CN101230139A - 聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物及其制备方法和应用 - Google Patents

聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物,其制备方法为:首先利用羟端基聚己内酯末端的羟基与对醛基苯甲酸发生酯化反应生成醛端基聚己内酯,然后利用直链淀粉还原端的半缩醛羟基与过量己二胺在氰化硼氢化钠的催化下发生还原胺化反应生成胺端基直链淀粉,最后通过醛端基聚己内酯和胺端基直链淀粉在氰化硼氢化钠的催化下发生偶联反应得到聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物。本发明的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物可在水中形成胶束,在有机溶剂中形成反胶束。本发明的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物不仅具有在水或有机溶剂中形成胶束的能力,而且具有性能好、功能强、用途广的优点,其在生物医药领域具有潜在的应用价值。

Description

聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于功能高分子材料领域,特别涉及一种聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物及其制备方法和应用。
背景技术
聚己内酯(PCL)是一类重要的脂肪族聚酯,具有无毒、生物相容性好并可生物降解等优点,目前已被广泛用于制作生物医学材料、特别是药物控释载体材料。然而,单一PCL材料疏水性极强、本身不具亲水性,且其化学结构缺乏反应性官能基团,从而极大地限制了其在生物医药领域中的应用,因而迫切需要对其进行结构修饰或改性。
迄今为止,研究报道最多的一种方法是用亲水性的聚乙二醇(PEG)分子链与PCL分子链形成两亲嵌段聚合物,中国发明专利CN 1425706A和CN1711989A作了相关报道。该类嵌段聚合物能够在水中自组装成纳米级胶束,其中PCL嵌段聚集形成疏水性内核,PEG嵌段组装成亲水性的外壳。采用化学结合或物理包埋方法,可使一些基因治疗药物或难溶性药物如抗肿瘤的紫杉醇和阿霉素等进入到所形成的胶束中,形成纳米胶束载药系统,进而实现对药物的控制释放。然而,所使用的亲水性PEG链段亦存在一些缺点:一是其本身不具备可生物降解性,只有分子量低的PEG才可被细胞吞噬或通过肾滤膜排出体外,若作为药物载体材料长期作用于人体,极有可能产生毒副作用;二是其分子链上仍缺少反应性基团,不利于对所形成的嵌段聚合物胶束进行后续修饰或实现载药胶束的靶向控制释放。
直链淀粉是一种由α-1,4糖苷键连接的线形多糖,能够从天然淀粉中提取或分离得到,来源十分丰富,不仅具有亲水性、良好的可生物降解性、生物相容性和可化学修饰性,而且还可借其螺旋结构空腔与客体分子发生主-客体相互作用,具有亲水性的PEG链段不可比拟的特性和功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物(PCL-b-Amylose),该聚合物不仅具有在选择性溶剂中自组装形成胶束的能力,而且具有亲水性的直链淀粉链段赋予它的优异特性和功能,其在生物医药领域具有潜在应用价值。
本发明的另一目的在于提供一种聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的制备方法,该制备方法反应条件温和、操作简便、易于实施。
本发明的再一目的在于提供所述聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物应用于水或有机溶剂中形成可作为药物载体的聚合物纳米胶束。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物,其分子结构式如下:
Figure S2008100262808D00021
其中聚己内酯链段的数均分子量在5000~10000之间,直链淀粉链段的数均分子量在15000~25000之间。
上述聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的制备方法,包括下述步骤:
(1)醛端基聚己内酯的制备
