专利名称：一种超支化聚合物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超支化聚合物、其制备方法、由该聚合物形成的胶束、胶束的制备方法和应用。具体地，本发明涉及能够形成胶束的超支化聚胺酯-脂肪族聚酯，属于纳米材料技术领域。
背景技术：
树枝状大分子是一类高规整度、三维结构的树状大分子，其结构和分子尺寸大小具有良好的可控性，而且通过不平行控制可使树枝状大分子利用不同反应的同时连上药物及靶向基团，通过表面修饰不同的聚合物使其带有不同的功能基团，可使表面具有亲水性，增加生物相容性。通过构建反应可使树枝状大分子的内部形成巨大的疏水空间。由于树枝状大分子表层结构结构亲水性的，内部空腔和结合点可以携带药物，所以这为树枝状大分子作为药物载体提供了得天独厚的条件，它可以实现真正意义上的纳米给药和药物緩释。从而，树枝状大分子作为药物载体引起了越来越多的科学工作者的注意，成为当今研究热点之一。然而，树枝状大分子由于其昂贵的价格和繁瑣的合成步骤，很大程度上限制了它的应用范围。
超支化聚合物是一类具有独特结构和性能的高分子。由于具有传统线性聚合物所没有的低粘度、高流变性、良好的溶解性、大量末端官能团以及低成本快速合成等一系列优良特性，超支化聚合物成为高分子学科以及其它交叉学科的研究热点。它是一类具有独特结构和性能的高分子，由于超支化聚合物与树状聚合物结构和性能都极为相似，而且其一步法的合成过程方便、快捷、适合大批量生产，因而被认为它是树状大分子聚合物的替代品。
在现有技术中，由于超支化聚合物在其内部和外部含有大量的官能团可
因此它已经被广泛应用于药物载体和医用材料中。
脂肪族聚酯，如聚乳酸(PLA)、聚乙交酯-丙交酯(PLGA)、聚己内酯(PCL)是获美国FDA批准认可能进入人体的可生物降解高分子材料。它们是生物相容性好、可以在体内生物降解的聚合物，因此很适宜于用作药物载体材料，在人工皮肤及组织工程、药物的控制释放等方面已被广泛应用。然而这些脂肪族聚酯的亲水性差并且具有高结晶性，因而降低了它们的降解速率，导致与软器官的相容性降低，克服这些问题的有效方法就是在脂肪族聚酯链段中引入生物相容性和血液相容性亲水性链段，可以使脂肪族聚酯的性能有很大的改善。这种接枝或嵌段聚合物因为具有两亲性，所以作为药物释放、创伤敷料的载体具有更大的优越性。
众所周知，如果聚合物中同时具有亲水和疏水两部分组成，那么这种两亲性聚合物在水溶液中就可以自组装形成聚合物纳米胶束，聚合物纳米
胶束作为药物载体发展于20世纪卯年代，是由两亲性聚合物在水溶液中自发形成的一种自组装结构，亲水性片段形成外壳，疏水性片段形成内核，构成独特的核-壳结构。具有载药量高、载药范围广、稳定性好、体内滞留时间长、独特的体内分布以及增加药物的稳定性、提高生物利用度和降低毒副作用等特点。两亲性聚合物胶束因具有核-壳结构、临界胶束浓度低、热稳定性好等特点在药物释放体系等领域具有广泛的应用前景。
近十几年，由两亲型聚合物材料组成的胶束给药体系以其突出的优点以及在肿瘤药物、基因药物、抗传染药物等方面的极大应用前景而受到了国际医药界的广泛关注。两亲型聚合物胶束体系是目前研究的最多和最成熟的聚合物胶体给药体系。大量研究表明，两亲型聚合物给药系统的载体能够自聚集成为独特核壳结构的胶束，由于聚合物胶束具有的"核-壳"结构类似于生物体中脂蛋白和病毒的结构在某种意义上具有一定的仿生性，而且聚合物胶束的较高稳定性决定了其在浓度极稀时仍能稳定存在，胶束表面的亲水性外壳可降低巨噬细胞对粒子的识别和吞噬能力，延长其在血液中的循环时间，可保护药物免遭生理环境的破坏，在体内緩慢释放；胶束的粒径小，能通过毛细胞j^管直接进入器官和细胞内部，被更有效的吸收；胶束给药系统的广泛给药方式是其它任何剂型都无法比拟的，它可通过口服、注射(静脉注射、肌肉注射、皮下注射)、透皮等方式加入人体血液循环系统等显著优点。
高分子学报2000年第4期发表了《超支化聚胺酯的分子设计及其制备》 一文，其中的超支化聚胺酯是以丙烯酸曱酯和二乙醇胺为原料由Michael加成反应制得N， N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯单体，再用"准一步法"和"发散法"使之与1,1, 1-三羟甲基丙烷反应合成一种新型超支化聚胺酯，通过核磁共振和元素分析方法对N， N-二羟乙基-3-胺基丙酸曱 酯单体的分子结构进行了表征。GPC测定表明合成的超支化聚胺酯分子量 分布窄，具有单分散性；粘度小于同分子量的线形分子；耐热性能较好， 失重温度高于200°C，所形成的超支化聚胺酯不能形成胶束，无法作为药 物载体使用。发明内^本发明的一目的提供了一种超支化聚胺酯-脂肪族聚酯的聚合物，该聚 合物能够形成两亲性胶束，该聚合物制备过程重复性好，在药物载体上具有 广泛的应用性。本发明的另一目的提供了该聚合物的制备方法。 本发明的再一 目的提供了 一种由该聚合物形成的胶束。 本发明的再一目的提供了该胶束的制备方法。 本发明的再一目的提供了所述的胶束在作为药物载体中的应用。 本发明一方面提供了一种超支化聚合物，该聚合物具有如下式(I )所示 结构(1)，式中D为、v*<formula>formula see original document page 7</formula>
1-5的正整数，B为脂肪族聚酯，并且该聚合物的分子量为4000kDa-7000kDa。 优选地，所述的脂肪族聚酯为具有如下分子式的脂肪族聚酯
<formula>formula see original document page 7</formula>整数；z为140-250的正整数。 <^H3 i CH3 为聚乳酸，
CH3 为聚乙交酯-丙交酯，C5Hb0—O^H
为聚己内酯。
优选地，其中所述的超支化聚胺酯的支化度为0.5-0.7。 本发明另一方面提供了制备聚合物的方法，该方法包括以下步骤
a. 将超支化聚胺酯、脂肪族酯类单体和催化剂进行混合，所述的催化剂 优选为辛酸亚锡；
b. 在真空无水条件下，将步骤a得到的混合物在100-140。C保持8-14小 时，得到超支化聚胺酯-脂肪族聚酯的聚合物。以丙交酯为例，超支化聚胺酯 和丙交酯的反应生成聚合物的过程如下族酯类单体的摩尔比为1:
3-1: 10,所述催化剂为超支化聚胺酯和脂肪族酯类单体的重量总和的 0.3%画0.7%。
本发明的再一方面还提供了一种胶束，该胶束由所述的超支化聚胺酯-脂肪族聚酯聚合物形成。
