专利名称：聚(n-异丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子技术领域，特别涉及一种聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物及其制备方法。
背景技术：
智能性高分子是在外界环境如温度、离子强度、pH值、电磁场等发生变化时，能作出迅速的物理或化学相应，即其颜色、结构或亲水性等物理或化学性能发生改变的一类聚合物。由于智能高分子在环境刺激下的独特响应性，其在生物医用材料领用具有广泛的应 用前景。其中，PH敏感性或温度敏感性高分子材料与人体生理条件密切相关，如pH响应或温度响应的纳米药物能控制释放载体等，因此，在实际应用中，pH敏感性或温度敏感性高分子材料受到更多的关注。目前，在常见的温度敏感性高分子材料中，聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM、可简写为PNI)是一种研究最广泛的温敏性聚合物。它的水溶液在32°C左右会发生迅速地可逆的亲水-疏水相转变，即当环境温度低于32°C时，聚合物在水中溶解，而当环境温度超过3 2 °C时，聚合物发生亲水-疏水变化，迅速从水中沉淀出来。另外，研究表明(Macromolecular Rapid CommuNicatioNs Vol. 29, p. 490-497,2008 ；MacromolecularRapid CommuNicatioNs Vol. 29, p. 1810-1816,2008), PNIPAM 的响应温度可以通过引入亲水性或疏水性的共聚单元进行调节，因此进一步扩大了材料的的适用范围。聚(N-异丙基丙烯酰胺)具有特有的温度响应性能、良好的生物相容性及较低的毒性，被广泛应用于生物材料等领域中。由于体内细胞、组织及某些病变部位pH环境的差异，pH敏感性高分子在生物医学领域，尤其是药物控制释放领域具有广泛的应用前景。在PH敏感性高分子材料中，应用较多的材料主要包括含有羧基或氨基的高分子聚电解质。其中，含羧基的酸性环境敏感材料在口服药物载体方面应用前景较好。如在JourNal of Pharmaceutical ScieNcesVol. 88,p. 933-937，1999中报道了聚甲基丙烯酸接枝聚乙二醇水凝胶作为口服药物载体，以胰岛素为模型药物，考察了该水凝胶在口服药物控制释放中的效果。实验证明，该水凝胶在胃中的低PH环境下保持疏水状态，将其所包裹的药物与胃的酸性及酶环境隔离，从而起到对药物的保护作用；然而，该水凝胶在弱碱性的小肠环境中溶胀，将包裹于其中的药物通过扩散等方式释放进入小肠，从而实现了对药物的智能性保护与可控制释放。考虑到体内生理环境的复杂性，仅仅能对单一生理刺激产生响应性的高分子体系仍不能很好的满足一些复杂环境应用的需要，因此，制备能对多种外界刺激，尤其是对温度和PH变化产生双重响应性的智能高分子有着重要的现实意义和广阔的应用前景。如在 JourNal ofMacromoIecuIar ScieNce, Part A-Pure aNd Applied Chemistry, Vol. 2,p. 143-164,2004中报道了一种以N-丙烯酰化氨基酸-N'-烷基酰胺的氨基酸衍生物为单体，经自由基聚合而形成具有温度与PH响应性的聚合物。然而，该材料存在合成路线长、合成方法复杂的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物及其制备方法，该共聚物对温度及PH均具有较好的敏感性，且其制备方法简单易行。本发明提供一种聚(N-异丙基丙烯酰胺)_聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物，包括具有式(I)结构的第一重复单元和具有式(II)结构的第二重复单元
权利要求
1.一种聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物，包括具有式(I)结构的第一重复单元和具有式(II)结构的第二重复单元
2.根据权利要求I所述的共聚物，其特征在于，所述R1为氢、甲基、乙基或丙基。
3.根据权利要求I所述的共聚物，其特征在于，所述R2为氢或甲基。
4.一种聚(N-异丙基丙烯酰胺)_聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物的制备方法，包括以下步骤 在偶氮二异丁腈的作用下，将N-异丙基丙烯酰胺与式(III)所示的化合物在有机溶剂中于60°C 90°C进行反应，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述式(III)所示的化合物为丙烯酸、甲基丙烯酸、2- 丁烯酸、2-戊烯酸或2-己烯酸。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述N-异丙基丙烯酰胺与式(III)所示的化合物在有机溶剂中的总质量浓度为109Tl5%。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二甲基亚砜或N，N' -二甲基甲酰胺。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为24tT30h。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述偶氮二异丁腈的质量为所述N-异丙基丙烯酰胺与式(III)所示的化合物的总质量的O. 159Γ16. 5%。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将反应得到的粗产物置于透析袋，在水中透析72小时，每12小时换水一次，得到透析产物； 将所述透析产物冻干，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)_聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物。
全文摘要
本发明提供了一种聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物及其制备方法，该制备方法将N-异丙基丙烯酰胺与式(III)所示的化合物在偶氮二异丁腈的作用下，在有机溶剂中于60℃~90℃进行反应，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物，其包括具有式(I)结构的第一重复单元和具有式(II)结构的第二重复单元，其中，R1为氢或C1~C5的烷基；R2为氢或C1~C5的烷基；所述第一重复单元与所述第二重复单元的质量比为(70~95)(30~5)；所述共聚物为无规共聚物。本发明提供的所述共聚物对温度及pH均具有较好敏感性，且其制备方法简单易行。
文档编号C08F220/04GK102924653SQ20121043876
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者贺超良, 髙晓晔, 庄秀丽, 陈学思 申请人:中国科学院长春应用化学研究所