首先,取十四醇、Sn(Oct)2、ε-己内酯(ε-CL)在氩气气氛中、120~130℃条件下反应7~8小时,所述十四醇∶ε-己内酯的物质的量的比为1∶45~90,所述Sn(Oct)2的物质的量为ε-己内酯的物质的量的0.01%~0.02%;反应结束后,用四氢呋喃溶解得到聚合物溶液,用乙醚沉淀出产物羟端基聚己内酯,经过滤、减压干燥后备用,所述四氢呋喃与乙醚的体积比为1∶10~12;然后将所得的羟端基聚己内酯与对醛基苯甲酸溶解于四氢呋喃中,每毫升四氢呋喃中溶解有0.005~0.01mmol羟端基聚己内酯,所述对醛基苯甲酸的物质的量为羟端基聚己内酯的1.5~2倍,搅拌下加入溶解有N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)的四氢呋喃溶液,其中N,N-二环己基碳二亚胺的物质的量与对醛基苯甲酸相等,4-二甲氨基吡啶与N,N-二环己基碳二亚胺的物质的量之比为0.4~0.5∶1,每毫升四氢呋喃中溶解有0.02~0.04mmol N,N-二环己基碳二亚胺,然后在室温下密封反应1~2天;反应完毕后,过滤,滤液在搅拌下加入10~12倍于其体积的乙醚中形成沉淀,过滤取沉淀,用甲醇洗涤沉淀,然后减压干燥得到产物醛端基聚己内酯;
(2)胺端基直链淀粉的制备
在55~65℃下,将直链淀粉和己二胺溶解于二甲亚砜中,每毫升二甲亚砜中溶解有0.02~0.03g直链淀粉,所述己二胺的物质的量为直链淀粉的物质的量的15~20倍,加入催化剂NaCNBH3后搅拌反应7~8天,每毫升二甲亚砜加入催化剂NaCNBH30.4~0.5mg,反应期间每天补加相同质量的NaCNBH3;反应完毕后,将所得混合液冷却到室温,然后在搅拌下加入5~7倍于二甲亚砜体积的甲醇中形成沉淀,过滤并用甲醇洗涤沉淀,然后减压干燥得到产物胺端基直链淀粉(Amylose-NH2);
(3)聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物(PCL-b-Amylose)的制备
在55~65℃下,将胺端基直链淀粉和醛端基聚己内酯溶解于二甲亚砜中,每毫升二甲亚砜中溶解有0.005~0.015g胺端基直链淀粉,所述醛端基聚己内酯的物质的量为胺端基直链淀粉的物质的量的3~4倍,加入催化剂NaCNBH3后搅拌反应6~7天,每毫升二甲亚砜加入催化剂NaCNBH3 0.6~0.7mg,反应期间每天补加相同质量的NaCNBH3;反应完毕后,将所得混合液冷却到室温,然后在搅拌下将5~6倍于二甲亚砜体积的四氢呋喃加入混合液中,充分静置后取上层清液,蒸去90%以上溶剂后,在搅拌下加入5~7倍于其体积的甲醇中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用四氢呋喃洗涤沉淀,然后减压干燥得到产物聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物。
所述步骤(1)中羟端基聚己内酯的数均分子量在5000~10000之间。
所述步骤(2)中直链淀粉的数均分子量在15000~25000之间。
本发明的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物应用于水或有机溶剂中形成聚合物纳米胶束的途径如下:
在水中形成聚合物纳米胶束:将聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物溶解在二甲亚砜中,然后在60℃左右、搅拌下缓慢逐滴加入水(二甲亚砜与水的体积比为1∶19),滴加完毕后继续保温搅拌2h,冷却后即得聚合物纳米胶束溶液。所形成的聚合物纳米胶束以PCL链段为内核、Amylose链段为外壳,动态光散射测定结果表明胶束为球形、大小比较均一、稳定性好。
在有机溶剂中形成聚合物纳米胶束:将聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物溶解在二甲亚砜中,然后在20℃左右、搅拌下缓慢逐滴加入有机溶剂(二甲亚砜与有机溶剂的体积比为1∶19),滴加完毕后继续搅拌2h,即得聚合物纳米胶束溶液。所形成的聚合物纳米胶束以Amylose链段为内核、PCL链段为外壳,动态光散射测定结果表明反胶束亦为球形、大小比较均一、稳定性好。所述有机溶剂包括四氢呋喃、三氯甲烷或丙酮等。
本发明制备的PCL-b-Amylose嵌段聚合物的整个反应方程式可表示为:
本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果:
(1)本发明制备聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物所用原料之一直链淀粉是一种由α-1,4糖苷键连接的线形多糖,能够从天然淀粉中提取或分离得到,来源十分丰富。
(2)本发明的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物,不但其制备反应条件温和、操作简便、易于实施,而且其性能好、功能强、用途广。
(3)本发明的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物,不仅具有在水或有机溶剂中形成胶束的能力,而且具有直链淀粉链段赋予它的刚性、可化学修饰性(羟基)、良好的生物降解性和生物相容性、分子识别等功能,所以其在生物医药领域具有潜在的应用价值。
