CN106459410B - 嵌段共聚物的合成方法及用途 - Google Patents

嵌段共聚物的合成方法及用途 Download PDF

Info

Publication number
CN106459410B
CN106459410B CN201580021881.8A CN201580021881A CN106459410B CN 106459410 B CN106459410 B CN 106459410B CN 201580021881 A CN201580021881 A CN 201580021881A CN 106459410 B CN106459410 B CN 106459410B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
reaction
formula
pdms
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201580021881.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106459410A (zh
Inventor
斯道伯格·迈克尔
恩波克·克里斯地安
扎克 门泽尔·索仁
霍尔 尼尔森·肯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Botong Separation Membrane Technology (beijing) Co Ltd
Original Assignee
Botong Separation Membrane Technology (beijing) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Botong Separation Membrane Technology (beijing) Co Ltd filed Critical Botong Separation Membrane Technology (beijing) Co Ltd
Publication of CN106459410A publication Critical patent/CN106459410A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106459410B publication Critical patent/CN106459410B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/70—Polymers having silicon in the main chain, with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/702—Polysilsesquioxanes or combination of silica with bridging organosilane groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/14—Dynamic membranes
    • B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
    • B01D69/142—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes with "carriers"
    • B01D69/144—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes with "carriers" containing embedded or bound biomolecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
