[发明专利]一种含双硫键的双亲性无规共聚物、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种含双硫键的双亲性无规共聚物、制备方法及应用。首先合成分别含有二硫键、醛基的单体，利用各单体间的双键加成反应通过RAFT聚合合成了双亲性共聚物。本发明制备的双亲性无规共聚物既因二硫键的存在表现出对纳米晶良好的螯合性，又因亲疏水单体存在表现出的双亲性，故而具有较好的生物相容性，在生物医学应用方面表现出潜在的应用。

技术领域

本发明属于聚合物材料领域，特别涉及了一种含有双硫键的双亲性共聚物、制备方法及其应用。

背景技术

近几年来，纳米晶材料在成像、传感、诊断等众多生物学方面表现出巨大的应用潜力，其中又以水溶性纳米晶为研究最广泛的纳米晶材料之一。目前，先合成高质量的油溶性纳米晶再相转移到水相的两步合成法是制备水溶性纳米晶最有效的方法。对于相转移的过程多采用配体交换的方法来实现，利用纳米晶比表面的元素如Zn、Cd等与巯基之间强的络合作用力，用巯基试剂取代有机配体，使纳米晶与巯基酸络合。通常采用单巯基配体进行配体交换，单巯基配体指的是配体分子只有一个巯基基团与纳米晶表面原始配体进行配体交换，但是这种方法制备的水溶性纳米晶稳定性不好，并且其性能与在有机相中相比大大减弱。

较单巯基配体而言，二硫键配体与纳米晶之间的配位作用更强，而且多个巯基基团能够同时配位到纳米晶的表面，显著提高纳米晶在水性介质中的稳定性和分散性。基于此目的，含有双硫键的双亲性聚合物表现出广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种含有双硫键的双亲性无规共聚物、制备方法及其应用，解决了上述背景技术中纳米晶材料双亲性的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种含双硫键的双亲性无规共聚物P(MAPEG-co-MALA-co-MAHA)，结构式如下：

在双亲性聚合物P(MAPEG-co-MALA-co-MAHA)中，n为亲水性单体聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAPEG)的聚合度，m为功能性单体MALA的聚合度，l为疏水性单体MAHA的聚合度， n:m:l＝5～20:20～25:20～25。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：提供了一种含双硫键的双亲性无规共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)以硫辛酸、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料制备含有二硫键的甲基丙烯酸酯类可聚合性单体，记为MALA；

①取硫辛酸、甲基丙烯酸羟乙酯，加入溶剂二氯甲烷，冰浴下磁力搅拌至溶解完全；

②在步骤①的溶液中加入吸水剂、酯化剂，室温反应12～24h；

③反应结束后，经萃取、旋蒸、真空干燥，得到浅黄色透明液体，即为MALA；

其中，所述硫辛酸、甲基丙烯酸羟乙酯与二氯甲烷的用量比为1mol：1mol：3～4L。

在本发明一较佳实施例中，所述吸水剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、二环己基碳二亚胺中的一种；所述酯化剂为4-二甲氨基吡啶。

2)以甲基丙烯酰氯、对羟基苯甲醛为原料制备含有醛基的甲基丙烯酸酯类可聚合性单体，记为MAHA；

①取对羟基苯甲醛、三乙胺，加入溶剂二氯甲烷，冰浴下搅拌溶解；

②将甲基丙烯酰氯溶解后滴加到步骤①的溶液中密封搅拌，移至冰浴装置，室温搅拌反应 12～24h；

③反应结束后，经萃取、干燥剂干燥，得到疏水性单体MAHA；

其中，所述对羟基苯甲醛、三乙胺、甲基丙烯酰氯和二氯甲烷的用量比为5～6mol：5～6mol： 5～6mol：10～11L。