[发明专利]一种链结晶调控的温敏性聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明涉及功能性高分子材料领域，旨在提供一种链结晶调控的温敏性聚合物材料及其制备方法。该聚合物材料是组分A与组分B的共混物水溶液，组分A为单甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯‑co‑聚左旋乳酸，组分B为单甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯‑co‑聚右旋乳酸，两者是互为对映异构体的梳形两亲性共聚物；通过改变两组分的共混比例能够调整温敏性聚合物材料的相转变温度。本发明制备方法简单，可实施性高。所用的OEGMA或OEGA单元对温度敏感，通过调控PLA链段的结晶结构来调节聚合物的温敏性，方法新颖，扩大其应用范围。可以在水中自组装且均具有生物可降解和生物相容性，因而在药物控制释放载体、软组织工程支架材料、生物传感器等领域具有广泛的应用。

技术领域

本发明属于功能性高分子材料领域，具体涉及一种由链结晶调控的温敏性聚合物材料及其制备方法。

背景技术

温敏性聚合物是一类能够对外界环境温度的细微变化做出响应，并产生相应物理结构以及化学性质变化甚至突变的功能性高分子材料。根据聚合物的温度响应性特点，可以根据需要设计成温度响应性的智能材料。在水溶液中，两亲性共聚物胶束通常呈现温敏性，表现出胶束的最低临界溶解温度，即LCST行为。当温度升高时，胶束壳层链段亲水性降低，链构象逐渐塌缩。当温度升高至LCST以上时，壳层链段完全塌缩，胶束失稳，导致胶束间发生聚集。疏水改性的聚乙二醇(PEG)因其同时具有亲水性的乙氧基侧链基团和疏水性的碳碳主链，是一类常见的LCST型温敏性聚合物，而且聚合物的温度转变点与侧链PEG的长度有关。当侧链PEG的长度较低时，聚合物具有很弱的亲水性甚至在室温下不能溶于水；当侧链PEG的长度较高时，即使在很高的温度下也是能溶于水的。因此，当具有合适的乙氧基侧链长度时(2≤EO重复单元数≤10)，PEG(甲基)丙烯酸酯(OEGMA或OEGA)聚合物在水溶液中会表现出LCST行为。常温下，聚合物能溶解于水中形成均匀的溶液，当温度升高至某一温度时，溶液发生相分离，溶液浑浊甚至会出现沉淀。

目前，OEGMA或OEGA聚合物因其优异的温度响应性性质而成为研究的热点。研究者已发现PEG和疏水性高分子(如聚丙二醇PPO、聚乙丙交酯PLGA等)嵌段共聚可得到温敏性两亲共聚物，随着温度升高，该共聚物粒子间聚集，发生溶胶-凝胶化转变，形成物理凝胶。另外，通过低分子量OEGMA或OEGA与其他疏水单体共聚，可得到具有不同LCST的温敏性两亲共聚物。常用的可通过调节乙氧基的重复单元数，OEGMA或OEGA和其他疏水性聚合物的共聚组成，疏水组分的含量，聚合物溶液的浓度、pH，或者添加盐离子和改变盐离子浓度等的方法来调控聚合物溶液的LCST值。本发明中采用调控聚合物链的结晶作用来调节聚合物溶液的LCST值，为LCST值的调控提供了新的方法。聚乳酸(PLA)具有两种对映体结构，即左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)。当PLLA和PDLA共混时，可形成立构复合结晶，与同质结晶PLA材料相比，PLA立构复合结晶材料具有优异的耐溶剂、抗水解性能，稳定性高。因此，利用PLA的立构复合结晶作用可提高PLA的综合性能，有利于拓宽其应用范围。PEG是最常用的亲水性高分子，具有良好的生物相容性和生物可降解性，所以生物可降解的PLA与OEGMA或OEGA聚合物的两亲性温度敏感性共聚物是制备药物载体的理想材料。

本发明利用开环聚合和原子转移自由基聚合，得到OEGMA或OEGA聚合物和PLLA或者PDLA的梳形聚合物，利用PLLA和PDLA之间的立构复合结晶作用来调节聚合物的LCST值，为LCST值的调控提供了新的方法。同时，由于聚合物本身具有良好的生物相容性和生物降解性，这在生物医学、纳米药物载体，环境保护等领域将具有广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种链结晶调控的温敏性聚合物材料及其制备方法，该聚合物材料可生物降解。

为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：