    • B01D71/80—Block polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/0233—Polyamines derived from (poly)oxazolines, (poly)oxazines or having pendant acyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/452—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing nitrogen-containing sequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/58—Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/70—Polymers having silicon in the main chain, with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Abstract

本发明是有关于一种用于合成两性嵌段共聚物之方法。本发明进一步是有关于新颖囊泡，其包含具有依据化学式(I)及(II)之结构的该等嵌段共聚物及该等嵌段共聚物作为用于并入跨膜分子(例如，水通道蛋白)之基质形成物料的新颖用途。

Description

嵌段共聚物的合成方法及用途
本申请要求于2014年05月1日提交丹麦专利局、申请号为PA201400240、发明名称为“A NOVEL SYNTHETIC PROCESS OF A BLOCK COPOLYMER AND A NOVEL USE”的丹麦专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种嵌段共聚物的合成方法和用途，其中，该方法中使用一立体障碍碱，选择性使用一溶剂混合物进行反应，获得了具有改良的PDMS衍生度之共聚物，且增加了产率。本发明进一步是有关于以较高纯度生产之某些二及三嵌段共聚物，与具有控制的分子分散度之新颖二及三嵌段共聚物混合物。
背景技术
Nardin等人(Langmuir2000，1035-1041)描述合成于二链端带有可聚合基团之聚(2-甲基恶唑啉)-嵌段-聚(二甲基硅氧烷)-嵌段-聚(2-甲基鄂唑啉)(PMOXA-PDMS-PMOXA)三嵌段共聚物。
Isaacman等人(2012)描述使用铜催化之叠氮化物-炔环加成反应连接在一起之聚(恶唑啉)-聚(硅氧烷)-聚(恶唑啉)嵌段共聚物的分子合成。
Chujo等人(1992)描述如何制备具有如下化学式之聚恶唑啉-聚硅氧烷-聚恶唑啉嵌段共聚物。
嵌段共聚物溶于CHCl3中，于60℃，以反应性恶唑啉鎓(4)物种型式，使用三种不同(4)/(3)反应比率：20.6、19.6，及25.2使以胺基终结之遥爪聚(二甲基硅氧烷)(3)与聚(2-甲基-恶-唑啉)之端部反应而制备，造成个别为13.5、23.8，及29.0％之相对应增加产率。
WO2013/072378A1(Byk-ChemieGMBH)揭露于热硬化涂覆材料组成物及成型材料中使用具有具如下通式之单元的聚硅氧烷-聚唑啉嵌段共聚物作为添加剂，
其中，n系于1至400之范围，较佳系于5至100之范围，且R1及R2表示具有从4至6个碳原子之各种不同种类之烷基部份，或此等表示具有最高达12个碳原子之环状烯基、芳基、烷芳基，或芳烷基；m系于1至400之范围，较佳系于5至100之范围，且R3表示具有从3至12个碳原子之各种不同种类之烷基、烯基或芳基部份。但是，对于在该共聚物之制备中所述之合成，仅单一组份之溶剂(例如，甲苯或乙腈)被使用。对于此等反应物，需要一大量过量之聚唑啉组份，参照Chujo等人之合(1992)，且其中，聚唑啉-聚硅氧烷-共聚物系于一锅式反应中使用作为起始剂之甲苯磺酸甲酯、过量之PMOXA，及作为溶剂之甲苯或乙腈制备。
