[发明专利]一种RAFT法合成半乳糖嵌段共聚物的方法

说明书

技术领域

本发明属于半乳糖共聚物的制备领域，特别涉及RAFT法合成半乳糖嵌段共聚物的方法。

背景技术

含糖聚合物由于具有较好的亲水性和生物相容性以及易降解性从而成为生物医药等领域的研究热点。

Rizzardo在第37届国际高分子大会上作了“Tailoredpolymersbyfreeradicalprocesses”的报告，首次提出了可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)的概念。在传统的自由基聚合体系中，自由基浓度较高，容易发生自由基的终止反应，导致反应不可控。如果在聚合体系中加入链转移常数高的特种链转移剂，使得增长自由基和该链转移剂之间进行退化转移，从而降低自由基的浓度，就有可能实现活性自由基聚合。通过可逆加成链断裂转移自由基法(RAFT)所合成的聚合物具有较窄的分子量分散指数(PDI)，在应用上具有更加优良的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种RAFT法合成半乳糖嵌段共聚物的方法，该方法采用酶促法合成反应单体，选择性强，产率高，所得含糖单体纯度高；使用RAFT法合成含半乳糖嵌段共聚物，合成反应进行稳定，不会发生爆聚，且反应所得产物分子量分散宽度低；所得共聚物具有生物相容性，毒性较低，在生物医药领域可被广泛使用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种RAFT法合成半乳糖嵌段共聚物的方法，其特征在于，包括：

第一步：将壬二酸二乙烯酯与半乳糖溶于溶剂中，加入碱性蛋白酶，在45～55℃条件下，搅拌反应4-5d，得到乙烯基壬二酸半乳糖酯(OVZG)；

第二步：将上述的乙烯基壬二酸半乳糖酯与聚二甘醇二甲基丙烯酸酯(PDEGMA)溶于溶剂中，加入引发剂和链转移剂，在60～80℃油浴和氮气保护下反应40～50h，终止反应，提纯，即得半乳糖嵌段共聚物(PDEGMA-b-POVZG)。

优选地，所述的壬二酸二乙烯酯的合成方法包括：将40-70重量份的壬二酸与乙酸乙烯酯混合，壬二酸的质量与乙酸乙烯酯的体积的比例为40-70g∶100-200ml；加入2-4重量份的乙酸汞，再加入4-8重量份的无水乙酸铜混合后，在60-80℃油浴反应0.1-1小时后，滴加浓硫酸，每10～20重量份的壬二酸滴加1-2滴浓硫酸，继续在60-80℃油浴反应6-10小时，冷却，加入2-6重量份的无水乙酸钠后，再加入8-30重量份的碳酸氢钠，用体积比为1∶1～3∶1的石油醚和水的混合物作为萃取剂进行萃取，分离出上层清液，纯化即得壬二酸二乙烯酯。

优选地，所述的聚二甘醇二甲基丙烯酸酯的合成方法包括：取二甘醇二甲基丙烯酸酯、链转移剂S-氰甲基-N-甲基-N-(4-吡啶基)氨基二硫代碳酸酯(CMPCD)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)用溶剂DMF溶解，二甘醇二甲基丙烯酸酯、链转移剂S-氰甲基-N-甲基-N-(4-吡啶基)氨基二硫代碳酸酯(CMPCD)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的重量比为60-100∶1∶0.2-0.4，抽真空并充氮气，于60-80℃油浴中反应0.5-1.5h，然后置于冰水浴中冷却，反应产物提纯后，真空干燥，得到聚二甘醇二甲基丙烯酸酯。

优选地，所述第一步中的壬二酸二乙烯酯与半乳糖的摩尔比为2∶1～4∶1，碱性蛋白酶与半乳糖的质量比为1∶0.1～1∶3。

优选地，所述的第二步中的乙烯基壬二酸半乳糖酯、聚二甘醇二甲基丙烯酸酯、引发剂和链转移剂的摩尔比为55-65∶1∶0.1-0.3∶0.5-1，乙烯基壬二酸半乳糖酯与溶剂的质量比为1∶1～1∶3。

优选地，所述的第一步中的溶剂为无水吡啶。

优选地，所述的第一步中碱性蛋白酶为枯草芽孢杆菌蛋白酶。

优选地，所述的第一步中的搅拌速率为150-200rpm。

优选地，所述的第二步中的溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)。

优选地，所述的第二步中的引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)。

优选地，所述的第二步中的链转移剂为S-氰甲基-N-甲基-N-(4-吡啶基)氨基二硫代碳酸酯(CMPCD)。

优选地，所述第二步中的终止反应为冰水浴终止反应。

优选地，所述第二步中的提纯为用溶剂溶解，然后沉淀剂沉淀，重复3-4次。

更优选地，所述的溶剂为二氯甲烷，沉淀剂为正己烷。

本发明利用RAFT法制备半乳糖共聚物的反应如图3所示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：