附图说明
图1是制备本发明的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物过程中得到的中间产物胺端基直链淀粉(Amylose-NH2)的1HNMR图谱。
图2是本发明的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的1HNMR图谱。
图3是用动态光散射测定得到的本发明的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物在四氢呋喃中形成的反胶束在不同浓度下的粒径分布图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述,但发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)按物质的量比1∶0.0055∶55称取十四醇、Sn(Oct)2、ε-CL于一聚合管中,反复抽真空/充氩气3次后,在真空状态下进行热熔封管,然后将聚合管置于130℃的油浴中反应7小时。反应结束后,用四氢呋喃溶解得到聚合物溶液,并用乙醚(体积为四氢呋喃的体积的10倍)沉淀出产物羟端基聚己内酯PCL-OH,经过滤、减压干燥后备用。产率:90%。1HNMR(in d6-DMSO,300MHz)δppm:1.40,1.66,2.33,4.07(CH2);0.89(CH3);3.7(CH2OH)。经1HNMR分析得到PCL-OH的数均分子量为5914。
将0.2mmol PCL-OH和0.4mmol对醛基苯甲酸溶解于20ml四氢呋喃中,搅拌下将溶解有0.4mmol DCC和20mg DMAP的四氢呋喃溶液10ml一次性加入,然后在室温下密封反应2天。反应完毕后,将生成的二环己基脲(DCU)沉淀滤去,所得滤液在搅拌下滴加到10倍于其体积的乙醚中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用甲醇反复洗涤沉淀除去残留的对醛基苯甲酸小分子,然后减压干燥得到产物醛端基聚己内酯PCL-CHO。产率:92%。1HNMR(in d6-DMSO,300MHz)δppm:1.40,1.66,2.33,4.07(CH2)0.89(CH3);4.3(CH2OCOAr);8.0,8.2,10.1(苯环)。
(2)在60℃下,将1.5g直链淀粉(Mw=23400,Mw/Mn=1.05)和0.15g己二胺溶解于50ml二甲亚砜中,加入20mg NaCNBH3后搅拌反应8天,并每天补加20mg NaCNBH3。反应完毕后,将所得混合液冷却,然后在搅拌下滴加到250ml甲醇中形成沉淀,过滤并用甲醇反复洗涤沉淀除去残留的己二胺,然后减压干燥得到产物Amylose-NH2,部分未胺端基化的直链淀粉也一起沉淀下来。产率:>95%。图1是Amylose-NH21HNMR(in d6-DMSO,300MHz)图谱。
(3)在60℃下,将0.3g步骤(2)制得的Amylose-NH2和0.3g步骤(1)制得的PCL-CHO溶解于30ml二甲亚砜中,加入20mg NaCNBH3后搅拌反应6天,并每天补加20mg NaCNBH3。反应完毕后,将所得混合液冷却,然后在搅拌下将150ml四氢呋喃缓慢滴加到混合液中,充分静置后上层为含有生成的PCL-b-Amylose及未完全反应的PCL-CHO的半透明的四氢呋喃溶液、下层为含有未完全反应的Amylose-NH2的白色沉淀。取出上层清液,蒸去90%以上溶剂四氢呋喃后,在搅拌下滴加到5倍于其体积的甲醇中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用四氢呋喃反复洗涤以除去未完全反应的PCL-CHO,然后减压干燥得产物聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物。产率:27%。GPC测定(二甲亚砜作流动相)得到聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的分子量分布指数为1.06。图2是聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的1HNMR(in d6-DMSO,300MHz)图谱。
实施例2
(1)按物质的量比1∶0.008∶80称取十四醇、Sn(Oct)2、ε-己内酯于一聚合管中,反复抽真空/充氩气3次后,在真空状态下进行热熔封管,然后将聚合管置于130℃的油浴中反应7小时。反应结束后,用四氢呋喃溶解得到聚合物溶液,并用乙醚(体积为四氢呋喃的体积的11倍)沉淀出产物PCL-OH,经过滤、减压干燥后备用。产率:91%。1HNMR(in d6-DMSO,300MHz)δppm:1.40,1.66,2.33,4.07(CH2);0.89(CH3);3.7(CH2OH)。经1HNMR分析得到PCL-OH的数均分子量为8764。