再者，目前公开的嵌段共聚物于嵌段链长度展现大变化，且会形成不同种类之反应副产物。于嵌段共聚物，多分散性可经由分子量分布显示。Meier等人(2000)已显示当形成仿生膜时，例如，当自行组合成高分子液胞时，例如PMOXA-PDMS-PMOXA之两性嵌段共聚物可使跨膜蛋白并入两性脂肪二层状壁(一聚合物二层物)内。但是，当使跨膜蛋日及肽并入高分子液胞壁或膜内时，嵌段共聚物链之多分散性会造成膜厚度不相配，此会对跨膜蛋白并入造成问题。Pata及Dan(2003)发现抑制蛋白并入聚合物二层物内之机构系不同于其等内含于脂肪囊泡者；因为于高分子液胞中，跨膜蛋白之平衡浓度系为蛋白与二层物芯材间之厚度不相配之函数而减少。
发明内容
广泛地，本发明提供制备例如PMOXA-PDMS-PMOXA三嵌段共聚物之嵌段共聚物之方法，本发明提供的嵌段共聚物具有结构可控制、且具有确定结构以及窄的分子分散度范围的特点，使其等可用于依据该等分子之较佳并入要求并入为蛋白质(例如，水通道蛋白、离子通道蛋白)或系跨膜肽通道(例如，短杆菌肽等)之各种跨膜分子。另一方面，本发明提供依据化学式I)的三嵌段共聚物，
依据化学式II)的二嵌段共聚物
或所述二嵌段共聚物与所述三嵌段共聚物的混合物的用途；
其中，R1、R2、L1、L2、m及n系如下定义；作为形成可用于具有并入跨膜蛋白之囊泡中之基质形成物料。于本发明之一例示实施例，此用途系使用一混合物，其中此三嵌段共聚物包含多于约65至70％(w/w)，例如，多于约80％(w/w)。于本发明之另一例示实施例，该用途包含一混合物，其中此三嵌段共聚物包含约25至40％(w/w)或约1/3(w/w)，且该二嵌段共聚物包含约55至70％(w/w)或约2/3(w/w)。
与用于参照Isaacman等人(2012)之PMOXA-PDMS-PMOXA嵌段共聚物之相关目前公开的相比，化学式I及II之化合物之显著特征系PMOXA嵌段展现此重复单元之一复古组态，且另一特征系R1端基团系直接附接至重复序列之氮原子，而与目前公开的之PMOXA-PDMS-PMOXA嵌段共聚物之端基团(典型上系一羟基基团)系结合至重复单元之-(CH2)2-基团。
本发明系有关于一种用于合成具有至少一亲水性A嵌段聚合物及一疏水性B嵌段聚合物的一较佳两性嵌段共聚物之方法，此方法包含使一终端阳离子性反应性A嵌段聚合物(A+)与一终端二或单官能化B嵌段于一反应中反应之步骤，获得A-B或A-B-A嵌段共聚物，其中，该A嵌段系选自亲水性聚合物化合物，例如，聚氧化乙烯(PEO/OEG)或聚烷基唑啉(POXA)聚合物，例如，PMOXA聚合物(聚(2-甲基-唑啉))及PEOXA(聚(2-乙基-唑啉))，且该B嵌段系选自疏水性聚合物化合物，例如，聚丁二烯或聚硅氧化合物，例如，聚有机硅氧烷，包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚二乙基硅氧烷(PDES)，及聚甲基苯基硅氧烷(PDPS)聚合物。特别地，本发明系有关于一种用于合成嵌段共聚物之方法，包含使至少一亲水性及终端阳离子性反应性聚合物A+，与包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)之一终端二或单官能性疏水性聚合物B，反应获得A-B嵌段共聚物、A-B-A嵌段共聚物，或该等嵌段共聚物之一混合物；其中，该反应系于一立体障碍碱存在中进行。此外，该方法较佳系于一反应容器中使用一溶剂混合物发生，其中，该混合物包含一极性有机溶剂及一非极性有机溶剂，其中，二者皆能溶解亲水性及疏水性的反应物及反应产物。对于该方法，B可选自聚二乙基硅氧烷(PDPS)或聚二丙基硅氧烷(PDPS)。此外，制备一两性嵌段共聚物之该方法系藉由以水抑制此方法而终结。
特别地，本发明系有关于一种用于合成嵌段共聚物之方法，其中，该终端阳离子性反应性A嵌段聚合物(A+)系藉由使2-烷基唑啉单体与一亲核性试剂(例如，具有于离去基团上之一较低烷基取代基，例如，甲基)得到具有一定聚合度的聚烷基唑啉(POXA+)聚合物(例如，PMOXA+聚合物(聚(2-甲基-唑啉)))，及使该POXA+与该终端二或单胺官能化B嵌段于相同反应容器内且无需替换溶剂条件下反应(一锅式反应)，获得合意之A-B或A-B-A嵌段共聚物。此外，本发明之聚合反应方法可用以并入官能性端基团。此等端基团一般系加成后聚合反应。