专利名称：热敏性可调的生物兼容性核壳结构的高分子纳米凝胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子纳米凝胶及其制备方法，特别是一种热敏性可调的生物兼容性高分子纳米凝胶及其制备方法。
背景技术：
可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)是近十多年来发展起来的一种活性可控自由基聚合方法，能够精确控制聚合物的分子量，合成的高分子具有窄的聚合分散度，可以合成多种形状的高分子如嵌段状、星形、树枝状和梳子状等复杂结构的功能化高分子。异相聚合体系尤其是水分散相中RAFT聚合是一种环境友好的聚合方法，能够降低污染，节约成本， 将对新型的更好品质的聚合材料的生产带来巨大潜力，为其在聚合物生产、涂料、个人护理产品及纳米医药方面的应用提供了机会。核-壳结构的纳米凝胶具有优良的胶体稳定性，是一种对温度响应的智能型纳米软材料，可以包裹疏水性分子，提高分子的水溶性，并能达到随温度变化而智能化释放所载带分子的效果。研究较多的生物兼容材料是聚氧化乙烯类的嵌段高分子，如PE0-PLA， PE0-PLGA，主要先合成高分子，然后通过乳液或纳米沉淀法形成纳米粒子。随着化妆品及纳米医药行业的发展，智能化的纳米凝胶在一些高新科技领域的应用日益受到青睐。例如能够对外部环境(如PH，温度，离子强度，光照等)变化产生快速构相变化的高分子，在化妆品及生物科学方面的应用越来越重要。研究最多的对温度响应的高分子是聚异丙基丙稀酰胺PNIPAM，由于其具有与人体温相近的转化温度C32°C)。安泽胜等在微波条件下，在水分散相条件下利用RAFT沉淀(分散)聚合成功制备了具有核(聚异丙基丙稀酰胺)壳 (聚N，N’ - 二甲基丙稀酰胺)结构的纳米凝胶。Lutz等发现，以C-C为骨架，以寡聚乙二醇为侧链的梳子状结构的PEG类似物，在水溶液或生理介质中具有可调的低溶液临界温度 (LCST)。因此梳子状PEG类似物兼有PEG与PNIPAM的双重性质。Cai等利用自由基聚合合成了梳子状PEG类似物单分散微凝胶，并通过改变两种聚合单体的比例得到了具有不同 LCST的微凝胶。Lutz等人的研究发现，用这梳子状PEG类似物单体聚合形成的高分子，不仅具有窄的可调的LCST，而且转化过程完全可逆，优于PNIPAM。由于PEG类似物具有生物兼容性、生物可降解性、可调的敏锐热敏性，为其在个人护理及纳米医药方面的应用提供广阔前景。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种高分子链转移剂。本发明的目的之二在于提供一种热敏性可调的生物兼容性核壳结构的高分子纳米凝胶。本发明的目的之二在于提供该纳米凝胶的制备方法。为达到上述目的，本发明采用的反应机理为
权利要求
1. 一种高分子链转移剂，其特征在于该链转移剂的结构式为a.直链高分子链转移剂
2.一种热敏性可调的生物兼容性核壳结构的高分子纳米凝胶，采用根据权利要求1所述的链转移剂，其特征在于该高分子纳米凝胶为a.直链热敏性纳米凝胶该纳米凝胶是以直链高分子链转移剂为壳；由含两个乙氧基的甲基丙烯酸酯单体、含8、个乙氧基侧链的甲基丙烯酸酯单体和交连剂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯按(80 100):(0 20):(3飞)的摩尔比经聚合反应形成的热敏性高分子为核；且核与壳的的质量比为(2 20):1;b.梳子状热敏性纳米凝胶该纳米凝胶是以梳子状高分子链转移剂为壳；含两个乙氧基、含8、个乙氧基侧链的甲基丙烯酸酯单体和交连剂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯按 (80^100)(0^20)(3^6)的摩尔比经聚合反应形成的热敏性高分子为核；且核与壳的质量比为(2 20) :1。
3.根据权利要求2所述的热敏性可调的生物兼容性核壳结构的高分子纳米凝胶，其特征在于所述的高分子纳米凝胶的粒径为4(Γ100纳米，粒径分散度小于0. 15。
