[发明专利]环状聚己内酯-聚乙二醇两亲性嵌段共聚物及制备和应用

说明书

本发明涉及一种环状聚己内酯‑聚乙二醇两亲性嵌段共聚物，其结构式如下：其中，n＝10‑100，m＝20‑200。本发明还公开了其制备方法，包括以下步骤：将两端以炔基封端的环状聚己内酯与一端以叠氮基团封端的聚乙二醇混合，通过CuAAC法，二者反应后得到环状聚己内酯‑聚乙二醇两亲性嵌段共聚物。本发明还公开了上述环状聚己内酯‑聚乙二醇两亲性嵌段共聚物作为药物载体的应用。本发明的嵌段共聚物含环状PCL，且具有不同亲疏水链段比例，并可利用环状PCL的拓扑结构包载药物。

技术领域

本发明涉及高分子合成领域，尤其涉及一种环状聚己内酯-聚乙二醇两亲性嵌段共聚物及制备和应用。

背景技术

聚己内酯(PCL)具有五个非极性亚甲基和一个极性酯基，这种特殊结构使其具有良好的生物相容性和可降解性，此外还具有很好的药物透过性，因PCL经常用作药物的控释载体。 PCL是一种强疏水基团，一般使其与另外一段亲水链段进行接枝或嵌段连接，例如聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)、葡聚糖和聚乙二醇(PEG)等，从而形成两亲性共聚物。既能改善脂肪族聚酯的亲水性，还能提高PCL的降解速率。通过对两亲性共聚物进行自组装，形成胶束或囊泡等组装体，实现对药物的包载和控制释放。

环状聚合物没有端基，因此其与线性前体相比具有一些不同的性质，如较小的流体动力学体积，较高的玻璃化转变温度，较大的密度，较低的特性粘度，较高的结晶度和较快的结晶速率等。有研究发现，环状聚合物和线状前体相比具有更强的药物包载和释放能力、更长的循环时间、更低的细胞毒性和更高的基因转染效率，使其在生物医学领域得到了广泛应用。

但目前聚己内酯与亲水链段的共聚物均为线性结构，并不存在一种含有环状聚己内酯的两亲性嵌段共聚物。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种环状聚己内酯-聚乙二醇两亲性嵌段共聚物及制备和应用，本发明的嵌段共聚物含环状PCL，且具有不同亲疏水链段比例，并可利用环状PCL的拓扑结构包载药物。

本发明提供了一种环状聚己内酯-聚乙二醇两亲性嵌段共聚物，其结构式如下：

其中，n＝10-100，m＝20-200。

上述嵌段共聚物中，环状聚己内酯(PCL)为环状拓扑结构，其为疏水链段，聚乙二醇 (PEG)为亲水链段。

进一步地，环状聚己内酯-聚乙二醇两亲性嵌段共聚物中，n与m的数值比为1-5:2。

本发明还公开了上述环状聚己内酯-聚乙二醇两亲性嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

将两端以炔基封端的环状聚己内酯(c-PCL-2alkynyl)与一端以叠氮基团封端的聚乙二醇(CH₃O-PEG_m-N₃))混合，通过CuAAC法，二者反应后得到环状聚己内酯-聚乙二醇两亲性嵌段共聚物(PEG_m-CPCL_n-PEG_m)。

CuAAC法为一价铜催化叠氮-炔基环加成反应。

进一步地，反应在铜盐的催化作用下进行，铜盐为硫酸铜、溴化铜和溴化亚铜中的一种或几种。反应温度为60-90℃。

进一步地，两端以炔基封端的环状聚己内酯(c-PCL-2alkynyl)的制备方法包括以下步骤：

(1)将己内酯开环聚合后，得到两端以羟基封端的聚己内酯(l-PCL-2OH)；反应温度为100℃，开环聚合以乙二醇为引发剂，以Sn(Oct)₂为催化剂。