一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物的制作方法
【技術領域】
[0001] -種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物，屬于功能高分子材料領域。
【背景技術】
[0002] 在眾多的可降解聚合物材料中，聚磷酸酯由于結構與生命體當中的磷酸等結構相 似，具有優異的生物相容性和生物降解性，因而引起人們的廣泛關注。但是聚磷酸酯本身熔 融溫度及玻璃化轉變溫度較低，單純用作聚合物材料的可操作性低，通常是將磷酸酯的共 聚物制備成膠束、膜材料等。此外，目前關于磷酸酯聚合物制備的大部分報道中都采用的是 開環聚合的方法，縮合聚合制備磷酸酯聚合物的研究還比較少。
[0003] 聚己內酯是最早被研究、應用最為廣泛的可降解材料之一，它具有良好的生物相 容性、可完全降解、易加工的優點，但是其結晶性強、降解周期長、親水性差，限制了其在生 物醫藥領域的應用范圍。
[0004] 此外，光敏聚合物材料因其可在清潔能源-光的刺激下使聚合物的結構發生改 變，以調控宏觀性能，從而受到越來越多的關注。肉桂酸衍生物是一種植物性單體，具有光 敏性、抗氧化性以及良好的熱穩定性及力學性能，肉桂酸基團可以在體內代謝并且無毒。其 可以在一定波長的紫外光照下（λ >280nm)發生光二聚反應，將雙鍵打開而加聚形成環丁 烷的結構，在波長小于260nm的紫外光的照射下，環狀結構又可以被打開回復到原來的結 構。
[0005] 本發明以二氯磷酸乙酯（EDP)、己內酯（CL)和丙交酯（LA)為單體，不同分子量 的雙端羥基PCL和PLA為原料，通過熔融縮聚制備了一系列的磷酸酯共聚物（PPE-PCL， PPE-PLA);進一步通過化學修飾反應，將肉桂酰基引入到聚合物鏈末端制得一系列光敏性 磷酸酯聚合物（PPE-PCL-C，PPE-PLA-C)。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物。
[0007] 本發明的技術方案：一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物，（1)分別選用不同 分子量的雙端羥基PCL和PLA與二氯磷酸乙酯為原料，通過熔融縮聚制備PPE-PCL和 PPE-PLA，并進一步通過化學修飾反應將光敏的肉桂基團引入到聚合物鏈末端從而制得一 系列不同組成的PPE-PCL-C和PPE-PLA-C ; (2)在THF/水的混合介質中聚合物PPE-PCL-C 自組裝成膠束。
[0008] 本發明的有益效果：本發明通過通過開環聚合和熔融縮聚制備了一系列光敏性磷 酸酯聚合物；再在THF/水的混合介質中制得光敏性磷酸酯聚合物膠束。制得的光敏性共聚 物膠束具有良好的生物降解性和生物相容性，這種光敏性共聚物膠束可用與藥物負載和藥 物輸送。
【附圖說明】
[0009]圖1光敏性磷酸酯聚合物PPE-PCL-C的核磁譜圖。
[0010] 圖2紫外光照前（a)、后（b)PPE-PCL-C聚合物膠束的SEM圖。
[0011] 圖3 PPE-PCL-C膠束在pH = 9. 4環境中紫外光照（λ = 302nm)前后粒徑隨降解 時間的變化曲線。
【具體實施方式】
[0012]實施例1、聚（ε-己內酯）（PCL)
[0013]按 1 :6 的投料比，將引發劑 EG(0. 6206, lOmmol)、單體 ε-CL(6. 8412,60mmol)和 溶劑甲苯（50mL)讓分別加入到lOOmL三口瓶中，在100°C、N2氛圍下攪拌30分鐘后，加入 一定量的催化劑辛酸亞錫（Sn(0ct) 2)，繼續在100°C下攪拌反應24小時。反應結束后，將產 物的甲苯溶液以一定的滴加速度滴加進無水乙醚中，沉淀，抽濾，再置于真空干燥箱中30°C 下干燥至恒重。
[0014] 實施例2、磷酸酯聚合物（PPE-PCL)
[0015] 將預先合成好的分子量為1. 70X 103的雙端羥基PCL(11. 2g，lOmmol)置于三口燒 瓶中，升溫至80°C使之熔融，通氮氣以除去體系中的氧氣，再在抽真空的狀態下，通過橡皮 隔膜塞用微量進樣器滴加入當量的m)P (1. 63g，lOmmol)，將體系密封，再次抽真空并逐漸升 溫至160°C，在一定真空度的條件下保持反應24h后冷卻至室溫，用二氯甲烷溶解產物并用 無水乙醚沉淀、過濾，真空烘箱中40°C烘干。
[0016] 實施例3、光敏性磷酸酯聚合物（PPE-PCL-C)