但是，包括-NH2、-OH、-SH、-CHO、-C2H4OH、-COCH3、-COOH、甲基丙烯酸酯，及环氧化物之官能性端基团可经由或以Ts-O-R1中之R1-基团并入本发明之化合物中，且因此，于亲核性取代反应期间转移至POXA端，参照以下之流程1。若需要，官能性端基团可被保护。使用本发明方法制备之嵌段共聚物可作为具有并入之跨膜蛋白(例如，包括细菌及酵母水孔蛋白及来自较高等植物之水孔蛋白之水孔蛋白)；包括钠、钾、氯及钙通道之离子通道，配位体及电压闸通道，拉伸活化通道及通常开放通道(例如，孔蛋白)；运输蛋白s包括NaKatp酶、F0F1atp-合成酶、钙atp酶及锂运输蛋白、牛磺酸运输蛋白及GLUT4之囊泡中之基质物料。
本发明之实施例现将借由实施例且非限制性参考所附实施例作说明。但是，本发明之各种进一步方面及实施例对熟悉此项技术者属于显而易见。
“及/或”若于此处使用系当作二特定特征或组份之每一者具有或不具有另一者之特别揭露。例如，“A及/或B”系当作(i)A、(ii)B及(iii)A与B之每一者之特别揭露，如同每一者系于此个别被描述般。
除非上下文作其它指示，上述特征之说明及定义不限于本发明之任何特别方面或实施例，且相等地应用于所述之所有方面及实施例。
发明之详细说明
更特别地，本发明系有关于一种方法，其中，一单胺或二胺官能化之聚硅氧聚合物，例如，具有化学式i)：X1-L1-PDMS-L2-X2或化学式ii)：X1-L1-PDMS-L2，其中，X1及X2每一者表示一个一级胺基团(-NH2)，或X1及X2之一者表示一-NH2基团，且另一者表示于相对应基团上之一终端氢(即，-NH2基团系不存在)；L1表示一烃链，例如，伸烷基，即，-(CH2)y-CH3基团，其中，y系选自1、2、3，及4之整数；L2系不存在或表示一烃链，例如，烷基，即，-(CH2)y-CH3基团，其中，y系选自1、2，及3之整数，且其中，y较佳系于L1及L2中系相同，或X1及X2基团之一者系不存在，则与该不存在之X1或X2基团连接之L1或L2基团亦系不存在，且PDMS之重复单元的数量系于约10至约100之范围，例如，约35至约65，例如，约40。
于本发明方法之一方面，即，一A-B嵌段共聚物及/或一A-B-A嵌段共聚物之合成，POXA-HN-(CH2)y-PDMS-(CH2)yH及
POXA-HN-(CH2)y-PDMS-(CH2)y-NH-POXA之合成路径包含步骤：
a)提供反应物A+，例如，POXA+，例如，经由使用例如甲苯磺酸酯之一起始剂使单体烷基-2-唑啉聚合，二者皆系一于适合极性有机溶剂中；
b)于一质子清除剂(较佳系一立体障碍碱)存在中，于一适合之非极性有机溶剂中，使反应物A+(例如，POXA+)H2N-(CH2)y-PDMS-(CH2)y-NH2反应；
c)于水中抑制此聚合反应。
步骤a)、b)及c)可皆于一反应容器中发生(一釜式反应)。于本发明之某些实施例，仅步骤b)及c)于相同反应容器中发生。
于本发明方法之另一方面，化学式i)表示
H2N-(CH2)3-PDMS-(CH2)3-NH2，其系与一终端阳离子性反应性PMOXA+反应，其中，PMOXA之重复单元的数量系于约3至约50之范围，例如，约5至约20，且该PMOXA+与化合物i)中之胺基团的摩尔比率系约1，例如，约1.1，或例如，0.5，以获得合意之PMOXA-HN-(CH2)3-PDMS-(CH2)3-NH-PMOXA。
于本发明方法之另一方面，化学式ii)表示H2N-(CH2)3-PDMS-(CH2)4H，其系与一级端阳离子性反应性PMOXA+反应，其中，PMOXA之重复单元的数量系于约3至约50之范围，例如，约5至约20，且该PMOXA+对化合物i)中之胺基基团之摩尔比率系约1，例如，约1.1，或例如，0.5，以获得合意之PMOXA-HN-(CH2)3-PDMS-(CH2)3-NH-PMOXA。
于本发明方法，具化学式i)及ii)之化合物，例如，H2N-(CH2)3-PDMS-(CH2)3-NH2或H2N-(CH2)3-PDMS-(CH2)4H，较佳系溶于一有机溶剂，例如，二氯甲烷、氯仿等，且添加至于反应容器中之POXA+试剂，且AB或ABA反应可于20与70℃间之温度实施，持续2小时与最高达30小时间之时间。该偶合反应之一例子系显示于以下之流程1，其中，存在于一质子清除剂(例如，Hünig碱，例如，DIPEA)中之一终端-NH2基团参与一终端唑啉部份之开环，且造成加成反应，且质子自该-NH2基团释放。