优选地，所述的聚合物胶束的临界胶束浓度为1.40xl0-4-8.40xl0-4mg/ml。
更优选地，所述的聚合物胶束的胶束粒子为球形，直径为110-215nm。 本发明的再一方面还提供了一种制备胶束的方法，该方法包括以下步骤
a. 纯化得到的超支化聚胺酯-脂肪族聚酯的聚合物；
b. 纯化后的聚合物在水中形成所述的聚合物胶束。
优选地，其中步骤a包括以下步骤首先将超支化聚胺酯-脂肪族聚酯的
聚合物溶解在二氯曱烷中，接着向二氯曱烷中加入石油醚，去除不溶物，再
蒸发去除溶液中的石油醚。
优选地，其中步骤b包括以下步骤首先将纯化后的聚合物溶于丙酮中，
接着将溶解于丙酮中的聚合物滴加到去离子水中，形成带蓝光乳液，再去除 丙酮，得到所述的聚合物胶束。
本发明再一方面还提供了所述的胶束在作为药物载体中的应用。 由于本发明制备的超支化聚胺酯-脂肪族聚酯聚合物中，其中超支化聚胺 酯端具有亲水性，脂肪族聚S旨端具有疏水性，所以用超支化聚胺酯和脂肪族 酯类单体作为基本材料制备的两亲性聚合物可组装形成纳米胶束作为药物载 体，可以避免被网状内皮细胞捕获，有效地延长了药效，提高了生物利用度 和生物活性。
本发明的有益效果是(1)本发明的聚合物其中超支化结构的超支化聚胺酯端和脂肪族聚酯端具有良好的生物相容性；(2)该聚合物胶束保留了超 支化聚胺酯的形式和结构，超支化聚胺酯的亲水性和超支化的特殊结构可以 有效地避免被网状内皮细胞捕获，有效地延长了药效，可以提高药物包载及 提高了生物利用度和生物活性；(3)本发明的聚合物胶束由于临界胶束浓度 CMC很低，形成的胶束稳定，粒径小，具有长循环性，可用于包载各种亲、 疏水药物，是具有发展前途的药物载体；(4)本发明的聚合物胶束制备方法 简单，重复性好，在药物载体上具有广泛的应用性。
图1表示第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束的照片。
图2表示载有牛血清白蛋白(BSA )的第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚
合物胶束的照片。
图3表示实施例7中的第四代超支化聚胺酯的红外谱图。
图4表示实施例7中的第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的红外谱图。
图5表示实施例7中的第四代超支化聚胺酯的核磁共振i普图。
图6表示实施例7中的第四代超支化聚胺S旨-聚乳酸聚合物的核磁共振谱图。
具体实施例方式
实施例1
1.超支化聚胺酯的制备
A. N, N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯、10.514g二乙醇胺和10ml曱醇混合物， 在室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40。C反应4h，然后经过减压蒸馏除去 过量的丙烯酸甲酯和曱醇，得到一种无色透明的油状液体即，N，N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体。
B. 第二代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入1.342g 1,1,l-三羟曱基丙烷、5.93gN，N-二羟乙基-3-胺基丙 烯酸曱酯单体和0.017g四异丁氧基钬为催化剂，反应体系在N2保护下，12(TC恒 温^j!12h，得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无 7jC5克酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第二代超支化聚胺酯。其分子式如下:
<formula>formula see original document page 10</formula>
在上面的结构式中的黑色粗线部分表示重复的结构单元，与氮原子相连的 另 一个羟乙基的氧原子上所连接的化学结构与和该羟乙基对称的氧原子上连接 的化学结构是相同的，在上面的结构式中用黑色粗线表示这一部分。
与l,l，l-三羟曱基丙烷的另外两个羟曱基上的氧原子相连的结构和上图中
表示的另外一个羟曱基上的氧原子相连的结构是相同的，在上面的结构式中也 用黑色的粗线进行了表示。
2.第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第二代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将1.512g第二 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯放在单口瓶中，再加入0.020g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40。C保持1小时 保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到14(TC保持13小时。 产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石油醚。 纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的产物第 二代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物在真空干燥箱中25 。C下干燥2天。通过红 外和核磁表征证实第二代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成；分子量为 4000kDa。3.制备第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束
将0.2g纯化后的第二代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物溶于6ml的丙酮中， 边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸 发除去，得到第二代超支化胺酯-聚乳酸聚合物胶束。然后对胶束进行动态光散 射、透射电镜及荧光光谱测定观察。结果表明动态光散色射测定其粒径为110 nm,分散指数为0.05;透射电镜观测粒子为规整的圓球形；荧光光谱测定其临 界胶束浓度为1.42xl(T4 mg/ml。