将0.2mmol PCL-OH和0.4mmol对醛基苯甲酸溶解于20ml四氢呋喃中,搅拌下将溶解有0.4mmol DCC和20mg DMAP的四氢呋喃溶液10ml一次性加入,然后在室温下密封反应2天。反应完毕后,将生成的沉淀滤去,所得滤液在搅拌下滴加到10倍于其体积的乙醚中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用甲醇反复洗涤沉淀除去残留的对醛基苯甲酸等小分子,然后减压干燥得到产物PCL-CHO。产率:93%。1HNMR(in d6-DMSO,300MHz)δppm:1.40,1.66,2.33,4.07(CH2)0.89(CH3);4.3(CH2OCOAr);8.0,8.2,10.1(苯环)。
本实施例步骤(2)同实施例1。
(3)在55℃下,将0.3g步骤(2)制得的Amylose-NH2和0.4g步骤(1)制得的PCL-CHO溶解于30ml二甲亚砜中,加入20mg NaCNBH3后搅拌反应7天,并每天补加20mg NaCNBH3。反应完毕后,将所得混合液冷却,然后在搅拌下将150ml四氢呋喃缓慢滴加到混合液中,充分静置后上层为含有生成的PCL-b-Amylose及未完全反应的PCL-CHO的半透明溶液、下层为含有未完全反应的Amylose-NH2的白色沉淀。取出上层溶液,蒸去90%以上溶剂四氢呋喃后,在搅拌下滴加到5倍于其体积的甲醇中形成沉淀,过滤得到沉淀并干燥。将干燥后的沉淀用四氢呋喃反复洗涤以除去未完全反应的PCL-CHO,然后减压干燥得到产物PCL-b-Amylose。产率:30%。GPC测定(二甲亚砜作流动相)得到PCL-b-Amylose嵌段聚合物的分子量分布指数为1.09。
实施例3
(1)按物质的量比1∶0.009∶45称取十四醇、Sn(Oct)2、ε-己内酯(ε-CL)于一聚合管中,反复抽真空/充氩气3次后,在真空状态下进行热熔封管,然后将聚合管置于120℃的油浴中反应8小时。反应结束后,用四氢呋喃溶解得到聚合物溶液,并用乙醚(体积为四氢呋喃的体积的12倍)沉淀出产物PCL-OH,经过滤、减压干燥后备用。得到的PCL-OH的数均分子量为5014。
将0.2mmol PCL-OH和0.3mmol对醛基苯甲酸溶解于25ml四氢呋喃中,搅拌下将溶解有0.3mmol DCC和14.6mg DMAP的四氢呋喃溶液10ml一次性加入,然后在室温下密封反应1天。反应完毕后,将生成的二环己基脲(DCU)沉淀滤去,所得滤液在搅拌下滴加到11倍于其体积的乙醚中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用甲醇反复洗涤沉淀除去残留的对醛基苯甲酸小分子,然后减压干燥得到产物PCL-CHO。
(2)在65℃下,将1.0g直链淀粉(Mn=15100,Mw/Mn=1.1)和0.11g己二胺溶解于50ml二甲亚砜中,加入20mg NaCNBH3后搅拌反应8天,并每天补加20mg NaCNBH3。反应完毕后,将所得混合液冷却,然后在搅拌下滴加到300ml甲醇中形成沉淀,过滤并用甲醇反复洗涤沉淀除去残留的己二胺,然后减压干燥得到产物Amylose-NH2,部分未胺端基化的直链淀粉也一起沉淀下来。
(3)在65℃下,将0.45g步骤(2)制得的Amylose-NH2和0.45g步骤(1)制得的PCL-CHO溶解于30ml二甲亚砜中,加入18mg NaCNBH3后搅拌反应6天,并每天补加20mg NaCNBH3。反应完毕后,将所得混合液冷却,然后在搅拌下将150ml四氢呋喃缓慢滴加到混合液中,充分静置后上层为含有生成的PCL-b-Amylose及未完全反应的PCL-CHO的半透明的四氢呋喃溶液、下层为含有未完全反应的Amylose-NH2的白色沉淀。取出上层溶液,蒸去90%以上溶剂四氢呋喃后,在搅拌下滴加到6倍于其体积的甲醇中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用四氢呋喃反复洗涤以除去未完全反应的PCL-CHO,然后减压干燥得产物聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物。GPC测定(二甲亚砜作流动相)得到聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的分子量分布指数为1.14。
实施例4
(1)按物质的量比1∶0.009∶90称取十四醇、Sn(Oct)2、ε-己内酯(ε-CL)于一聚合管中,反复抽真空/充氩气3次后,在真空状态下进行热熔封管,然后将聚合管置于120℃的油浴中反应8小时。反应结束后,用四氢呋喃溶解得到聚合物溶液,并用乙醚(体积为四氢呋喃的体积的10倍)沉淀出产物PCL-OH,经过滤、减压干燥后备用。得到的PCL-OH的数均分子量为9814。
