專利名稱：Raft共聚制備熱敏性高分子及熱敏性核殼結構納米顆粒的方法
技術領域：
本發明涉及一種熱敏性高分子及熱敏性納米顆粒的制備方法，通過RAFT聚合的方法共聚兩種單體得到。
背景技術：
自由基聚合是高分子工業生產中應用最廣泛的一種聚合方法，但是由于存在鏈轉移和鏈終止反應，不能較好的控制分子量及大分子結構。1956年Szware等提出活性聚合的概念，給高分子工業帶來巨大變革，活性自由基聚合保持了傳統自由基聚合的優點，但是條件比較苛刻、適用單體范圍少且只能在非水介質中進行。鑒于活性聚合和自由基聚合的優缺點，近年來發展起來可控活性自由基聚合，可逆斷裂鏈轉移聚合就是其中一種應用廣泛的聚合方法。RAFT聚合由于其單體適用范圍廣、方法簡單、反應條件溫和、精確控制聚合過程和便于工業化生產等一系列優點，逐漸成為聚合研究者的一種非常強大而且通用的合成方法。近年來敏感響應的聚合物得到廣泛的關注，尤其是熱敏性的聚合物，因其在溫度改變的情況下會發生溶解性的變化，所以在藥物控制輸送、分離過程、組織工程方面有著潛在的應用。目前被廣泛研究的聚合物是PNIPAM，其LCST在32°C，較接近人體溫度，但是這一類聚合物也存在著一些固有的不足。比如溫度響應的滯后性以及高融點，以及末端功能團對于溫度敏感性也有很大的影響，所以開發溫度響應性好而且生物兼容性的聚合物就非常有必要。利用RAFT聚合的方法，通過共聚兩種單體，調節疏水和親水性平衡，制得生物兼容性好的無毒性、熱敏性高分子，在異相聚合中制得的熱敏性納米球，不僅保持了 RAFT聚合的優點，高分子分子量能夠很好的控制，納米球大小規整，形狀規則，而且制得的高分子溫度響應性更為劇烈，解決了溫敏滯后性的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種適合在水相中聚合的單體/高分子體系，以及制備熱敏性高分子和納米顆粒的方法。本發明利用丙烯酸-2-甲氧乙基酯和聚乙二醇甲醚丙烯酸酯作為共聚單體聚合制備熱敏性高分子及納米球。該單體/高分子體系適宜于在水分散相中通過傳統或活性可控自由基聚合，包括原子轉移自由基聚合(ATRP)，氮氧自由基聚合(NMP)，可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)以及其它可控自由基聚合方法來進行聚合反應制備熱敏性高分子及納米顆粒。其反應機理為
熱敏性高分子的制備機理為
權利要求
1.一種適合在水分散相中聚合的單體/高分子體系，即丙烯酸-2-甲氧乙基酯和單體聚乙二醇甲醚丙烯酸酯/ PDMA，該體系可用于以水溶性自由基引發劑引發的傳統自由基聚合以及活性可控自由基聚合。
2.RAFT共聚制備熱敏性高分子的方法，其特征在于該方法的具體步驟為烯酸酯，按照I :100左右的摩爾比溶于DMF中，固定小分子鏈轉移劑的摩爾濃度，不斷調節兩單體的摩爾比，制備具有不同LCST的一系列高分子；密封后，在冰水浴中用氮氣鼓泡除氧40min，在惰性氣氛下，在70°C溫度下攪拌反應至溫度穩定，然后加入同樣條件鼓泡的引發劑AIBN的DMF溶液，其用量為兩單體摩爾總數的0. 2% ;恒溫反應6小時后，在冰水中猝滅反應；將產物在乙醚中沉淀，離心分離；離心分離完以后，去除上清液，收集下層沉淀，用二氯甲烷溶解，再用乙醚沉淀，重復二氯甲烷-乙醚過程三次，將最終所得沉淀真空干燥， 最終得到淡黃色粘稠熱敏性高分子。
3.RAFT共聚制備熱敏性核殼結構納米顆粒的方法，其特征在于該方法的具體步驟為定摩爾比1:80溶于70mLDMF中，室溫N2鼓泡除氧30min后放入70°C油浴鍋中，至恒溫后加入除氧后的AIBN，反應4h后冰水中猝滅；將產物在乙醚中沉淀，離心分離；離心分離完以后，去除上清液，收集下層沉淀，用THF溶解，再用乙醚沉淀，重復THF-乙醚過程三次，將最終所得沉淀真空干燥，最終得到黃色粉末狀固體，b. RAFT聚合制備熱敏性納米顆粒將步驟a所得高分子鏈轉移劑PDMA、單體丙烯酸-2-甲氧乙基酯、單體聚乙二醇甲醚丙烯酸酯和交聯劑聚乙二醇二丙烯酸酯，按照I :10(T200 3的摩爾比溶于水中，單體以及交聯劑聚乙二醇二丙烯酸酯的重量為水的10%，不斷調節兩單體的摩爾比，制備具有不同溫度響應范圍的一系列納米顆粒，調節PDMA與單體的比例，調節納米球的大小；密封后，在冰水浴中，在惰性氣氛下，在70°C溫度下攪拌反應至溫度穩定；然后加入引發劑V50，其用量為 PDMA摩爾數的5%;恒溫反應5小時后，在冰水中猝滅反應，得到藍色納米粒子溶膠即為熱敏性納米顆粒。將小分子鏈轉移劑、單體丙烯酸-2-甲氧乙基酯、單體聚乙二醇甲醚丙
全文摘要
本發明涉及一種適合在水相中聚合的單體/高分子體系，以及適宜在水相中通過傳統或活性可控自由基聚合，來聚合制備高分子納米顆粒的方法。該方法采用單體丙烯酸-2-甲氧乙基酯和單體聚乙二醇甲醚丙烯酸酯均相聚合制備二嵌段熱敏性高分子，利用以上單體與PDMA高分子鏈轉移劑在水相中制備熱敏性納米球。制備熱敏性納米顆粒在水中進行，避免有機溶劑的使用，屬于環境友好型制備工藝；本方法簡單易行，容易實現大規模的工業化生產；用本方法制備的高分子具有低的分散度，高分子納米顆粒具有良好的膠體穩定性和較低的聚分散度；利用生物兼容單體制備的熱敏性高分子和納米顆粒，可以用于納米醫藥方面。
文檔編號C08F2/38GK102532407SQ201110345189
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者劉光耀, 安澤勝, 曹雪騰 申請人:上海大學