[发明专利]一种pH响应星型两亲性聚合物及其制备方法

说明书

本申请属于生物医药用高分子聚合物材料技术领域，具体涉及一种pH响应星型两亲性聚合物及其制备方法。本申请提供了一种具有如通式(I)所示化学结构的pH响应星型两亲性聚合物。其中，以无毒无味、生物相容性好和独特立体构型的金刚烷作为pH响应星型两亲性聚合物的核心，具有良好生物相容性和生物降解性的聚己内酯作为疏水嵌段，聚碱类聚合物聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯作为pH响应嵌段，无免疫原性，无抗原性的聚甲基丙烯酸单甲氧基聚乙二醇酯作为亲水嵌段。还提供了上述pH响应星型两亲性聚合物的制备方法，该方法操作简单，反应条件温和，产物纯化过程容易，结构可控。该pH响应星型两亲性聚合物分子量分布系数低于1.3，且产物收率高达85％以上。

技术领域

本发明属于生物医药用高分子聚合物材料技术领域，具体涉及一种pH响应星型两亲性聚合物及其制备方法。

背景技术

随着高分子合成工艺学的快速发展，不同结构的功能性聚合物在生物医用高分子材料领域得到广泛的研究以及应用。该类型的生物医用高分子聚合物通常需要具备生物相容性、可降解性、刺激-响应性以及明确的化学结构等特点。

通常，聚合物通过合理的结构设计以及采用活性可控的聚合方法获得，如活性开环聚合，原子转移自由基聚合等。原子转移自由基聚合是一种合成低分子量分布系数的丙烯酸酯类嵌段共聚物和甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物的好方法，该合成方法操作简单，反应条件温和，产物纯化过程容易。开环聚合是适合环状化合物单体开环聚合形成线性聚合物的一种聚合方法，该类型反应的主要特点是：反应条件温和，聚合物的分子量分布低，结构可控。

生物医用高分子聚合物，尤其是构筑智能纳米药物输送系统的聚合物，能够响应外界环境刺激并发生相应的物理化学性质转变。现阶段，pH响应型聚合物的研究已受到了广泛的关注。生物相容性是生物医用高分子聚合物材料的重要特性，否则将可能产生严重的免疫反应、炎症反应或者毒副作用。各种生物用途的聚合物材料大多是选自生物相容性好的天然高分子材料(环糊精、壳聚糖、葡聚糖、胶原蛋白等)、合成高分子材料(聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物等)以及一些生物分子(肝素、多肽、氨基酸等)。生物医用功能高分子聚合物实现生物医学应用的另一个核心要求就是其能在生物体内通过酶解、溶解、细胞吞噬作用等降解成没有毒性的小分子排出体外。生物可降解性聚合物材料的获取途径包括在聚合物材料中引进生物可降解的多功能内核(环糊精、金刚烷、糊精等)、生物可降解的臂(聚乳酸、聚己内酯、多肽)或者易断裂的连接体。

然而现有用于生物医用高分子聚合物材料的星型嵌段聚合物的结构类型还比较少(主要集中在以季戊四醇为核心)，因此急需设计新的星型嵌段聚合物，构建新型生物医用高分子聚合物材料，以满足临床应用的需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种pH响应星型两亲性聚合物及其制备方法，其具体技术方案如下：

一种pH响应星型两亲性聚合物，具有如通式(I)所示的化学结构：

其中，x和y独立的选自5～100，z选自5～40。

优选的，所述pH响应星型两亲性聚合物的数均分子量为1.1～1.3。

本发明还提供了上述pH响应星型两亲性聚合物的制备方法，包括以下步骤：

a)在惰性气体和无水条件下，将1,3,5,7-四羟基金刚烷、ε-己内酯和第一催化剂在第一反应溶剂中反应，得到金刚烷基聚己内酯；

b)在惰性气体和无水条件下，将所述金刚烷基聚己内酯与缚酸剂、2-溴异丁酰溴在第三反应溶剂中反应，得到溴化的金刚烷基聚己内酯；