实施例2
1. 超支化聚胺酯的制备
A. N, N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯、10.514g 二乙醇胺和1 Oml甲醇，混合物 在室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40。C反应4h,然后经过减压蒸馏除去 过量的丙烯酸甲酯和曱醇后得到一种无色透明的油状液体N, N-二幾乙基-3-胺基 丙烯酸曱酯单体。
B. 第二代超支化聚胺酯的制备
在三口瓶中加入1.342g 1,1,1-三羟曱基丙烷、15.93g N, N画二羟乙基-3-胺基 丙烯酸曱酯单体和0.017g四异丁氧基钬为催化剂，反应体系在N2保护下，120°C 恒温反应12h,得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用 无水碌u酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第二代超 支化聚胺酯。
2. 第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第二代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将0.648g第二 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯放在单口瓶中，再加入0.020g的辛酸亚锡， 用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热4(TC保持1小时保证 体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到100。C保持8小时。产 物溶解在二氯甲烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石油醚。纯 化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的产物第二 代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物在真空干燥箱中25 。C下干燥2天。通过红外 和核磁表征证实第二代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成，分子量为 4700kDa。
3. 制备第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束将0.2g纯化后的第二代超支化聚胺酯-聚乳酸溶于6ml的丙酮中，边搅拌 边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸发除去， 得到第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束。然后对胶束进行动态光散射、透
射电镜及荧光光谱测定观察，结果表明动态光散色射测定其粒径为124 nm,分 散指数为0.07;透射电镜观测粒子为规整的圓球形；焚光光i普测定其临界胶束 浓度为2.31x10-4 mg/ml。
实施例3
1. 超支化聚胺酯的制备
A. N, N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯、10.514g 二乙醇胺和10ml曱醇混合物， 在室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40。C反应4h,然后经过减压蒸馏除去 过量的丙烯酸曱酯和曱醇后，得到一种无色透明的油状液体N， N-二羟乙基-3-胺 基丙烯酸曱酯单体。
B. 第二代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入1.342g 1,1,1-三羟曱基丙烷、15.93g N, N-二羟乙基-3-胺基 丙烯酸曱酯单体和0.017g四异丁tt钬为催化剂，应体系在N2保护下，120 。C 恒温反应12h，得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用 无水碌u酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第二代超 支化聚胺酯。
2. 第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第二代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将0.454g第二 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯放在单口瓶中，再加入0.020g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40。C保持1小时 保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140°C保持14小 时。产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石油 醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的第 二代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物产物在真空干燥箱中25 。C下干燥2天。通 过红外和核》兹表征证实第二代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成，分子量 为5100kDa。
3. 制备第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束
