专利名称：非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种化工技术领域的方法，具体地说，涉及的是一种非线型结构 聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法。
技术背景生物降解高分子聚己内酯及其共聚物，近年来在药物控制释放体系、组织工 程、生物纳米技术等领域受到广泛的研究。然而，由于强疏水性、细胞粘附性差、 不易控制的材料降解和药物控释速率、以及缺乏诱导细胞、组织或器官再生的生 物活性，阻碍了生物降解高分子在临床中的进一步应用。因此，设计具有可控降 解和药物释放速率、生物活性功能、以及智能性的生物降解高分子必将为解决这 一问题提供有效的途径，具有重要的理论意义和广阔的应用前景。点击化学 (Click Chemistry)是近年来发展起来的一个高效的合成方法，其己在有机合 成、药物合成、碳纳米管与无机纳米晶体的表面修饰、特别在高分子合成及其材 料化学中受到广泛关注。但是，利用点击化学和开环聚合的方法，关于非线性结 构的(线型-扇型、扇型-线型-扇型)双亲性生物降解高分子的设计、控制合成 研究尚未见文献报道。经对现有技术的文献检索发现，J6r6me等在2007年《Macromolecules》(大 分子)第40巻796-803页上发表的"Combination of Ring-Opening Polymerization and "Click" Chemistry Towards Functionalization and Grafting of Poly( e-caprolactone)，'("开环聚合"与"点击化学，'联合 法用于聚己内酯的功能化与接枝反应)，该文提出由a-氯代己内酯的开环聚合 和叠氮化反应，线型主链叠氮化聚己内酯，再经过"点击化学"，可以制备线型 结构的聚己内酯-接枝-聚乙二醇。其不足之处在于1.该文献没有提供非线型 拓扑结构(扇型-线型和扇型-线型-扇型)的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的制备方 法。2.该文献仅用于线型结构的聚己内酯-接枝-聚乙二醇的合成，不能进行材料的再功能化，并且，难于调节共聚物的降解和药物控释性能。3.该文献制备 ct-氯代己内酯时，需要使用过氧酸试剂，使其在实验室和工业生产中受到限制。 发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，本发明为制备非线型结构的可降解双亲性生物医学 高分子提供了一种简单而有效的途径，为获得降解和药物释放速率可控的新型高 分子药物载体提供理论依据，设计合理，操作方便。本发明的目的是通过以下技术方案实现的，本发明由一步"点击化学"反 应完成，即由端炔基化扇形结构的聚己内酯(Dm-PCL)与端叠氮基化线型结构的 聚乙二醇(PE0-N3)，通过点击化学反应完成，以溴化亚铜(CuBr)和五甲基二 乙烯基三胺(PMDETA)为共催化剂，在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中进行。所述非线型结构的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇，包括扇型-线型聚己内酯-嵌段 -聚乙二醇和扇型-线型-扇型聚己内酯-嵌段-聚乙二醇。所述点击化学反应，是在35。C下温和条件下进行的。所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含单个端叠氮基时，所制得是扇型-线 型结构的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇。此时，点击化学反应时间为24小时。单个 端叠氮基化线型结构的聚乙二醇与端炔基化扇形结构的聚己内酯的摩尔用量比 为1.1: 1。所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇、端炔基化扇形结构的聚己内酯、溴化亚铜、五甲基二乙烯基三胺的摩尔用量比为1.1: 1: 1.1: 1.1。所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含两个端叠氮基时，所制得是扇型-线型-扇型结构的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇。此时，点击化学反应时间为36小时，两个端叠氮基化线型结构的聚乙二醇与端炔基化扇形结构的聚己内酯的摩尔用量比为1: 2.2。所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇、端炔基化扇形结构的聚 己内酯、溴化亚铜、五甲基二乙烯基三胺的摩尔用量比为1: 2.2: 2.2: 2.2。本发明上述方法的合成路线如下dendron-like PCL-b-PEO國b-dendron-like PCL本发明具有如下优点1)非线型(扇型-线型和扇型-线型-扇型)结构的聚 己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，由一步"点击化学"反应完成，步骤简单； 2)非线型(扇型-线型和扇型-线型-扇型)的拓扑结构由端炔基化扇形结构的聚 己内酯(Dm-PCL)与端叠氮基化线型结构的聚乙二醇(PE0-N3)共同控制，操作 方便；3)为制备非线型结构的可降解双亲性生物医学高分子提供了一种简单而 有效的途径，适用于工业化生产。
具体实施方式
下面结合附图