再者，于使终端阳离子性反应性POXA+与H2N-(CH2)3-PDMS-(CH2)3-NH2或H2N-(CH2)3-PDMS反应之前，本发明方法可包含使2-烷基唑啉单体(较佳系2-甲基-2-唑啉)聚合获得该阳离子性反应性POXA+之步骤。
于本发明方法，A嵌段单体(例如，2-甲基-2-唑啉)之聚合较佳系于一亲核性反应中，以能起始一SN2反应(亦称为二分子亲核性取代)之一亲核性起始剂实施，例如，对甲苯磺酸烷酯R1-O-T(例如，甲苯磺酸甲酯)、三氟甲烷磺酸烷酯(例如，三氟甲烷磺酸甲酯)，或甲烷磺酸烷酯(例如，甲烷磺酸甲酯)，较佳系对甲苯磺酸甲酯(甲苯磺酸甲酯)，导致经烷基封端之PMOXA，经甲基封端之PMOXA，参照以下之化学式II。当使用2-二甲基铵乙基甲基丙烯酸酯甲苯磺酸酯作为起始剂，最终嵌段共聚物会拥有适于借由UV光交联之甲基丙烯酸酯端基团。起始剂系以适合的链长度之摩尔比率使用，且2-甲基-2-唑啉单体之该聚合较佳系于例如乙腈或DMSO之溶剂中进行，此二溶剂皆系可与例如二氯甲烷或氯仿之溶剂相容。
于本发明之某些实施例，单官能化B嵌段系具化学式i)之化合物，i)：X1-L1-PDMS-L2-X2，其中，X1、L1、L2及X2系如下定义。
于本发明方法之一较佳实施例，具化学式i)之化合物系H2N-(CH2)3-PDMS-(CH2)3-NH2，例如，其中PDMS之重复单元的平均数系于约10至约100之范围，例如，约25至约55，例如，约35之一化合物。于本发明之其它较佳实施例，具化学式ii)之化合物系H2N-(CH2)3-PDMS-(CH2)4H，例如，其中PDMS之重复单元的平均数系于约10至约100之范围，例如，约20至约30之一化合物。可用于本发明方法之胺基官能化之PDMS聚合物的例子较佳系具有从约2000Da至约4500Da，例如，例如，约2500至约3000Da之数均分子量(Mn)。
本发明之某些实施例，聚合物B，系一终端单官能化嵌段聚合物，且获得之嵌段共聚物主要系一A-B嵌段共聚物。于某些实施例，聚合物B，系一终端二官能化聚合物，且获得之嵌段共聚物系A-B-A及A-B之嵌段共聚物的一混合物。于某些实施例，聚合物B，系终端二官能化聚合物，且获得之嵌段共聚物主要系一A-B-A嵌段共聚物。
于本发明之某些实施例，此方法系于溶解存在于反应混合物之A+、B、A-B，及A-B-A聚合物之所有者的一溶剂混合物中进行。于某些实施例，该溶剂混合物包含：
·选自乙腈或DMSO之一极性非质子性溶剂；
·及选自二氯甲烷、三氯甲烷，或三氯乙烯之一非极性溶剂。
于一特别实施例，溶剂混合物包含乙腈及二氯甲烷，其等较佳系从1∶3至3∶1之比率。
于某些实施例，疏水性聚合物B，系于加添至反应锅之前溶于非极性溶剂。
于本发明方法之某些实施例，POXA+系PMOXA+，且PMOXA+对官能化基团之摩尔比率系至少1∶1，例如，等于或大于1.1∶1，例如，大于1.2∶1。于某些实施例，POXA+系PMOXA+，且PMOXA+对官能化基团之摩尔比率系至少0.5∶1，例如，等于或大于0.55∶1，例如，大于0.6∶1。
于本发明之某些实施例，此方法包含于使终端阳离子性反应性POXA+与该终端二胺或单胺官能化B嵌段反应之前，使2-烷基唑啉单体(例如，2-甲基唑啉)聚合之步骤，以获得该阳离子性反应性POXA+。于某些实施例，2-烷基恶唑啉单体(例如，2-甲基恶唑啉)之聚合系以能起始SN2反应之一亲核性试剂或起始剂(例如，对甲苯磺酸甲酯)实施。于一特别实施例，此聚合系于一极性非质子性溶剂(例如，乙腈)中进行。
本发明进一步系有关于一种囊泡，其包含依据化学式I之一三嵌段共聚物，
依据化学式II之一二嵌段共聚物，
及选自由水通道蛋白水分子所组成族群之一跨膜分子。
于上述用途之一实施例，二R1基团系相同且系选自直链或支链的C1至C3较低烷基基团，例如，甲基及乙基；L1及L2系相同，且系选自-(CH2)2-及-(CH2)3-；m系30与100间之整数，例如，60与100之间；且n系7与30间之整数，例如，7与19之间，例如，9至11。