将0.2g纯化后的第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物溶于6ml的丙酮中，边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸 发除去，得到第二代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束。然后对胶束进行动态光 散射、透射电镜及荧光光谱测定观察，结果表明动态光散色射测定其粒径为 144nm，分散指数为0.08，透射电镜观测粒子为规整的圆球形；荧光光谱测定 其临界胶束浓度为3.02xlCT4mg/ml。
实施例4
1. 超支化聚胺酯的制备
A. N, N-二幾乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯、10.514g二乙醇胺和10ml曱醇混合物在 室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40。C反应4h,然后经过减压蒸馏除去过 量的丙烯酸曱酯和曱醇后，得到一种无色透明的油状液体N， N-二羟乙基-3-胺基 丙烯酸曱酯单体。
B. 第三代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入5g第二代超支化聚胺酯7.32g、 N, N-二羟乙基-3-胺基丙烯 酸曱酯单体和0.017g四异丁氧基钬为催化剂，应体系在N2保护下，120。C恒温反 应12h,得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无水石克 酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第三代超支化聚 胺酯；
2. 第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第三代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将1.677g第三 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯放在单口瓶中，再加入0.030g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40。C保持1小时 保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140°C保持13小 时。产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石油 醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的产 物第三代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物在真空干燥箱中25 。C下干燥2天。通 过红外和核^磁表征证实第三代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成，分子量 为4850kDa。
3. 制备第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束
将0.2g纯化后的第三代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物溶于6ml的丙酮中， 边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸发除去，得到第三代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物胶束。然后对胶束进行动态 光散射、透射电镜及荧光光谱测定观察，结果表明，动态光散色射测定其粒径
为153nm，分散指数为0.06,.透射电镜观测粒子为规整的圓球形，荧光光谱测 定其临界胶束浓度为4.15x10-4 mg/ml。
实施例5
1.超支化聚胺酯的制备
A. N, N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯、10.514g二乙醇胺和10ml曱醇混合物， 在室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40°C反应4h，然后经过减压蒸馏除 去过量的丙烯酸曱酯和曱醇，得到一种无色透明的油状液体N, N-二羟乙基-3-胺 基丙烯酸曱酯单体。
B. 第三代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入5g第二代超支化聚胺酯、7.32gN,N-二羟乙基-3-胺基丙烯 酸曱酯单体和0.03g四异丁tt钬为催化剂，应体系在N2保护下，120。C恒温反 应12h，得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无水石克 酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第三代超支化聚 胺酯；
2. 第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第三代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将0.719g第三 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯放在单口瓶中，再加入0.030g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40°C保持1小 时保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140°C保持13 小时。产物溶解在二氯曱:^克中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石 油醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的 产物第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物在真空干燥箱中25。C下干燥2天。通 过红外和核磁表征证实第三代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成，分子量 为5310kDa。