将0.2mmol PCL-OH和0.3mmol对醛基苯甲酸溶解于40ml四氢呋喃中,搅拌下将溶解有0.3mmol DCC和18.3mg DMAP的四氢呋喃溶液15ml一次性加入,然后在室温下密封反应36小时。反应完毕后,将生成的沉淀滤去,所得滤液在搅拌下滴加到12倍于其体积的乙醚中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用甲醇反复洗涤沉淀除去残留的对醛基苯甲酸等小分子,然后减压干燥得到产物PCL-CHO。
(2)在55℃下,将1.5g直链淀粉(Mn=24800,Mw/Mn=1.12)和0.14g己二胺溶解于50ml二甲亚砜中,加入25mg NaCNBH3后搅拌反应8天,并每天补加25mg NaCNBH3。反应完毕后,将所得混合液冷却,然后在搅拌下滴加到350ml甲醇中形成沉淀,过滤并用甲醇反复洗涤沉淀除去残留的己二胺,然后减压干燥得到产物Amylose-NH2,部分未胺端基化的直链淀粉也一起沉淀下来。
(3)在55℃下,将0.15g步骤(2)制得的Amylose-NH2和0.24g步骤(1)制得的PCL-CHO溶解于30ml二甲亚砜中,加入20mg NaCNBH3后搅拌反应6天,并每天补加21mg NaCNBH3。反应完毕后,将所得混合液冷却,然后在搅拌下将180ml四氢呋喃缓慢滴加到混合液中,充分静置后上层为含有生成的PCL-b-Amylose及未完全反应的PCL-CHO的半透明的四氢呋喃溶液、下层为含有未完全反应的Amylose-NH2的白色沉淀。取出上层清液,蒸去90%以上溶剂四氢呋喃后,在搅拌下滴加到7倍于其体积的甲醇中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用四氢呋喃反复洗涤以除去未完全反应的PCL-CHO,然后减压干燥得产物聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物。GPC测定(二甲亚砜作流动相)得到聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的分子量分布指数为1.16。
实施例5
将5mg实施例1中制备的PCL-b-Amylose溶解在1ml二甲亚砜中,然后在60℃、搅拌下缓慢逐滴加入19ml水,滴加完毕后继续保温搅拌2h,冷却后即得胶束溶液。胶束以PCL链段为内核、Amylose链段为外壳。多角度动态光散射测定结果表明,胶束大小与散射角无关,说明胶束为球形;90°下测定得到胶束的有效粒径为149.5nm、多分散系数在0.2以下,大小比较均一;动态光散射跟踪测定结果表明胶束大小及分布在7天内保持基本不变,说明其稳定性好。
实施例6
将5mg实施例1中制备的PCL-b-Amylose嵌段聚合物溶解在1ml二甲亚砜中,然后在25℃、搅拌下缓慢逐滴加入19ml四氢呋喃,滴加完毕后继续搅拌2h,即得反胶束溶液。反胶束以Amylose链段为内核、PCL链段为外壳,将所得的反胶束溶液稀释后,胶束的粒径大小及分布保持不变,结果如图3所示。动态光散射测定结果表明反胶束亦为球形、大小比较均一、稳定性好。
实施例7
将5mg PCL-b-Amylose嵌段聚合物溶解在1ml二甲亚砜中,然后在25℃、搅拌下缓慢逐滴加入19ml三氯甲烷,滴加完毕后继续搅拌2h,即得反胶束溶液。反胶束以Amylose链段为内核、PCL链段为外壳,所得反胶束为球形、大小比较均一、稳定性好,将所得的反胶束溶液稀释后,胶束的粒径大小及分布保持不变。
实施例8
将5mg PCL-b-Amylose嵌段聚合物溶解在1ml二甲亚砜中,然后在25℃、搅拌下缓慢逐滴加入19ml丙酮,滴加完毕后继续搅拌2h,即得反胶束溶液。反胶束以Amylose链段为内核、PCL链段为外壳,所得反胶束为球形、大小比较均一、稳定性好,将所得的反胶束溶液稀释后,胶束的粒径大小及分布保持不变。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物,其特征在于:所述聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物分子结构式为:
Figure S2008100262808C00011
其中聚己内酯链段的数均分子量在5000~10000之间,直链淀粉链段的数均分子量在15000~25000之间。
2.权利要求1所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的制备方法,其特征在于包括下述步骤:
(1)醛端基聚己内酯的制备
