一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法及其产品技术

本发明专利技术公开了一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法，首先将乳化剂、温敏性亲水单体与水混合，得到乳化剂的水相溶液，将乙烯基疏水共聚单体、助溶剂和油溶性交联单体混合，加入到所述的水相溶液中，分散均匀得到细乳液；再在惰性气氛下，向所述的细乳液中加入水溶性引发剂，40℃～70℃下引发细乳液聚合，反应1～3h后升温至70℃～100℃，继续反应3～8h，冷却后得到所述的温敏性两亲嵌段共聚物。本制备方法的工艺简单、条件温和，绿色环保，无需后处理过程，制备得到的温敏性两亲嵌段共聚物稳定性好，温敏性显著，可同时负载亲水和疏水物质，负载率均较高、生物利用度高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法，首先将乳化剂、温敏性亲水单体与水混合，得到乳化剂的水相溶液，将乙烯基疏水共聚单体、助溶剂和油溶性交联单体混合，加入到所述的水相溶液中，分散均匀得到细乳液；再在惰性气氛下，向所述的细乳液中加入水溶性引发剂，40℃～70℃下引发细乳液聚合，反应1～3h后升温至70℃～100℃，继续反应3～8h，冷却后得到所述的温敏性两亲嵌段共聚物。本制备方法的工艺简单、条件温和，绿色环保，无需后处理过程，制备得到的温敏性两亲嵌段共聚物稳定性好，温敏性显著，可同时负载亲水和疏水物质，负载率均较高、生物利用度高。【专利说明】一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法及其产品
本专利技术涉及嵌段共聚物的制备领域，具体涉及一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法及其产品。
技术介绍
温敏性功能材料，其结构单元上同时包含疏水和亲水基团，存在最低临界溶解温度(LCST)，在LCST以下，链段通过水合作用呈舒展状态，升温至LCST时链段会发生舒展到蜷缩的突变，这种独特的水溶液性能，能够对外界温度产生可逆或不可逆的物理性质或化学结构的变化，可用于制备功能可调控的智能材料；结合纳米粒子独特的结构和表面特性，所形成的功能化纳米粒子在药物可控释放、基因传输、生化分离、传送载体及相变材料等方面有广泛用途(Landfester K, Musyanovych A, MaiIander V.JPolym Sci Part AiPolymChem, 2010，48:493)。两亲性嵌 段共聚物是指同一高分子链中既有亲水链段又有疏水链段，对水相和油相都具有亲和性的特殊聚合物，兼具高分子的增粘性和低分子的表面活性。两亲性嵌段共聚物的两亲性及其分子结构的微观相分离特性使其可自组装形成聚合物纳米胶束，形成具有疏水性的内核和亲水性的外壳的纳米粒子，和小分子胶束相比，聚合物纳米粒子能高效稳定地负载疏水性小分子药物。但传统的两亲性嵌段聚合物通常情况下只能负载疏水性小分子药物，功能单一，限制了其进一步的应用。另一方面，自组装的聚合物胶束，尤其是中空胶束，存在一定的稳定性问题(Armes S P, et al.Langmuir, 2012，28:1196),面对很多实际情况，如高度稀释、高剪切作用、遇有机溶剂或在生理环境中，聚合物胶束结构会瓦解。然而，通过传统交联的方法来增强稳定性的同时又会进一步削弱聚合物对亲水或疏水物质的渗透能力(Discher D E, et al.J Phys Chem B, 2002, 106:2848)。因此，同时增强聚合物纳米粒子的渗透性和稳定性是一个亟待解决的问题。目前，制备两亲性嵌段聚合物主要是通过活性聚合的方式，包括阴离子聚合、阳离子聚合、基团转移聚合及活性自由基聚合等。然而，以上活性聚合方式各有其优势和局限性。活性离子聚合由于其可使用的单体数量有限、反应条件苛刻，且需要考虑单体的相对反应活性；基团转移聚合对引发剂、催化剂及单体纯度有一定要求，两者都受到了较大的局限。活性自由基聚合反应条件温和、易控制，对单体纯度和环境要求相对较低，是目前合成嵌段聚合物的主要方法，但在反应中会带入金属离子及配体，且需要对聚合物端基进行后续处理来减小其作为生物材料时的毒性。这些问题极大地限制了两亲性嵌段聚合物在工业生产及生物医学方面的应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法，工艺简单、条件温和，绿色环保，无需后处理过程，制备得到的温敏性两亲嵌段共聚物稳定性好，可同时负载亲水和疏水物质，负载率均较高、生物利用度高。