3. 制备第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束
将0.2g纯化后的第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物溶于6ml的丙酮中， 边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸 发除去，得到第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束。然后对胶束进行动态光散射、透射电镜及焚光光语测定观察,结果表明，动态光散色射测定其粒径为168 nm,分散指数为0.09,透射电镜观测粒子为规整的圆球形；荧光光谱测定其临 界胶束浓度为5.36xl(T4mg/ml。
实施例6
1.超支化聚胺酯的制备
A. N， N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯、10.514g二乙醇胺和10ml曱醇混合物在 室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40°C反应4h，然后经过减压蒸馏除去 过量的丙烯酸曱酯和曱醇后，得到一种无色透明的油状液体N, N-二羟乙基-3-胺 基丙烯酸曱酯单体。
B. 第三代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入5g第二代超支化聚胺酯、7.32gN，N-二羟乙基-3-胺基丙烯 酸曱酯单体和0.030g四异丁氧基钬为催化剂，应体系在N2保护下，120。C恒温反 应12h,得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无水疏 酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第三代超支化聚 胺酯；
2. 第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第三代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将0.503g第三 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯放在单口瓶中，再加入0.030g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40。C保持1小时 保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140°C保持13小 时。产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石油 醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的第 三代超支化聚胺酯和聚乳酸聚合物产物在真空干燥箱25。C下干燥2天。通过红 外和核磁表征证实第三代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成，分子量为 5800kDa。
3. 制备第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束
将0.2g纯化后的第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物溶于6ml的丙酮中， 边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过減压蒸 发除去，得到第三代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束。然后对胶束进行动态光 散射、透射电镜及荧光光谱测定观察，结果表明动态光散色射测定其粒径为172 nm， *指数为0.05,透射电镜观测粒子为规整的圆球形；焚光光i普测定 其临界胶束浓度为6.14x10" mg/ml。
实施例7
1.超支化聚胺酯的制备'
A. N， N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯、10.514g二乙醇胺和10ml曱醇，混合物 在室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40。C反应4h,然后经过减压蒸馏除去 过量的丙烯酸曱酯和曱醇后，得到一种无色透明的油状液体N, N-二羟乙基-3-胺 基丙烯酸曱酯单体。
B. 第四代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入5g第三代超支化聚胺酯、6.60gN,N-二羟乙基-3-胺基丙烯 酸曱酯单体和0.050g四异丁to钬为催化剂，反应体系在N2保护下，120 。C恒 温^^应12h，得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无 7JO克酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第四代超支 化聚胺酯聚合物。
2.第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第四代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将1.760g第四 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯放在单口瓶中，再加入0.040g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40°C保持1小 时保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140°C保持13 小时。产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石 油醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的 第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物产物在真空干燥箱中25。C下干燥2天。通 过红外和核磁表征证实第四代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成，分子量 为5250kDa。
