CN102731786A - 一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法 - Google Patents

一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非水乳液聚合体系制备聚合物凝胶微粒的方法。它的步骤如下：（1）取乳化剂溶于非极性溶剂中，溶解后，向溶液中滴加多双键官能团单体；另取双巯基功能团单体溶于极性溶剂，逐滴滴加至上述含多双键官能团单体的溶液中，再滴加三乙胺，磁力搅拌下反应；（2）加入极性溶剂，分液漏斗分层，蒸发溶剂后晾干，真空干燥，得到平均粒径为210~623nm的聚合物凝胶微粒。本发明采用非水乳液聚合法，其分散相和连续相都为有机溶剂，不但可以可控制备聚合物凝胶微粒，还可以避免水对聚合反应的干扰。制备的乳液具有平均粒径分布窄、粒径可控、反应过程易控制等特点，并且得到的聚合物具有多官能团，可进一步修饰，用于药物的负载和释放，成为设计多种多样的凝胶药物释放体系的平台。

Description

一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法
技术领域
本发明属于高分子乳液聚合领域，涉及一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法。
背景技术
水凝胶是由亲水性高分子在水中溶胀形成的三维交联的高分子网状结构，能吸收水并保持一定的形状，溶胀的程度及含水量主要取决于聚合物链的亲水能力和交联密度，其中的交联作用可为共价键作用或聚合物链段间的物理相互作用。聚合物水凝胶以其良好的生物相容性和高含水量等优点，且水凝胶性质柔软，是生物活性分子、抗癌药物的良好载体。
对于聚合物凝胶的制备，常规的溶液聚合法由于溶液中单体分散性差，聚合物单体之间反应放出热量，迅速引发大分子的交联，得到的聚合产物多为大体积结块聚结，不能得到纳米级的、高分子量的聚合产物。乳液聚合法将聚合单体分散成很小的小液滴进行反应，可以制备纳米级的凝胶聚合产物。
普通的乳液聚合法，以水作为连续相，体系中存在大量的水，对有些反应并不合适，如制备聚酯类聚合物，因为水解反应，不能获得高分子量的聚酯产物。而对于不溶于水的单体，普通的乳液聚合法也并不适用。此外，制备水凝胶时，以水作为连续相的普通乳液聚合法，也容易使凝胶发生团聚。为此，我们采用非水乳液聚合法，其分散相和连续相都为有机溶剂，不但可以可控制备聚合物凝胶微粒，还可以避免水对聚合反应的干扰。
发明内容
本发明的目的是提供一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方
法。
非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法的步骤如下：
（1）称取0.05~0.50g乳化剂溶于15~30 mL的非极性溶剂中，至完全溶解，向溶液中滴加0.29~0.40g多双键官能团单体，得到含多双键官能团单体的溶液，另称取0.23~0.45 g 双巯基功能团单体，加入到0.5~1.5mL极性溶剂中，至完全溶解，得到双巯基功能团单体溶液，用注射器抽取配制的双巯基功能团单体溶液，逐滴滴加至上述含多双键官能团单体的溶液中，持续滴加25~60min，再逐滴滴加0.3~0.5mL三乙胺，磁力搅拌下，反应3~54h；
（2）加入0.5~1.5mL 极性溶剂，分液漏斗分层，用旋转蒸发仪蒸发溶剂，晾干，真空干燥10~48h，得到聚合物凝胶微粒。
所述非极性溶剂为正己烷或环己烷中的一种或多种。所述的极性溶剂为二甲基甲酰胺或乙腈。所述的多双键官能团单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或己戊四醇四丙烯酸酯。所述的双巯基功能团单体为二硫苏糖醇、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇或1,4-丁二硫醇。所述的乳化剂为聚苯乙烯/聚丁烯/聚苯乙烯三嵌段共聚物或异戊二烯/甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。所述的聚合物凝胶微粒粒径分布窄，平均粒径为210~623nm。
本发明采用非水乳液聚合法，其分散相和连续相均为有机溶剂，不但可以可控制备聚合物凝胶微粒，还可以避免水对聚合反应的干扰。制备的乳液具有平均粒径分布窄、粒径可控、反应过程易控制等特点。成为设计多种多样的凝胶药物释放体系的平台。
附图说明
附图是二硫苏糖醇与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的聚合产物的IR图谱。
具体实施方式
非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法的步骤如下：
（1）称取0.05~0.50g乳化剂溶于15~30 mL的非极性溶剂中，至完全溶解，向溶液中滴加0.29~0.40g多双键官能团单体，得到含多双键官能团单体的溶液，另称取0.23~0.45 g 双巯基功能团单体，加入到0.5~1.5mL极性溶剂中，至完全溶解，得到双巯基功能团单体溶液，用注射器抽取配制的双巯基功能团单体溶液，逐滴滴加至上述含多双键官能团单体的溶液中，持续滴加25~60min，再逐滴滴加0.3~0.5mL三乙胺，磁力搅拌下，反应3~54h；
（2）加入0.5~1.5mL 极性溶剂，分液漏斗分层，用旋转蒸发仪蒸发溶剂，晾干，真空干燥10~48h，得到聚合物凝胶微粒。
所述非极性溶剂为正己烷或环己烷中的一种或多种。所述的极性溶剂为二甲基甲酰胺或乙腈。所述的多双键官能团单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或己戊四醇四丙烯酸酯。所述的双巯基功能团单体为二硫苏糖醇、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇或1,4-丁二硫醇。所述的乳化剂为聚苯乙烯/聚丁烯/聚苯乙烯三嵌段共聚物或异戊二烯/甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。所述的聚合物凝胶微粒粒径分布窄，平均粒径为210~623nm。
二硫苏糖醇与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的聚合产物结构式：
Figure 2012102026562100002DEST_PATH_IMAGE001
 实施例1
（1）称取0.05g聚苯乙烯/聚丁烯/聚苯乙烯三嵌段共聚物溶于15 mL的环己烷中，磁力搅拌至完全溶解，向溶液中滴加0.29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，得到含三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的溶液，另称取0.23 g 二硫苏糖醇，加入到0.5mL极性溶剂中，至完全溶解，得到二硫苏糖醇溶液，用注射器抽取配制的二硫苏糖醇溶液，磁力搅拌下，逐滴滴加至上述含三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的溶液中，持续滴加25min，再逐滴滴加0.3mL三乙胺，磁力搅拌下，反应3h；
（2）加入0.5mL 二甲基甲酰胺，分液漏斗分层，用旋转蒸发仪蒸发溶剂，晾干，真空干燥10h，得到平均粒径为623nm的聚合物凝胶微粒。
实施例2
（1）称取0.50g异戊二烯/甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物溶于30 mL的正己烷中，磁力搅拌至完全溶解，向溶液中滴加0.40g己戊四醇四丙烯酸酯，得到己戊四醇四丙烯酸酯溶液，另称取0.45 g 1,2-乙二硫醇，加入到1.5mL乙腈溶剂中，至完全溶解，得到1,2-乙二硫醇溶液，用注射器抽取配制的1,2-乙二硫醇溶液，磁力搅拌下，逐滴滴加至上述含己戊四醇四丙烯酸酯的溶液中，持续滴加60min，再逐滴滴加0.5mL三乙胺，磁力搅拌下，反应54h；
（2）加入1.5mL 乙腈，分液漏斗分层，用旋转蒸发仪蒸发溶剂，晾干，真空干燥48h，得到平均粒径为447nm的聚合物凝胶微粒。
实施例3
（1）称取0. 5g聚苯乙烯/聚丁烯/聚苯乙烯三嵌段共聚物溶于15 mL的环己烷中，磁力搅拌至完全溶解，向溶液中加入0.29g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，得到含三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的溶液，另称取0.23 g 二硫苏糖醇，加入到0.5mL极性溶剂中，至完全溶解，得到二硫苏糖醇溶液，用注射器抽取配制的二硫苏糖醇溶液，磁力搅拌下，逐滴滴加至上述含三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的溶液中，持续滴加25min，再逐滴滴加0.3mL三乙胺，磁力搅拌下，反应3h；
（2）加入0.5mL 二甲基甲酰胺，分液漏斗分层，用旋转蒸发仪蒸发溶剂，晾干，真空干燥10h，得到平均粒径为210nm的聚合物凝胶微粒。
实施例4
用和实施例2相同的操作，不同之处在于用1,3-丙二硫醇代替1,2-乙二硫醇，得到487nm的聚合物凝胶微粒。
实施例5
用和实施例2相同的操作，不同之处在于用1,4-丁二硫醇代替1,2-乙二硫醇，得到398nm的聚合物凝胶微粒。
实施例6
用和实施例3相同的操作，不同之处在于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为0.40g，得到304nm的聚合物凝胶微粒。
实施例7
用和实施例3相同的操作，不同之处在于二硫苏糖醇为0.45g，得到327nm的聚合物凝胶微粒。
实施例8
用和实施例3相同的操作，不同之处在于极性溶剂DMF为1.5mL，得到298nm聚合物凝胶微粒。