于上述用途之某些实施例，此三嵌段共聚物具有化学式之结构：
本发明进一步系有关于一种嵌段共聚物组成物，其包含依据化学式I之一化合物，及依据化学式II之一化合物，该组成物系依据此处揭露之方法制备，且其中，该等化合物之每一者具有多于约30至40％的PDMS衍生度，例如，多于或等于50％之PDMS衍生度。
制备具化学式I之A-B-A型化合物之一例示合成路径系于下显示于流程1，其中，Ts-O-R1表示一甲苯磺酸酯，Ts表示离去基团，且R1系例如烷基(例如，甲基)之基团，且H2N-L1-PDMS-L2-NH2表示二胺官能化PDMS，亦参照如上化学式i)。
流程1：合成反应流程：Hünig碱于此处显示，而其它立体障碍碱亦可作为质子清除剂。
定义及术语
术语胺官能化PDMS于此处使用时系指单胺或二胺官能化聚二甲基硅氧烷聚合物，例如，例如，胺基甲基、胺基乙基、胺基丙基，或胺基丁基终端之聚二甲基硅氧烷(CAS：106214-84-0)。二胺官能化PDMS之例子系Gelest之便宜商用寡聚物DMSA21(双(3-胺基丙基)-聚二甲基硅氧烷，算得之Mn约6400Da)，或胺基丙基终端之聚二甲基硅氧烷(Mw3000.00克/摩尔，得自德国Karlsruhe之abcrspecialtychemicals)。或者，PDMS二胺若需要时可被合成于Mw修整PDMS部份。具有1000、2000、5000，及11000克/摩尔之目标数平均分子量(Mn)寡聚物之合成的例子系揭露于Bowens，A.D.等公开的SynthesisandCharacterizationofPoly(siloxaneimide)BlockCopolymersandEnd-FunctionalPolyimidesforInterphaseApplications(Ph.D.论文1999-11-29)cf.url＞http：//scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-120799-131523/于28-04-2014自网络重新取得。另外，如Baranauskas，V.V.url＞http：//scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-04272005-195048/中之揭露于28-04-2014自网络重新取得。
术语″PMOXA″于此处使用时系指聚(2-甲基恶唑啉)或聚(2-甲基-2-恶唑啉)之聚恶唑啉，其系借由使2-甲基恶唑啉CASNo.1120-64-5：2-甲基-2-恶唑啉聚合而制备。其它相似恶唑啉可用于本发明方法，例如，恶唑啉及2-乙基-2-恶唑啉。
术语″PDMS″于此处使用时系指聚二甲基硅氧烷。
但是，一般，包括聚二乙基硅氧烷(PDES)及聚甲基苯基硅氧烷(PDPS)聚合物之其它聚有机硅氧烷可用于依据此处所述方法合成嵌段共聚物。
立体障碍碱
一立体障碍碱系具有自一化合物提取出一酸性氢之能力且与此化合物无其它化学反应(即，未置换此化合物之官能性基团(即，亲核性取代)之一有机碱。三级胺类系非亲核性碱之良好例子，因为其等具有自一化合物提取出酸性质子之能力，但因为其等之立体障碍，其等不能以其它方式与此化合物反应。非亲核性碱之其它非限制性例示实施例包括二异丙基醯胺锂(LDA)、2，2，6，6-四甲基哌啶锂(LTMP)、六甲基二硅叠氮化锂(LHMDS)等。
用于本发明之立体障碍碱的特别例子包括：N，N-二异丙基乙基胺(DIPEA，或Hünig碱)、1，5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(TED)、叔丁胺、1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)、1，4-二氮杂二环(2.2.2)辛烷(DABCO)、N，N-二环己基甲基胺、2，6-二叔丁基-4-甲基吡啶、奎宁、1，2，2，6，6-五甲基哌啶(PMP)、7-甲基-1，5，7-三氮杂二环(4.4.0)癸-5-烯(MTBD)、三苯基膦、三叔丁基膦，及三环己基膦。
