文献1：WO01/83566号公报。

非专利文献1：Akira Harada，Jun Li，and Mikiharu Kamachi Macromolecules1993，26，5698-5703。

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述方法存在一些缺点。首先，PEG的两末端-OH被取代成-NH₂的过程繁琐，H₂N-PEG-NH₂虽为市售品，但是在PEG的分子量方面，其种类缺乏且价格昂贵，特别是缺乏PEG分子量较大的产品。从成本角度上考虑不优选。

另外，封端剂2，4-二硝基氟苯为管制产品、毒性很大、价格昂贵。在成本和安全及环境角度上不优先。在使用两末端为-NH₂基的H₂N-PEG-NH₂时，封端剂只限定于可与氨基反应的物质。因此，限定了封端剂的选择性，从而存在为了得到所希望的封端剂而进一步增加成本的问题。

此外，根据专利文献1和非专利文献1的方法，聚轮烷的产率较低，很难合成大量的产品，根本原因在于准聚轮烷在封端过程中效率低下。而所用的封端剂2，4-二硝基氟苯价格昂贵，从而进一步造成了成本的问题。

因此，本发明的目的在于解决目前采用方法所用原料所存在的成本、安全及环境等问题。

具体地，本发明的目的在于提供了一种原料商业化、封端操作方便、绿色的聚轮烷制造方法。

另外，在上述目的的基础上，或者是除了上述目的以外，本发明的目的还在于就现有关于封端剂的种类，进一步扩大了其选择范围，提供了一种采用新方法进行封端的聚轮烷制造方法。

此外，在上述目的的基础上，或者除了上述目的以外，本发明的目的在于提供一种具有各种PEG分子量且具有化学稳定性的聚轮烷及其制造方法。

具体地，本发明的目的在于，代替现有的通过封端剂2，4-二硝基氟苯和PEG两端的-NH₂基反应得到的聚轮烷，提供具有如下结构的聚轮烷及其制造方法：通过取代反应将PEG两末端的-OH基变为对甲苯磺酰基，封端剂3，5-二甲基苯酚与对甲苯磺酰基发生取代反应(封端反应)，得到聚轮烷。

解决课题的方法

本发明人发现通过以下的发明可以解决上述问题。

解决课题的方法

本发明人发现通过以下的发明可以解决上述问题。

<1>一种聚轮烷的制造方法，其包括：

包结工序：将聚乙二醇的两末端-OH基被对甲苯磺酰化了的对甲苯磺酰化聚乙二醇和环糊精分子混合，链状的对甲苯磺酰化聚乙二醇穿过多个环糊精的空腔而形成所述的准聚轮烷；以及

封端工序：使具有可与对甲苯磺酰基反应的基团的封端剂和所述准聚轮烷反应，得到在两末端具有封端基的聚轮烷。

<2>在上述<1>中，具有可与对甲苯磺酰基反应的基团的封端剂优选是具有-OH基的封端剂，并且该封端剂的尺寸应大于环糊精的空腔内径。

<3>一种聚轮烷的制造方法，其包括：