[发明专利]嵌段共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：将具有活性烯基的多巴胺衍生物a、亲水性链转移试剂和亲水性引发剂溶解在有机溶剂中，惰性气氛下进行第一聚合反应，有氧气氛下淬灭得到第一反应液，所述有机溶剂为于水任意比例互溶的有机物；将具有活性烯基的两性离子化合物、亲水性引发剂和水加入所述第一反应液中，惰性气氛下进行第二聚合反应，有氧气氛下淬灭得到第二反应液；将具有活性烯基的多巴胺衍生物b和亲水性引发剂加入所述第二反应液中，惰性气氛下进行第三聚合反应，有氧气氛下淬灭得到第三反应液，去除溶剂得到所述嵌段共聚物。本发明还涉及一种嵌段共聚物以及医用材料。

技术领域

本发明涉及功能聚合物材料技术领域，特别是涉及一种嵌段共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

嵌段共聚物是由化学结构不同的链段交替聚合而成的线型共聚物。它可以将多种聚合物的优良性质结合在一起，得到性能比较优越的功能聚合物材料。这种聚合物分子量可控、分子量分布较窄、分子结构与组成可设计，是高分子研究领域中最富有意义且具有挑战性的研究工作之一。嵌段共聚物在生物医疗、组织工程、智能传感等领域都具有非常重要的学术价值和潜在应用前景。拓展嵌段共聚物在自组装领域的发展与应用而合成出结构新颖的嵌段共聚物具有重要意义。

两性离子化合物具有优异的生物相容性，其分子链中含有正负电荷总数相等的阴离子基团和阳离子基团，带电端官能团的溶剂化作用和氢键作用形成水合层，这种水合层具有润滑、抗蛋白质吸附等多方面的作用。目前研究较多的两性离子化合物包括磷酰胆碱型、磺基甜菜碱型、羧基甜菜碱型化合物。两性离子化合物在抗生物污染、医学药物以及仿生材料等方面有着一定的应用。多巴胺作为黏附蛋白的分子结构模拟物，可以通过自聚合与几乎所有类型的无机和有机物质形成强的共价和非共价相互作用。目前，由多巴胺和两性离子化合物形成的无规共聚物已经在生物医学材料领域得到了广泛应用。但是，无规共聚物的性能远没有嵌段聚合物优异。而传统的嵌段聚合物制备方法得到的产物中往往存在大量的无规共聚物，导致嵌段共聚物的产率较低，纯化困难，无法实现多巴胺和两性离子化合物嵌段聚合物的制备。

发明内容

基于此，有必要提供一种高产率、易纯化的嵌段共聚物及其制备方法和应用。

本发明的一个方面，提供了一种嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

将具有活性烯基的多巴胺衍生物a、亲水性链转移试剂和亲水性引发剂溶解在有机溶剂中，惰性气氛下进行第一聚合反应，有氧气氛下淬灭得到第一反应液，所述有机溶剂为于水任意比例互溶的有机物；

将具有活性烯基的两性离子化合物、亲水性引发剂和水加入所述第一反应液中，惰性气氛下进行第二聚合反应，有氧气氛下淬灭得到第二反应液；

将具有活性烯基的多巴胺衍生物b和亲水性引发剂加入所述第二反应液中，惰性气氛下进行第三聚合反应，有氧气氛下淬灭得到第三反应液，去除溶剂得到所述嵌段共聚物。

在其中一个实施例中，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、乙酸乙酯中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述亲水性链转移试剂包括2-氰基-2-丙基苯并二硫、4-氰基戊酸二硫代苯甲酸和4-氰基-4-[[(十二烷硫基)硫酮甲基]硫基]戊酸中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述亲水性引发剂包括4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸和偶氮二异丙基咪唑啉中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述两性离子化合物包括2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯和3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述多巴胺衍生物a和所述多巴胺衍生物b相同或不同。