4.一种制备根据权利要求2或3所述的热敏性可调的生物兼容性核壳结构的高分子纳米凝胶的方法，其特征在于该方法的具体步骤为a.制备直链高分子链转移剂将链转移剂乙基氰基戊酸三硫碳酸酯、聚乙二醇和 4-二甲氨基吡啶按(2 10 ) :1:(0. 05 1)的摩尔比溶于二氯甲烷中，在惰性气氛下，冰水浴中，分三次加入N，N’ - 二环己基碳化二亚胺，N，N’ - 二环己基碳化二亚胺与链转移剂的摩尔比为广2 1 ；搅拌反应广6小时后，在室温下搅拌反应12 36小时；抽滤后，将滤液滴入乙醚中，得到沉淀，将该沉淀物经分离提纯得到黄色固体直链高分子链转移剂；b.制备直链纳米凝胶将步骤a所得直链高分子链转移剂、单体和交连剂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯按照1 :(3(Γ200) :(3 10)的摩尔比溶于水中，其中单体在水中的质量百分比浓度为0. 5飞％，密封后，在冰水浴中，在惰性气氛下，在70°C温度下恒温后，加入已除氧的自由基引发剂2，2’-偶氮甲基丙基脒)二盐酸盐储备液，其用量和高分子链转移剂的摩尔比为0. 0Γ10 :1，反应2. 5小时后，浸没在冰水中猝灭反应，得到呈现浅蓝色的纳米凝胶分散液；所述的单体为由含两个乙氧基的甲基丙烯酸酯单体和含8、个乙氧基侧链的甲基丙烯酸酯单体按(8(Γ100) :((Γ20)的摩尔比配制而成；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的聚乙二醇的数均分子量为 1000-10000。
6. 一种制备根据权利要求2所述的热敏性可调的生物兼容性核壳结构的高分子纳米凝胶的方法，其特征在于该方法的具体步骤为a.制备梳子状高分子链转移剂将4-氰基戊酸二硫代苯甲酸酯、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、偶氮二异丁腈按1 :(1(Γ100):(0.0广2)的摩尔比溶于乙醇中，搅拌均勻后，在冰水浴中除氧50分钟，再于70°C温度下无氧反应3. 5小时；然后在于冰水浴中，在空气气氛下，用二氯甲烷稀释后沉淀到正己烷中，经离心分离、真空干燥后得到红色粘稠液体，即为所需的梳子状高分子链转移剂；；b.制备梳子状高分子热敏性纳米凝胶将步骤a所得梳子状高分子链转移剂、单体、交连剂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，按照1 :(3(Γ200) :(3 10)的摩尔比溶于水中，其中单体在水中的质量百分比浓度为0. 5飞％，密封后，在冰水浴中，在惰性气氛下，在70°C温度下加入已除氧的加入已除氧的自由基引发剂2，·2’ -偶氮甲基丙基脒)二盐酸盐储备液，自由基引发剂和用量为高分子链转移剂的摩尔比为0.0广10 :1，恒温反应6小时后，在冰水中猝灭反应，得到呈现微红色的纳米凝胶溶胶，即为梳子状纳米凝胶；所述的单体为由含两个乙氧基的甲基丙烯酸酯单体和含8、个乙氧基侧链的甲基丙烯酸酯单体按(8(Γ100) :((Γ20) 的摩尔比配制而成。
全文摘要
本发明涉及一种热敏性可调的生物兼容性高分子纳米凝胶及其制备方法。该高分子纳米凝胶的结构为a.直链热敏性纳米凝胶以直链高分子链转移剂为壳；由含两个乙氧基的甲基丙烯酸酯单体、含8~9个乙氧基侧链的甲基丙烯酸酯单体和交连剂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯经聚合反应形成的热敏性高分子为核；且核与壳的的质量比为(2~20)1；b.梳子状热敏性纳米凝胶以梳子状高分子链转移剂为壳；含两个乙氧基、含8~9个乙氧基侧链的甲基丙烯酸酯单体和交连剂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯经聚合反应形成的热敏性高分子为核；且核与壳的质量比为(2~20)1。本发明的所得纳米凝胶尺寸均匀，具有优良的胶体稳定性和生物兼容性，可以广泛应用于个人护理产品及纳米医药方面。
文档编号C08F2/38GK102304194SQ201110129468
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者刘光耀, 孙晓岚, 安泽胜, 曹傲能, 沈文晴 申请人:上海大学