Claims (7)

1.一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法，其特征在于它的步骤如下：
（1）称取0.05~0.50g乳化剂溶于15~30 mL的非极性溶剂中，至完全溶解，向溶液中滴加0.29~0.40g多双键官能团单体，得到含多双键官能团单体的溶液，另称取0.23~0.45 g 双巯基功能团单体，加入到0.5~1.5mL极性溶剂中，至完全溶解，得到双巯基功能团单体溶液，用注射器抽取配制的双巯基功能团单体溶液，逐滴滴加至上述含多双键官能团单体的溶液中，持续滴加25~60min，再逐滴滴加0.3~0.5mL三乙胺，磁力搅拌下，反应3~54h；
（2）加入0.5~1.5mL 极性溶剂，分液漏斗分层，用旋转蒸发仪蒸发溶剂，晾干，真空干燥10~48h，得到聚合物凝胶微粒。
2.根据权利要求1所述的一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法，其特征是所述非极性溶剂为正己烷或环己烷中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法，其特征是所述的极性溶剂为二甲基甲酰胺或乙腈。
4.根据权利要求1所述的一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法，其特征是所述的多双键官能团单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或己戊四醇四丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法，其特征是所述的双巯基功能团单体为二硫苏糖醇、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇或1,4-丁二硫醇。
6.根据权利要求1所述的一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法，其特征是所述的乳化剂为聚苯乙烯/聚丁烯/聚苯乙烯三嵌段共聚物或异戊二烯/甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。
7.根据权利要求1所述的一种非水乳液聚合体系可控制备聚合物凝胶微粒的方法，其特征是所述的聚合物凝胶微粒粒径分布窄，平均粒径为210~623nm。
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