一种四重响应性嵌段胶束的制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明基于一种新型的四重响应性（温度，pH，还原和光响应）嵌段聚合物胶束的制备方法及其应用，具体为：通过两次原子转移自由基聚合物反应制备了聚（2-硝基苄基甲基丙烯酸酯）-嵌段-聚（甲基丙烯酸二甲氨基乙酯）（PNBM-SS-PDMAEMA）两亲性嵌段共聚物。该聚合物在水中能自组装形成纳米胶束且能装载疏水性小分子（如尼罗红）。该自组装胶束的结构在紫外照射，还原剂二硫苏糖醇，调节温度和pH刺激下能发生明显变化，不同的协同刺激能够对客体分子的动力学释放过程进行调节。本发明的聚合物胶束同时具备了温度响应，pH响应，还原响应和光响应，在可控制释放领域有着广阔的应用前景。
【专利说明】一种四重响应性嵌段胶束的制备方法及其应用
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明属于高分子材料【技术领域】，涉及了一种对温度、pH、还原和光响应的四重响应性嵌段胶束的制备及其应用。
[0003]
【背景技术】
[0004]近年来，响应性聚合物引起了科研工作者的广泛关注，这主要得益于智能性聚合物在外界的环境发生变化时能够引起聚合物分子链构象的变化，使该种材料进一步发生比较大的物理或化学变化，快速地对外界环境刺激做出回应。许多单重或二重响应的聚合物体系已经被设计了，但是基于如蛋白质、核酸和多糖等大分子的生物过程通常都是复杂的，使得设计一个多重响应的体系是很有必要的。
[0005]目前，对于精确调控高分子物质行为的研究还没有达到理想的效果。同时，对于具有四重响应性的高分子材料，特别是结合了温度响应，pH响应，还原响应和光响应的四重响应性的聚合物胶束体系还没有出现。
[0006]
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明提供了一种具有温度、pH、还原和光响应的四重响应嵌段胶束的制备方法及其潜在的应用。
[0008]本发明将具有光响应性的聚2-硝基苄基甲基丙烯酸酯和具有pH和温度双重响应的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯通过具有还原响应性的二硫键连接，得到具有四重响应两亲性嵌段聚合物，这种两亲性聚合物在水溶液中能自组装成纳米胶束。
[0009]本发明的技术方案是:一种四重响应性嵌段聚合物胶束的制备方法，首先制备四重响应性嵌段共聚物，其制备路线如下所示:
【权利要求】
1.一种四重响应性嵌段聚合物胶束的制备方法，其特征在于，其步骤为: 步骤1:制备2-羟基-2，-(溴异丁酰)乙基二硫化物:将2-羟乙基二硫化物、三乙胺和干燥的四氢呋喃混溶到干燥的圆底烧瓶，并置于冰水浴里；2-溴异丁酰溴的四氢呋喃溶液逐渐滴加到所述圆底烧瓶，整个反应体系氮气保护，室温搅拌12~24小时，反应结束后，除去三乙胺盐酸盐，旋蒸掉四氢呋喃，溶于二氯甲烷，在分液漏斗中用氢氧化钠水溶液洗涤一次使其显碱性，再用去离子水洗涤至中性，得到二氯甲烷有机层，将二氯甲烷有溶液经无水硫酸镁干燥过夜得到粗产物，利用硅胶柱色谱法得到纯净的2-羟基-2’ -(溴异丁酰)乙基二硫化物，其中，所述2-羟乙基二硫化物和2-溴异丁酰溴的摩尔比为3:2 ； 步骤2:制备光响应嵌段:氮气保护下，将引发剂2-羟基-2’ -(溴异丁酰)乙基二硫化物、2-硝基苄基甲基丙烯酸酯和溴化亚铜溶解在干燥的四氢呋喃中，置于舒伦克烧瓶里，用注射器把N，N, N’，N’’，N’’-五甲基二乙烯三胺注入到所述舒伦克烧瓶里，“冷冻-抽气-解冻”五次循环后在65~80度油浴中反应2~10小时，将产物通过装有中性氧化铝的层析柱除去催化剂，并用冷的正己烷沉淀2~4次，在温度为40-50度，真空干燥12~48小时，得到纯净的产物Α，其中，所述2-羟基-2’-(溴异丁酰)乙基二硫化物、溴化亚铜、N，N, N’，N’’，N’’ -五甲基二乙烯三胺和2-硝基苄基甲基丙烯酸酯的摩尔比为1:1:1:50-60 ； 步骤3:终止端位溴的活性:将分别称取步骤2制备得到产物A和叠氮化钠溶解于二甲基甲酰胺中，50-65度油浴中搅拌20-36小时，冷正己烷沉淀，在温度为40-50度下，真空干燥12~48小时，得到端位溴和被终止的产物B，其中，所述端位溴被终止的产物A和2-溴异丁酰溴的摩尔比为1:30-100 ； 步骤4:制备光响应大分子引发剂:分别称取端位溴和被终止的产物B、三乙胺和干燥的四氢呋喃混溶加入到干燥的圆底烧瓶，并置于冰水浴里，再将2-溴异丁酰溴的四氢呋喃溶液逐渐滴加到所述圆底 烧瓶中，整个反应体系氮气保护，室温搅拌36~72小时，除去不溶盐，旋蒸浓缩，冷正己烷沉淀，得到光响应大分子引发剂，其中，端位溴被终止的产物B和2-溴异丁酰溴的摩尔比为1:100 ; 步骤5:步骤4制备得到的光响应大分子引发剂、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和溴化亚铜溶解在干燥的四氢呋喃中，置于舒伦克烧瓶中，用注射器把N，N, N’，N’’，N’’-五甲基二乙烯三胺注入到所述舒伦克烧瓶里，“冷冻-抽气-解冻”四至八次循环后在温度为65-80度油浴中反应36~72小时，将产物通过装有中性氧化铝的层析柱除去催化剂，并用冷的正己烷沉淀2~4次，在温度为45~55度，真空干燥12~48小时，得到纯净的产物C，产物C为两亲性嵌段聚合物，其中，所述光响应大分子引发剂、溴化亚铜、N，N, N’，N’’，N’’-五甲基二乙烯三胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1: 1: 1:200 ; 步骤6:将步骤5制备得到的两亲性嵌段聚合物与四氢呋喃以质量比为1:1混合搅拌4飞小时，待该聚合物完全溶解后，将I毫升去离子水以每秒2微升的速度滴加到上述四氢呋喃溶液中，诱导胶束形成，再温和的搅拌3飞小时后，将8毫升去离子水一次性快速的加到混合溶液，最后将该溶液放置于空气中三天或七天，使四氢呋喃完全挥发，得到的具有温度、pH、还原和光的四重响应性嵌段聚合物胶束。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤5得到的嵌段聚合物为两亲的，其亲水链段为聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，疏水链段为聚2-硝基苄基甲基丙烯酸酯。
3.一种按照权利要求1所述的方法制备得到的嵌段聚合物胶束应用于在多重、远程可控释放 领域。
【文档编号】C08F220/36GK104072694SQ201410280912
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】王国杰, 曹自权, 吴昊, 董杰 申请人:北京科技大学