第四代超支化聚胺酯的红外谱图可参见附图3，在该附图中，3369.084cm" 表示聚胺酯上的O-H峰、1727.933 cm"表示该聚胺酯上的CO峰，1614.152 cm" 表示该聚胺酯上的C-N峰，1457.944 cm"表示该聚胺酯上的CH2峰。
第四代的超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的红外谱图见图4，在该附图中，3450 cm"表示该聚合物上的O-H峰、1753 cm"表示该聚合物上聚胺酯上的CO峰 和聚乳酸上的CO峰、1648 cm"表示该聚合物上的C-N峰、1454cm"表示该聚合物上的CH2峰，1383cm—1表示该聚合物上的CH2峰，由于第四代超支化聚 胺酯和聚乳酸发生了共聚，所以在该聚合物上的C-N峰、CH2峰发生了位移。 第四代超支化聚胺酯的核磁共振谙图见图5，在该谱图中的a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h、 i峰均与下式中的超支化聚胺酯中标号为a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h、 i 的H相对应。
第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物的核磁共振谱图见图6,在该谱图中 的j峰、k峰分别与下式中的超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物中标号为j和K的H 相对应。由此可见，超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物已经形成。<formula>formula see original document page 18</formula>
3.制备第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束
将0.2g纯化后的第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物溶于6ml的丙酮中， 边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成带蓝光的乳液，丙酮通过减压蒸 发除去，得到第四代超支化聚胺S旨-聚乳酸聚合物胶束。然后对胶束进行动态光 散射、透射电镜及荧光光谱测定观察，结果表明动态光散色射测定其粒径为 175 nm，分散指数为0.07透射电镜观测粒子为规整的圆球形；焚光光镨测定其 临界胶束浓度为6.48xl(T4mg/ml。
实施例8
1.超支化聚胺酯的制备
A. N， N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯，10.514g二乙醇胺和10ml曱醇，混合物 在室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40。C反应4h，然后经过减压蒸馏除去 过量的丙烯酸曱酯和曱醇，得到一种无色透明的油状液体N， N-二羟乙基-3-胺基 丙烯酸曱酯单体。
B. 第四代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入5g第三代超支化聚胺酯，6.60gN,N-二羟乙基-3-胺基丙烯 酸曱酯单体和0.050 g四异丁M钬为催化剂，应体系在N2保护下，120。C恒温反应12h，得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无水 硫酸钠干燥、抽滤、减压蒸镏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第四代超支化 聚胺酯。
2. 第四代超支化聚胺S旨-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第四代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将0.754g第四 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯放在单口瓶中，再加入0.040g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40°C保持1小 时保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140°C保持13 小时。产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石 油醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的 第四代超支化聚胺S旨-聚乳酸聚合物产物在真空干燥箱中25。C下干燥2天。通 过红外和核磁表征证实第四代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成，分子量 为6142kDa。
3. 制备第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束
将0.2g纯化后的第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物溶于6ml的丙酮中， 边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸 发除去，得到第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束。然后对胶束进行动态光 散射、透射电镜及荧光光谱测定观察，结果表明动态光散色射测定其粒径为 183nm，分散指数为0.06;透射电镜观测粒子为规整的圆球形；荧光光谱测定 其临界胶束浓度为7.21xl(T4mg/ml。