缩写Mn意指数均分子量。其意指聚合物总重量除以聚合物分子数。因此，Mn系依据数量率加权之分子量。
缩写Mw意指重均分子量。此分子量系依据重量分率加权之分子量。
术语PDI意指多分散性指数。多分散性指数系以Mw对Mn之比率计算。于某些实施例，二嵌段或三嵌段共聚物之PDI系少于2，例如，少于约1.9、1.8、1.7、1.6，或1.5，例如，少于约1.4。于本发明之某些实施例，二嵌段共聚物之PDI系少于约1.8或约1.7。于本发明之某些实施例，三嵌段共聚物之PDI系少于约1.6或约1.5。于某些实施例，官能化PDMS之PDI系少于1.5，例如，少于1.4，例如，少于1.3。
术语″跨膜分子″于此处使用时系特别意指具有至少一跨膜区域(例如，水孔蛋白水通道，包括细菌水孔蛋白、酵母水孔蛋白、植物水孔蛋白、哺乳动物水孔蛋白，及其它真核水孔蛋白)之膜蛋白。此外，″跨膜分子″意指具有跨膜跨越性质之膜结合的肽类(例如，短杆菌肽类)，与具有能跨膜结合或局部化之足够两性特征的其它跨膜分子。
与已知技术相比，依据本发明之方法展现数个优点，例如，使用一单溶剂混合物，其废除于反应期间需要替换溶剂，且能使反应于一反应容器中实施，即，以单锅式反应。使用官能性甲苯磺酸酯或三氟甲磺酸酯类使2-甲基-1，3-恶唑啉阳离子性开环聚合系揭露于Einzmann&Binder(2001)，且2-甲基唑啉之聚合系充份描述于文献(例如，Matyjazewski&Hrkach1992)。
此外，下列合成实施例显示：
-此方法系高度可再生。
-由于仅使用一反应容器(单锅式反应)之可能性，此方法系可扩展，其中，反应可仅使用一步骤或数个步骤实行，例如，二步骤，且无需替换溶剂。
-与文献中所述之其它合成型式(例如，Nardin等人所揭露(Langmuir2000，16，1035-1041))相比，POXA聚合系快速。
-可经由控制POXA+聚合步骤控制最终产物之多分散性。
-可获得与文献中发现之最低者相配之一致性的低多分散性，产生一明确产物。
本发明之合成提供一简单方式产生一相对较明确之二或三嵌段共聚物，其与依据目前公开的合成之相似嵌段共聚物相比，会展现较低之多分散性。
于本发明之某些实施例，三嵌段共聚物总计系具有约30-70个，例如，约35-65个，例如，约40-60个，例如，45-55个之二甲基硅氧烷单元，及约10-40个，例如，约15-35个，例如，约20-30个2-甲基唑啉单元。于本发明之某些实施例，三嵌段共聚物总计具有49个二甲基硅氧烷单元及25个2-甲基恶唑啉单元。
于本发明之某些实施例，二嵌段共聚物总计具有约30-70个，例如，约35-65个，例如，约35-55个，例如，约35-45个之二甲基硅氧烷单元，及约5-20个，例如，约5-15个，例如，约10-15个2-甲基唑啉单元。于本发明之某些实施例，二嵌段共聚物总计具有40个二甲基硅氧烷单元及12个2-甲基恶唑啉单元。
实施例
本发明借由下列实施例进一步例示，不应被作为进一步限制本发明一般范围作阐释。
实验段落
一般程序
依据本发明之用于合成PMOXAn-PDMSm-PMOXAn(聚(2-甲基恶唑啉)嵌段聚二甲基硅氧烷嵌段聚(2-甲基恶唑啉))之反应一般系如上之流程1所示。
实施例1.以二步骤反应制备PMOXA-PDMS-PMOXA/PMOXA-PDMS嵌段共聚物，参照如下之化学式III及IV：
反应前，溶剂(乙腈)及单体2-甲基-2-恶唑啉)二者皆被干燥，例如，使用分子筛4。使130克乙腈进料至具有一搅拌器之一500毫升玻璃反应器内。50克之2-甲基-2-恶唑啉单体借由一经干燥(例如，以Ar冲刷)注射器添加。单体反应溶液加热至40℃。50克之起始剂溶液(于乙腈中对甲苯磺酸甲酯，1.0摩尔/公升之浓度)以一经干燥之注射器添加。反应溶液加热至100℃。于100℃3小时后，反应溶液冷却至室温。113克二氯甲烷添加至形成PMOXA+反应溶液。
