[发明专利]柔性聚合物Janus纳米片PNVCL/cPCL的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体地涉及一种柔性聚合物Janus纳米片PNVCL/cPCL的制备方法。

背景技术

Janus起源于古罗马神话的双面神，传说他有两张相反的面孔，一面望向过去，一面望向未来。de Gennes 1991年首次用Janus一词描述颗粒表面同时具有的不同化学性质。Janus颗粒是一种非常特殊的粒子，这种粒子的两个部分有着不同的结构或者化学组成，例如无机与有机、非金属与金属、非极性与极性、阴离子与阳离子、不带电荷与带电荷、疏水与亲水等。Janus颗粒的形状也是多种多样的，如半草莓状粒子、橡树果形粒子、雪人形粒子等。

在Janus颗粒的基础上，人们开始关注Janus片状材料。这是因为球形颗粒本身具有球性对称性，而各向异性的Janus片状材料有更加丰富的相行为，对于Janus片，不仅化学组成是非中心对称的，其形貌也是非中心对称的。与刚性的无机Janus纳米片相比，柔性聚合物Janus纳米片具有更加丰富的聚集行为，有更好的韧性，并且更容易进行功能化。现有的制备Janus片状材料的方法复杂，条件苛刻，没有普适性。

聚N-乙烯基己内酰胺(PNVCL)是一种良好的温度敏感性聚合物，具有无毒性、生物相容性好等优点，在生物医学领域有着广阔的应用前景。

聚己内酯(PCL)具有良好的可降解性和生物相容性，降解的最终产物为CO₂和H₂O，对人体无毒无害，所以PCL被广泛的应用在药物载体和器官工程领域。

发明内容

本发明的目的是为了克服制备柔性聚合物Janus纳米片的诸多苛刻条件，从而得到一种具有普适性的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：柔性聚合物Janus纳米片PNVCL/cPCL的制备方法，包括如下步骤：

1)以纳米SiO₂微球(SNP)为硬模板，在硅球表面锚固偶氮类引发剂4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)(ACPA)，得中间体1(SNP-ACPA)；

2)以中间体1(SNP-ACPA)为引发剂，巯基乙醇为链转移剂，引发N-乙烯基己内酰胺(NVCL)聚合，得中间体2，即得到端羟基PNVCL接枝的纳米SiO₂微球(SNP-g-PNVCL-OH)；

3)以ε-己内酯为单体，中间体2(SNP-g-PNVCL-OH)为引发剂，辛酸亚锡为催化剂，Bis(ε-caprolactone-4-yl)(BCY)为交联剂，得中间体3，即得到外层交联的聚合物包覆的纳米二氧化硅微球(SNP-g-PNVCL-b-cPCL)；

4)将中间体3(SNP-g-PNVCL-b-cPCL)，用氢氟酸刻蚀，在0-5℃下，用细胞粉碎机进行粉碎，得到目标产物。

上述的柔性聚合物Janus纳米片PNVCL/cPCL的制备方法，所述的步骤1)包括如下步骤：

1.1)将乙醇、氨水和去离子水加入到单口烧瓶中，搅拌均匀，然后逐滴滴入正硅酸四乙酯(TEOS)的乙醇溶液，磁力搅拌下30-40℃反应10-15小时，离心除去上层清液，取白色固体，得纳米SiO₂微球(SNP)。

1.2)将纳米SiO₂微球(SNP)加入到甲苯中，超声分散，然后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，60-80℃磁力搅拌反应15-20小时，离心除去上层清液，得表面氨基改性的纳米SiO₂微球(SNP-NH₂)。

1.3)将4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)(ACPA)和1-羟基苯并三唑(HoBT)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，冰水浴中搅拌均匀，然后加入表面氨基改性的纳米SiO₂微球(SNP-NH₂)、乙基[3-(二甲氨基)丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDCI)和三乙胺的混合溶液，氮气保护下，冰水浴中反应1-1.5小时，再常温反应18～24小时，离心除去上层清液，得到中间体1(SNP-ACPA)。

上述的柔性聚合物Janus纳米片PNVCL/cPCL的制备方法，表面氨基改性的纳米SiO₂微球与4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)的质量比为：1:0.5-1；优选1:0.7。