[0017] 將PPE-PCL(4. llg，lmmol)、25mL二氯甲烷和lmL吡啶加入到50mL圓底燒瓶中， 〇°C下攪拌0. 5小時，加入10倍當量的肉桂酰氯（1. 665g，lOmmol)，在0°C下攪拌反應1. 5h 后，在常溫下繼續攪拌反應24h。反應結束后，用無水乙醚沉淀過濾3次后，用乙醚洗滌沉淀 直到濾液為完全透明的顏色，再用去離子水洗滌以除去吡啶鹽酸鹽及多余的吡啶，最后置 于真空烘箱中40°C下干燥得到最終的產物。
[0018]實施例 4、PPE-PCL 與 PPE-PCL-C 膠束
[0019] 以THF為溶劑，將不同組成的PPE-PCL及PPE-PCL-C配制成2mg/mL的溶液。在 1000r/min的攪拌速度下，用微量進樣器以1滴/秒的速度向共聚酯/THF溶液中緩慢滴加 適量超純水，初步制得膠束溶液，繼續攪拌膠束溶液過夜，再將其逐滴滴加到大量的超純水 中以固定膠束的形態，然后置于去離子水中透析，每隔6h換一次去離子水，充分除去有機 溶劑后得到聚酯膠束的水溶液，并將最終的濃度調整至〇. 4mg/mL。
【主權項】
1. 一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物，是以己內酯和丙交酯為單體，先用乙二醇分 別開環制備不同分子量的雙端羥基聚己內酯和聚丙交酯，再與二氯磷酸乙酯通過熔融縮聚 制備一系列的磷酸酯基共聚物；進一步通過化學修飾反應，將肉桂酰基引入到聚合物鏈末 端制得光敏性磷酸酯聚合物；進而將其在THF/水的混合介質中自組裝成膠束。2. 根據權利要求1所述的光敏性磷酸酯基共聚物，其特征是以己內酯和磷酸酯重復單 元為主鏈，以肉桂酰基為鏈末端基團；其中聚已內酯的分子量為〇. 1〇Χ1〇3-3. 20X103,光 敏性聚（磷酸乙酯-己內酯）共聚物的分子量為6· 10Χ103-25·90Χ103;所得光敏性聚（磷 酸乙酯-己內酯）共聚物的結構為：其中η= 6 ~26，Χ= 3 ~10,表示成PPE-PCL-C。3. 根據權利要求1所述的光敏性磷酸酯基共聚物，其特征是以丙交酯和磷酸酯重復單 元為主鏈，以肉桂酰基為鏈末端基團；其中聚已內酯的分子量為1.70Χ103-7. 40Χ103,光 敏性聚（磷酸乙酯-丙交酯）共聚物的為7· 30Χ103-37· 90Χ103;所得光敏性聚（磷酸乙 酯-丙交酯）共聚物的結構為：其中η= 6 ~26，Χ= 3 ~10,表示成PPE-PLA-C。4. 根據權利要求1所述的光敏性磷酸酯基共聚物，將其在THF/水的混合介質中自組 裝成球狀膠束，膠束的粒徑為180~630nm，粒徑分布保持在0. 3-0. 4 ;對制備好的膠束用 紫外光照射（λ= 302nm)足夠長的時間后，其粒徑減小，100~450nm，粒徑分布保持在 0. 3~0, 35〇5. 根據權利要求4所述的光敏性磷酸酯基共聚物膠束，其特征是具有可降解性，其降 解的最初2-4天內，膠束粒徑是減小的；之后隨著降解時間增加，膠束粒徑開始出現波動性 變化；直到10天后，膠束的粒徑開始明顯不斷減小；到60天后，膠束結構塌陷，幾乎完全降 解；并且，其降解行為行為可以通過控制PCL鏈段長度實現調控。6. 根據權利要求1所述的光敏性磷酸酯基共聚物，其特征是PPE-PCL-C有一定光敏感 性和生物相容性；可以通過紫外光照射提高聚合物的熱穩定性。這種光敏性可降解聚合物 膠束具有親水外殼和疏水內核，可用作環境和生物醫藥領域的載體。
【專利摘要】一種可降解的光敏性磷酸酯基共聚物，屬于功能高分子材料技術領域。本發明以二氯磷酸乙酯(EDP)、己內酯(CL)和丙交酯(LA)為單體，不同分子量的雙端羥基聚己內酯(PCL)和聚丙交酯(PLA)為原料，通過熔融縮聚制備了一系列的磷酸酯基共聚物PPE-PCL和PPE-PLA；進一步通過化學修飾反應，將肉桂酰基引入到聚合物鏈末端制得光敏性磷酸酯聚合物PPE-PCL-C和PPE-PLA-C。將磷酸酯聚合物在混合介質中自組裝成膠束，所得的膠束具有一定的降解性和光敏性。本發明制得的聚合物具有良好的生物降解性和生物相容性，可應用于藥物輸送、組織工程等生物醫學領域。
【IPC分類】C08G79/04, C08J3/07, C08G63/08, C08G63/91
【公開號】CN105384941
【申請號】CN201510888863
【發明人】陳明清, 張藜, 施冬健
【申請人】江南大學
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月7日