[发明专利]含有环糊精链节同时具有温度响应性的嵌段共聚物纳米孔膜的制备方法

摘要

本发明提出的一种含有环糊精链节同时具有温度响应性的嵌段共聚物纳米孔膜的制备方法，首先，利用可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合的方法制备出了分子量分布较窄、分子量大小可控的聚苯乙烯-b-聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-单乙烯基-乙二胺化β-环糊精），为后续的制膜提供有效的前提；该纳米孔膜因含有聚(N-异丙基丙烯酰胺)链段而具有温敏特性，这种智能型膜的结构能随外界刺激的变化而可逆地改变，导致膜性能如孔径大小、亲疏水性等的改变，从而控制膜的通量，提高膜的选择性；同时，β-CD链节的存在为多孔膜材料提供了除纳米孔外的第二种包载药物的空间和分子识别性。

主权项

一种含有环糊精链节同时具有温度响应性的嵌段共聚物纳米孔膜的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将体积比为20:1的丙酮和磷酸钾进行混合，磁力搅拌8h～12h；再滴入与磷酸钾摩尔比为1:1的巯基丙酸，继续磁力搅拌2h～3h；再滴加与磷酸钾摩尔比为1:3的二硫化碳，继续磁力搅拌2h～3h；再加入与磷酸钾摩尔比为1:1的苄基溴，搅拌反应2h～3h后得到反应产物；然后依次加入与反应产物体积等量的饱和食盐水和乙醚进行萃洗，收集乙醚层，减压蒸馏后得黄色液体；再向黄色液体中加入饱和食盐水和乙醚进行二次萃洗，收集最终有机层；加入与最终有机层2倍体积的无水硫酸钠，磁力搅拌2h～3h后过滤除去无水硫酸钠，收集滤液并进行减压蒸馏后得黄色液体；再加入与该黄色液体等体积的丙酮后用冷的正己烷反复沉淀3次，所得固体产物于25℃～30℃真空干燥3天～5天得到淡黄色结晶固体的三硫代丙酸苄酯；步骤2：在干燥Schlenk管中按摩尔比为6070:10:1依次加入苯乙烯、三硫代丙酸苄酯以及偶氮二异丁腈，以1,4‑二氧六环为溶剂溶解后利用Schlenk技术除去反应瓶中的溶氧，随后在密封条件下于100℃～120℃反应至液体变粘；反应结束后，将反应体系暴露在空气中并冷却至室温，然后将产物在冷甲醇中反复沉淀并过滤2次，随后于30℃下真空干燥至恒重，得到淡黄色固体的大分子引发剂聚苯乙烯；步骤3：将摩尔比为22:1的己二胺和磺酰化的β‑环糊精，并加入20～30mL N,N‑二甲基甲酰胺作为溶剂，在磁力搅拌条件下使其完全溶解，随后在密封条件下于75℃反应6h；反应结束后，将体系暴露在空气中并冷却至室温，然后将产物在冷丙酮中反复沉淀并过滤3次，随后真空干燥至恒重，得到淡黄色固体的己二胺化β‑环糊精；步骤4：在己二胺化β‑环糊精中加入N,N‑二甲基甲酰胺作为溶剂，在磁力搅拌条件下使其完全溶解，再加入对苯二酚，在60℃、磁力搅拌条件下加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，完全溶解后在密封条件下于60℃油浴中反应6h；反应结束后冷却至室温，然后将产物在冷丙酮中反复洗涤3次，随后于室温下真空干燥至恒重，得到淡黄色固体的单乙烯基‑己二胺化β‑环糊精；所述对苯二酚与乙二胺化β‑环糊精的摩尔比为147︰1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与乙二胺化β‑环糊精的摩尔比为1︰6；步骤5：在干燥Schlenk管中按摩尔比为10:360:180:1依次加入步骤2中的聚苯乙烯、甲基丙烯酸‑N,N‑二乙氨基乙酯、步骤4中的单乙烯基‑己二胺化β‑环糊精以及偶氮二异丁腈，以N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂，完全溶解后利用Schlenk技术除去反应瓶中的溶氧，随后在密封条件下于90℃反应48h；反应结束后，用透析袋在N,N‑二甲基甲酰胺中透析7～8天，将透析袋中的液体旋蒸至剩余1～2mL时用蒸馏水沉淀，用G4砂芯漏斗过滤产物后真空干燥至恒重，得到淡黄色固体的聚苯乙烯‑b‑聚（甲基丙烯酸‑N,N‑二乙氨基乙酯‑co‑单乙烯基‑己二胺化β‑环糊精）嵌段共聚物；步骤6：以步骤5中所得的聚苯乙烯‑b‑聚（甲基丙烯酸‑N,N‑二乙氨基乙酯‑co‑单乙烯基‑己二胺化β‑环糊精）嵌段共聚物为溶质，以N‑甲基吡咯烷酮为溶剂，配制成含溶质的溶液；将载玻片置于旋涂机空腔内，旋涂机将溶液滴于载玻片上，待溶剂挥发后在载玻片上得到的白色的薄膜状物的基于聚苯乙烯‑b‑聚（甲基丙烯酸‑N,N‑二乙氨基乙酯‑co‑单乙烯基‑己二胺化β‑环糊精)嵌段共聚物自组装的介孔膜，称为含有环糊精链节同时具有温度响应性的嵌段共聚物纳米孔膜。