本专利技术公开了一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法，包括如下步骤:(I)将乳化剂、温敏性亲水单体与水混合，得到乳化剂的水相溶液，将乙烯基疏水共聚单体、助溶剂和油溶性交联单体混合，加入到所述的水相溶液中，超声分散均匀得到细乳液；(2)惰性气氛下，向步骤⑴得到的细乳液中加入水溶性引发剂，40°C~70°C下引发细乳液聚合，反应I~3h后升温至70°C~100°C，继续反应3~8h，冷却后得到所述的温敏性两亲嵌段共聚物；所述的温敏性亲水单体与单体总量的质量比为10~60:100 ；所述的乙烯基疏水共聚单体与单体总量的质量比为30~80:100 ；所述的交联单体与单体总量的质量比为I~20:100 ;所述的乳化剂与单体总量的质量比为I~20:100 ;所述的助溶剂与单体总量的质量比为10~200:100 ；所述的单体总量与水的质量比为0.5~40:100。所述的单体总量为温敏性亲水单体、乙烯基疏水共聚单体和交联单体的总质量。本专利技术采用细乳液界面聚合，首先配置稳定的细乳液，将其加热到40°C~70°C，加入水溶性引发剂引发水相中的温敏性亲水单体形成齐聚物自由基。由于聚合温度一般大于LCST，因此温敏性齐聚物表现出疏水性，在热力学推动力、静电作用和/或位阻效应共同作用下，水相的齐聚物和死聚物会被吸附在油相液滴表面，进而在油水界面进行自由基聚合，由于油相液滴中溶有部分温敏性亲水单体，核内的聚合物将由亲水、疏水性单体共聚形成，同时通过与交联单体共聚反应形成稳定的三维网状结构，从而得到了对亲水、疏水物质都能有效负载的核心以及对温度敏感的壳层。通过后期的升温，可以增加油相液滴对温敏性亲水单体的溶解性，调节核内聚合物中亲水、疏水的组成。作为优选，步骤(2)中，在引发细乳液聚合反应20~60min后，补加引发剂和温敏性亲水单体的混合水溶液；所述补加的温敏性亲水单体与步骤(1)中温敏性亲水单体的质量比为0.1~5 ;所述补加的引发剂与补加的温敏性亲水单体的质量比为0.5~10:100。作为优选，通过滴加的方式进行补加，且补加时间控制在30~60min。通过后期补加温敏性亲水单体，可进一步提高温敏性齐聚物在纳米粒子表面的包覆，提高粒子温敏性的表现。进一步优选，也可以补加引发剂、温敏性亲水单体和水溶性交联单体的混合水溶液；所述补加的水溶性交联单体与反应体系中累积加入的温敏性亲水单体总和的质量比为2~20:100 ；所述的反应体系中累积加入的温敏性亲水单体总和由两部分组成，一部分是反应初始加入的温敏性亲水单体，另一部分是补加的温敏性亲水单体；所述温敏性亲水 单体和水溶性交联单体的总量与水的质量比为0.01~0.5。通过同时补加温敏性亲水单体和水溶性交联单体，可以增大纳米粒子的硬度，形成稳定的三维网状壳层结构，同时可控制其温敏性变化的程度以及对药物的载入载出能力。作为优选:所述的温敏性亲水单体与单体总量的质量比为20~40:100 ；所述的乙烯基疏水共聚单体与单体总量的质量比为50~80:100 ；所述的交联单体与单体总量的质量比为2~10:100。将各单体的用量优选在上述范围，获得的温敏性两亲嵌段共聚物具有更稳定的结构及更优异的温敏性能。作为优选，所述的温敏性亲水单体具有如式I或式2所示的结构式:【权利要求】1.一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将乳化剂、温敏性亲水单体与水混合，得到乳化剂的水相溶液，将乙烯基疏水共聚单体、助溶剂和油溶性交联单体混合，加入到所述的水相溶液中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有核壳结构的温敏性两亲嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将乳化剂、温敏性亲水单体与水混合，得到乳化剂的水相溶液，将乙烯基疏水共聚单体、助溶剂和油溶性交联单体混合，加入到所述的水相溶液中，超声分散均匀得到细乳液；(2)惰性气氛下，向步骤(1)得到的细乳液中加入水溶性引发剂，40℃～70℃下引发细乳液聚合，反应1～3h后升温至70℃～100℃，继续反应3～8h，冷却后得到所述的温敏性两亲嵌段共聚物；所述的温敏性亲水单体与单体总量的质量比为10～60:100；所述的乙烯基疏水共聚单体与单体总量的质量比为30～80:100；所述的交联单体与单体总量的质量比为1～20:100；所述的乳化剂与单体总量的质量比为1～20:100；所述的助溶剂与单体总量的质量比为10～200:100；所述的单体总量与水的质量比为0.5～40:100。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：单国荣，许仙波，潘鹏举，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33