实施例9
1.超支化聚胺酯的制备
A. N， N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸甲酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸甲酯、10.514g 二乙醇胺和10ml曱醇，混合 物在室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40。C反应4h,然后经过减压蒸馏除 去过量的丙烯酸甲酯和甲醇后，得到一种无色透明的油状液体N, N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体。
B. 笫四代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入5g第三代超支化聚胺酯、6.60gN,N-二羟乙基-3-胺基丙烯 酸曱酯单体和0.050g四异丁lL&钬为催化剂，应体系在N2保护下，120。C恒温反 应12h，得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无7jce克酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第四代超支化聚 胺酯。
2. 第四代超支化聚胺酉旨-聚乳酸聚合物的合成
将得到的第四代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将0.528g第四 代超支化聚胺酯产物与5g丙交酯》文在单口瓶中，再加入0.040g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40。C保持1小时 保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140°C保持13小 时。产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石油 醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的第 四代超支化聚胺酯和聚乳酸聚合物产物，在真空干燥箱中25 。C下干燥2天。 通过红外和核f兹表征证实第四代超支化聚胺酯-聚乳酸的聚合物已经生成，分子
量为7000kDa。
3. 制备第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束
将0.2g纯化后的第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物溶于6ml的丙酮中， 边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸 发除去，得到第四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束。然后对胶束进行动态光 散射、透射电镜及荧光光镨测定观察,结果表明:动态光散色射测定其粒径为186 nm，分散指数为0.07;透射电镜观测粒子为规整的圓球形；荧光光谱测定其临 界胶束浓度为7.53xl04mg/mi。
实施例10
1.超支化聚胺酯的制备
A. N， N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯、10,51化二乙醇胺和10ml曱醇，混合物 在室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40。C反应4h，然后经过减压蒸馏除去 过量的丙烯酸曱酯和曱醇后，得到一种无色透明的油状液体N， N-二羟乙基-3-胺 基丙烯酸曱酯单体。
B. 第四代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入5g第三代超支化聚胺酯、6.60gN,N-二羟乙基-3-胺基丙烯 酸曱酯单体和0.050g四异丁M钬为催化剂，应体系在N2保护下，120。C恒温反 应12h,得到一种黄色粘稠液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无水石克 酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第四代超支化聚胺酯。
2.第四代超支化聚胺S旨-聚(乙交酯-丙交酯)聚合物的合成
将得到的第四代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥,将lg第四代超
支化聚胺酯产物与0.454g丙交酯和4.546g乙交酯放在单口瓶中，再加入0.040g 的辛酸亚锡，然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40 °C保持l小时保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140 °。保持13小时。产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次， 然后蒸发石油醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过 滤后得到的产物第四代超支化聚胺酯-聚(乙交酯-丙交酯)聚合物在真空干燥 箱中25 。C下干燥2天。通过红外和核磁表征证实第四代超支化聚胺酯-聚(乙 交酯-丙交酯)聚合物已经生成，分子量为5400kDa。
3.制备第四代超支化聚胺酉旨-聚(乙交酯-丙交酯)聚合物胶束 将0.2g纯化后的第四代超支化聚胺酯-聚(乙交酯-丙交酯)聚合物溶于6ml 的丙酮中，边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮 通过减压蒸发除去，得到第四代超支化聚胺酯-聚(乙交酯-丙交酯)聚合物胶 束。然后对胶束进行动态光散射、透射电镜及荧光光谱测定观察，结果表明动 态光散色射测定其粒径为198 nm,分散指数为0.08;透射电镜观测粒子为规整 的圓球形；荧光光谱测定其临界胶束浓度为7.83xl(T4mg/ml。
实施例11