对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。实施例1扇型-线型结构的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法端叠氮基化线型结构的聚乙二醇(PE0-N3)与线型结构的炔基化聚己内酯 (Dm-PCL)的一歩"点击化学"反应称取端叠氮基化线型结构的聚乙二醇PE0-N3 (110.0 mg， 0.219 mmol)及线型结构的炔基化聚己内酯Dm-PCL (118.1 mg， 0. 199 mmol炔基)加入25mL茄形反应瓶，完全溶解在2mL DMF中，在氮气下加 入溴化亚铜(CuBr， 3. lmg， 0.0219mmo1)与五甲基二乙烯基三胺(PMDETA， 5 UL， 0.0219mmo1) ， 35。C反应24小时。反应后聚合物溶液在大量乙醚中沉降， 并用10mL冷甲醇(约10。C)溶剂萃取法提纯，以完全除去过量的PEO-N:,。将产物于40。C真空干燥，得到158.5 mg扇型-线型结构的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇 (产率为69. 5 %)。实施例2扇型-线型-扇型结构的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法 双端叠氮基化线型结构的聚乙二醇(N3-PEO-N3)与线型结构的炔基化聚己内 酯(Dm-PCL)的一步"点击化学"反应称取双端叠氮基化线型结构的聚乙二醇 N3-PEO_N3 (50. 0 mg, 0. 0123画l)及线型结构的炔基化聚己内酯Dm-PCL (131. 6 mg， 0.0272腿ol炔基)加入25mL茄形反应瓶，完全溶解在1. 5mL DMF中，在氮 气下加入溴化亚铜(CuBr， 3. 9 mg， 0. 0272 mmol)与五甲基二乙烯基三胺(PMDETA， 6nL， 0.0272mmo1) ， 35。C反应36小时。反应后聚合物溶液在大量乙醚中沉降。 采用溶剂萃取法，用苯和正己烷的混合溶液(10mL，苯正己垸=0.7:1，体积比) 以完全除去过量的Dm-PCL。将产物于40'C真空干燥，得到135. 8mg扇型-线型-扇型结构的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇(产率为74.8 %)。
权利要求
1.一种非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，其特征在于，由一步点击化学反应完成，即由端炔基化扇形结构的聚己内酯与端叠氮基化线型结构的聚乙二醇，通过点击化学反应完成，以溴化亚铜和五甲基二乙烯基三胺为共催化剂，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中进行。
2. 按照权利要求1所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方 法，其特征是，所述点击化学反应在35"C下进行。
3. 按照权利要求1所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方 法，其特征是，所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含单个端叠氮基时，所制得是扇型-线型结构的聚己内酯-嵌段-聚乙二醇。
4. 按照权利要求1或3所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，其特征是，所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含单个端叠氮基时，点击 化学反应时间为24小时。
5. 按照权利要求1或3所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成 方法，其特征是，所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含单个端叠氮基时，单个 端叠氮基化线型结构的聚乙二醇与端炔基化扇形结构的聚己内酯的摩尔用量比为1.1: 1。
6. 按照权利要求1或3所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成 方法，其特征是，所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含单个端叠氮基时，端叠 氮基化线型结构的聚乙二醇、端炔基化扇形结构的聚己内酯、溴化亚铜、五甲基二乙烯基三胺的摩尔用量比为1.1: 1: 1.1: 1.1。
7. 按照权利要求1所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法， 其特征是，所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含两个端叠氮基时，所制得是扇 型-线型-扇型结构的聚己内酯_嵌段-聚乙二醇。
8. 按照权利要求1或7所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，其特征是，所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含两个端叠氮基时，点击化学反应时间为36小时。
9. 按照权利要求1或7所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，其特征是，所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含两个端叠氮基时，两个 端叠氮基化线型结构的聚乙二醇与端炔基化扇形结构的聚己内酯的摩尔用量比 为1: 2.2。
10.按照权利要求1或7所述的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合 成方法，其特征是，所述端叠氮基化线型结构的聚乙二醇含两个端叠氮基时，端 叠氮基化线型结构的聚乙二醇、端炔基化扇形结构的聚己内酯、溴化亚铜、五甲基二乙烯基三胺的摩尔用量比为1: 2.2: 2.2: 2.2。
全文摘要
本发明公开一种化工技术领域的非线型结构聚己内酯-嵌段-聚乙二醇的合成方法，由一步点击化学反应完成，即由端炔基化扇形结构的聚己内酯与端叠氮基化线型结构的聚乙二醇，通过点击化学反应完成，以溴化亚铜和五甲基二乙烯基三胺为共催化剂，在N，N-二甲基甲酰胺溶液中进行。本发明为制备非线型结构的可降解双亲性生物医学高分子提供了一种简单而有效的途径，为获得降解和药物释放速率可控的新型高分子药物载体提供理论依据。
文档编号C08G81/00GK101328270SQ200810041208
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者崇 华, 阳 杨, 董常明 申请人:上海交通大学