[发明专利]接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物及制备方法与应用。本发明通过活性阴离子开环聚合，以正丁基锂引发六甲基环三硅氧烷与三甲基三乙烯基环三硅氧烷等环状单体开环聚合，得到PDMS‑b‑PVMS；然后通过巯基‑乙烯基的自由基加成反应，向含乙烯基的嵌段引入N‑乙酰半胱氨酸基团，得到PDMS‑b‑(PDMS‑g‑Acys)；最后在酸性条件下将乙酰基水解，得到PDMS‑b‑(PDMS‑g‑Cys)。将固体材料浸泡于PDMS‑b‑(PDMS‑g‑Cys)水溶液中，可以在材料表面形成该嵌段共聚物的吸附层，达到减少蛋白质在表面吸附的效果。

技术领域

本发明属于功能性高分子嵌段共聚物的制备领域，特别涉及一种接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物及制备方法与应用。

背景技术

蛋白质在材料表面的吸附往往是材料表面生物污损的先决条件，抗蛋白吸附材料因而成为医用材料、海洋防污、膜分离等诸多领域的研究热点。两性离子聚合物在抗蛋白吸附的研究中通过形成具有阻隔作用的“水化层”而表现出了优异的性能，但是出于其本身良好的水溶性，在水溶液中两性离子聚合物常常难以在易受蛋白污染的疏水性表面聚集形成有效的稳定吸附层，因而在需要抗蛋白吸附的许多应用场合受到了限制。

因此，有必要研究得到一种能在水溶液中稳定吸附到表面从而发挥抗蛋白吸附作用的两性离子聚合物。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物。

本发明的再一目的在于提供上述接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物的制备方法，包括如下步骤：

(1)聚二甲基硅氧烷-聚甲基乙烯基硅氧烷嵌段共聚物的合成：在有机溶剂A中加入六甲基环三硅氧烷(D₃)，在惰性气体气氛中，以正丁基锂引发第一次聚合反应，得到溶液E；将D₃和1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷(D₃^V)溶解在有机溶剂A中，得到溶液F，将溶液F和溶液E混合，进行第二次聚合反应；最后加入三甲基氯硅烷终止聚合反应；对反应得到的产物纯化，得到透明油状液体产物，即聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基乙烯基硅氧烷嵌段共聚物(PDMS-b-PVMS)；

(2)聚二甲基硅氧烷-聚硅氧烷接枝N-乙酰半胱氨酸嵌段共聚物的合成：将有机溶剂B、有机溶剂C、PDMS-b-PVMS、N-乙酰半胱氨酸和安息香二甲醚混合，得到澄清的溶液，用紫外光引发自由基加成反应，对反应得到的产物纯化，得到聚二甲基硅氧烷-b-聚硅氧烷接枝N-乙酰半胱氨酸嵌段共聚物【PDMS-b-(PDMS-g-Acys)】；

(3)接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物的合成：在有机溶剂D中加入PDMS-b-(PDMS-g-Acys)与盐酸，回流加热反应；对反应得到的产物纯化，得到接枝半胱氨酸的聚硅氧烷嵌段共聚物【PDMS-b-(PDMS-g-Cys)】。

上文中所述的有机溶剂A、B、C、D是用于溶解反应物质，本身不参加反应。有机溶剂A、B、C、D可以是相同的物质，也可以是不同的物质。

上文中所述的惰性气氛优选为氮气气氛。

步骤(1)中所述的第一次聚合反应的条件优选为0～5℃聚合12h。

步骤(1)中所述的第二次聚合反应的条件优选为0～5℃聚合12h。

步骤(1)中所述的有机溶剂A优选为四氢呋喃和乙醚中的一种或两种。