1.超支化聚胺酯的制备
A. N, N-二羟乙基-3-胺基丙烯酸曱酯单体的制备
在三口瓶中加入8.609g丙烯酸曱酯，10.514g二乙醇胺和10ml曱醇混合物在 室温和通N2情况下搅拌30min后升温至40°C反应4h，然后经过减压蒸馏除去 过量的丙烯酸曱酯和曱醇得到一种无色透明的油状液体N, N-二羟乙基-3-胺基丙 烯酸曱酯单体。
B. 第四代超支化聚胺酯聚合物的制备
在三口瓶中加入5g第三代超支化聚胺酯，6.60gN，N-二羟乙基-3-胺基丙烯 酸曱酯单体和0.050g四异丁^钬为催化剂，^^应体系在N2保护下，120。C恒温 反应12h,得到一种黄色粘稠'液体。将粗产物溶解在无水乙醇中，抽滤、用无水 硫酸钠干燥、抽滤、减压蒸馏除去乙醇，然后产物真空干燥，得到第四代超支化 聚胺酯。2. 第四代超支化聚胺酯-聚己内酯聚合物的合成
将得到的第四代超支化聚胺酯产物放在真空干燥箱中干燥，将0.754g第四 代超支化聚胺酯产物与5g己内酯放在单口瓶中，再加入(X040g的辛酸亚锡， 然后用胶塞将单口瓶塞紧并密封。然后将单口瓶抽真空并加热40°C保持1小 时保证体系内无水，然后停止抽真空并将反应体系密闭加热到140°C保持13 小时。产物溶解在二氯曱烷中，用石油醚沉淀并用石油醚洗三次，然后蒸发石 油醚。纯化后的聚合物溶解在少量的丙酮中，用去离子水沉淀。过滤后得到的 第四代超支化聚胺酯和聚己内酯聚合物在真空干燥箱中25。C下干燥2天。通过 红外和核磁表征证实第四代超支化聚胺酯-聚己内酯的聚合物已经生成，分子量 为6420kDa。
3. 制备第四代超支化聚胺酯-聚己内酯聚合物胶束
将0.2g纯化后的第四代超支化聚胺酯-聚己内酯聚合物溶于6ml的丙酮中， 边搅拌边滴加到14ml去离子水中，最后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸 发除去，得到第四代超支化聚胺酯-聚己内酯聚合物胶束。然后对胶束进行动态 光散射、透射电镜及荧光光谱测定观察，结果表明动态光散色射测定其粒径 为208nm，分散指数为0.06;透射电镜观测粒子为规整的圆球形；荧光光谱测 定其临界胶束浓度为8.43xl(T4 mg/ml。
实施例12
首先将第四代超支化聚胺西旨-聚乳酸聚合物溶解于丙酮中配成10 mg/mL溶 液，将牛血清蛋白(英文简称BSA)配成2mg/mL的水溶液，然后将5 mL第 四代超支化聚胺酯-聚乳酸聚合物丙酮溶液逐步递加到10 mLBSA水溶液中，最 后形成的带蓝光乳液，丙酮通过减压蒸发除去，得到载有BSA的第四代超支化 聚胺酯-聚乳酸聚合物胶束。然后对载药胶束进行动态光散射、透射电镜及荧光 光镨测定观察，结果表明:动态光散色射测定其粒径为192 nm,分散指数为0.08; 透射电镜观测粒子为规整的圆球形；荧光光谱测定其临界胶束浓度为7.71xl(T4 mg/ml。
2权利要求
1.一种超支化聚合物，该聚合物具有如下式(I)所示结构式中D为D1为n为1-5的正整数，B为脂肪族聚酯，并且该聚合物的分子量为4000kDa-7000kDa。
2. 根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述的脂肪族聚酯为具有如下<formula>formula see original document page 3</formula>分子式的脂肪族聚酯<formula>formula see original document page 3</formula>或<formula>formula see original document page 3</formula>,其中m为210-400的正整数；x、 y为50-200的正整数；z为140-250的正整数。
3. 根据权利要求1或2所述的聚合物，其中所述的超支化聚胺酯的支化 度为0.5-0.7。
4. 一种制备权利要求1-3中任一项聚合物的方法，该方法包括以下步骤a. 将超支化聚胺酯、脂肪族酯类单体和催化剂进行混合，所述催化剂优 选为辛酸亚锡；b. 在真空无水条件下，将步骤a得到的混合物在100-140。C保持8-14小 时，得到超支化聚胺酯-脂肪族聚酯的聚合物。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中步骤a中超支化聚胺酯和脂肪族酯 类单体的摩尔比为1: 3-1: 10,所述催化剂为超支化聚胺酯和脂肪族酯类单 体的重量总和的0.3%-0.7%。
6. —种胶束，该胶束由权利要求1-3中任一项所述的聚合物形成。
7. 根据权利要求6所述的胶束，其中该胶束的临界胶束浓度为 1.40xl(T4-8.40xl(r4mg/ml,优选地，所述胶束的月交束粒子为球形，直径为 110-215nm。
8. —种制备权利要求6或7胶束的方法，该方法包括以下步骤a. 纯化权利要求4得到的超支化聚胺S旨-脂肪族聚酯的聚合物；b. 纯化后的聚合物在水中形成所述的聚合物胶束。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中步骤a包括以下步骤首先将超支 化聚胺酯-脂肪族聚酯的聚合物溶解在二氯甲烷中，接着向二氯曱烷中加入石 油醚，去除不溶物，再蒸发去除溶液中的石油醚。
10. 根据权利要求8或9所述的方法，其中所述的步骤b包括以下步骤 首先将纯化后的聚合物溶于丙酮中，接着将溶解于丙酮中的聚合物滴加到去 离子水中，形成带蓝光乳液，再去除丙酮，得到所述的聚合物胶束。
11. 权利要求6或7中任一项所述的胶束在作为药物载体中的应用。
全文摘要
本发明提供了一种超支化聚合物及其制备方法和应用，该聚合物具有如下式(I)所示结构。n为1-5的正整数，B为脂肪族聚酯，并且该聚合物的分子量为4000kDa-7000kDa。本发明还提供了该聚合物的制备方法和一种由所述聚合物形成胶束以及该胶束的制备方法。由本发明的聚合物制备而成的胶束可用于药物载体材料，具有良好的生物相容性；本发明的聚合物胶束由于临界胶束浓度CMC很低，形成的胶束稳定，粒径小，具有长循环性，可用于包载各种亲、疏水药物，是具有发展前途的药物载体。
文档编号C08G63/685GK101628970SQ200810116689
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者雁 吴, 明 蒋 申请人:国家纳米科学中心