首先,取十四醇、Sn(Oct)2、ε-己内酯在氩气气氛中、120~130℃条件下反应7~8小时,所述十四醇∶ε-己内酯的物质的量的比为1∶45~90,所述Sn(Oct)2的物质的量为ε-己内酯的物质的量的0.01%~0.02%;反应结束后,用四氢呋喃溶解得到聚合物溶液,用乙醚沉淀出产物羟端基聚己内酯,经过滤、减压干燥后备用,所述四氢呋喃与乙醚的体积比为1∶10~12;然后将所得的羟端基聚己内酯与对醛基苯甲酸溶解于四氢呋喃中,每毫升四氢呋喃中溶解有0.005~0.01mmol羟端基聚己内酯,所述对醛基苯甲酸的物质的量为羟端基聚己内酯的1.5~2倍,搅拌下加入溶解有N,N-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的四氢呋喃溶液,其中N,N-二环己基碳二亚胺的物质的量与对醛基苯甲酸相等,4-二甲氨基吡啶与N,N-二环己基碳二亚胺的物质的量之比为0.4~0.5∶1,每毫升四氢呋喃中溶解有0.02~0.04mmol N,N-二环己基碳二亚胺,然后在室温下密封反应1~2天;反应完毕后,过滤,滤液在搅拌下加入10~12倍于其体积的乙醚中形成沉淀,过滤取沉淀,用甲醇洗涤沉淀,然后减压干燥得到产物醛端基聚己内酯;
(2)胺端基直链淀粉的制备
在55~65℃下,将直链淀粉和己二胺溶解于二甲亚砜中,每毫升二甲亚砜中溶解有0.02~0.03g直链淀粉,所述己二胺的物质的量为直链淀粉的物质的量的15~20倍,加入催化剂NaCNBH3后搅拌反应7~8天,每毫升二甲亚砜加入催化剂NaCNBH30.4~0.5mg,反应期间每天补加相同质量的NaCNBH3;反应完毕后,将所得混合液冷却到室温,然后在搅拌下加入5~7倍于二甲亚砜体积的甲醇中形成沉淀,过滤并用甲醇洗涤沉淀,然后减压干燥得到产物胺端基直链淀粉;
(3)聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的制备
在55~65℃下,将胺端基直链淀粉和醛端基聚己内酯溶解于二甲亚砜中,每毫升二甲亚砜中溶解有0.005~0.015g胺端基直链淀粉,所述醛端基聚己内酯的物质的量为胺端基直链淀粉的物质的量的3~4倍,加入催化剂NaCNBH3后搅拌反应6~7天,每毫升二甲亚砜加入催化剂NaCNBH3 0.6~0.7mg,反应期间每天补加相同质量的NaCNBH3;反应完毕后,将所得混合液冷却到室温,然后在搅拌下将5~6倍于二甲亚砜体积的四氢呋喃加入混合液中,充分静置后取上层清液,蒸去90%以上溶剂后,在搅拌下加入5~7倍于其体积的甲醇中形成沉淀,过滤得到沉淀,并用四氢呋喃洗涤沉淀,然后减压干燥得到产物聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物。
3.根据权利要求2所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中羟端基聚己内酯的数均分子量在5000~10000之间。
4.根据权利要求2所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中直链淀粉数均分子量在15000~25000之间。
5.权利要求1~4任意一项所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物应用于水中形成聚合物纳米胶束。
6.根据权利要求5所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的应用,其特征在于:所述聚合物纳米胶束的制备途径如下:将聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物溶解在二甲亚砜中,然后在60℃、搅拌下缓慢逐滴加入水,所述二甲亚砜与水的体积比为1∶19,滴加完毕后继续保温搅拌2小时,冷却后即得聚合物纳米胶束溶液。
7.根据权利要求5所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的应用,其特征在于:所述聚合物纳米胶束为球形,其以聚己内酯链段为内核、直链淀粉链段为外壳。
8.权利要求1~4任意一项所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物应用于有机溶剂中形成聚合物纳米胶束。
9.根据权利要求8所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的应用,其特征在于:将聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物溶解在二甲亚砜中,然后在20℃、搅拌下缓慢逐滴加入有机溶剂,所述二甲亚砜与有机溶剂的体积比为1∶19,所述有机溶剂包括四氢呋喃、三氯甲烷或丙酮,滴加完毕后继续搅拌2小时,即得聚合物纳米溶液。
10.根据权利要求8所述的聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物的应用,其特征在于:所述聚合物纳米胶束为球形,其以直链淀粉链段为内核、聚己内酯链段为外壳。
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