10克胺基丙基终端之聚二甲基硅氧烷，对称(PDMS二官能性胺，CASNo.106214-84-0，分子量约3000kDa，自GelestDMSA15获得)，33克乙腈，及3克N，N-二异丙基乙基胺(DIPEA)添加至一250毫升反应烧瓶。添加50克先前制备的PMOXA+反应溶液。反应于60℃维持64小时。共聚合反应于水中抑制。形成共聚物借由超滤纯化。藉由NMR判定时，自PDMS胺衍生：92％。由此发现使用二项式分布模式推论最终共聚物之高百分率系三嵌段共聚物，例如，约＞70％或约＞80％，且最终共聚物之低百分率系二嵌段共聚物，具有可忽略量之未反应PDMS。
实施例2.以二步骤反应制备依据如下化学式III及IV之PMOXA-PDMS及PMOXA-PDMS-PMOXA嵌段共聚物：
a)130克乙腈进料至具有一搅拌器之一500毫升玻璃反应器内。50克2-甲基-2-恶唑啉借由一经干燥之注射器添加。单体反应溶液加热至40℃。50克起始剂溶液(1.0摩尔/公升之浓度的于乙腈中的对甲苯磺酸甲酯)以一经干燥之注射器添加。反应溶液加热至100℃。于100℃3小时后，包含形成之PMOXA+聚合物的反应溶液冷却至室温，10克胺基丙基终端聚二甲基硅氧烷，对称(PDMS二官能性胺，CASNo.106214-84-0，自GelestDMSA15获得)，17克二氯甲烷，及3克N，N-二异丙基乙基胺添加至一250毫升反应烧瓶。添加47克乙腈及15克先前制备的PMOXA+反应溶液。反应于60℃维持64小时。共聚合反应于水中抑制。形成共聚物借由超过滤纯化。借由NMR判定时，自PDMS胺衍化：56％。自此发现使用二项式分布模式推论最终共聚物约2/3系二嵌段共聚物，且约1/3系三嵌段共聚物。
另外，b)130克乙腈进料至具有搅拌器之一500毫升玻璃反应器。50克2-甲基-2-恶唑啉借由一经干燥之注射器添加。单体反应溶液加热至40℃。50克起始剂溶液(1.0摩尔/公升浓度的乙腈中之对甲苯磺酸甲酯)一经干燥之注射器添加。反应溶液加热至100℃。于100℃3小时后，包含形成PMOXA+聚合物之反应溶液冷却至室温。
10克胺基丙基终端聚二甲基硅氧烷，对称(PDMS二官能性胺，CASNR106214-84-0，自GelestDMSA15获得)，17克二氯甲烷，及3克N，N-二异丙基乙基胺添加至一250毫升反应烧瓶。添加13克乙腈及15克先前制备的PMOXA反应溶液。反应于60℃维持64小时。共聚合反应于水中抑制。形成共聚物用超滤纯化。借由NMR判定时，自PDMS之胺衍生：53％。自此发现使用二项式分布模式推论最终共聚物之约2/3系二嵌段共聚物且约1/3系三嵌段共聚物。
实施例3：制备具如下化学式IV之二嵌段共聚物PMOXA-PDMS。
130克乙腈进料至具有搅拌器之一500毫升玻璃反应器。50克2-甲基-2-恶唑啉借由一经过干燥的注射器添加。单体反应溶液加热至40℃。50克起始剂溶液(1.0摩尔/公升之浓度的于乙腈中之对甲苯磺酸甲酯)以一经干燥之注射器添加。反应溶液加热至100℃。于100℃3小时后，包含形成之PMOXA+聚合物之反应溶液冷却至室温。
10克单胺基丙基终端之聚二甲基硅氧烷，非对称，参照如下化学式iia)，其中，n系约24(平均值)(PDMS单官能性胺，分子量约2000kDa，自GelestMCRA12获得)，17克二氯甲烷，及2克N，N-二异丙基乙基胺添加至一250毫升反应烧瓶。添加8克乙腈及21克先前制备的PMOXA+反应溶液。于60℃反应64小时。共聚合反应于水中抑制。形成的共聚物由超滤纯化。借由NMR判定时，自PDMS之胺衍化：53％。自此发现使用二项式分布模式推论最终共聚物之约2/3系二嵌段共聚物且约1/3系三嵌段共聚物。
化学式iia)，n＝24
表i)用于上述实施例之摩尔量及摩尔比率
表i)
综述，实施例中之摩尔量 Example1 Ex.2a Ex.2b Ex.3
来自反应液之PMOXA+之mmol 8.3 3.7 3.7 5.3
来自PDMS之NH<sub>2</sub>之mmol 7.4 7.4 7.4 5.0
N，N-二异丙基乙基胺之mmol 23.2 23.2 23.2 15.5
PMOXA+/NH<sub>2</sub>之mol比率 1.1 0.5 0.5 1.1
DIPEA/NH<sub>2</sub>之mol比率 3.1 3.1 3.1 3.1
表i)清楚地显示相对于胺基官能性，PMOXA反应物系以约等摩尔量使用。
化学式III；n≈9且m≈35-40
化学式IV；n≈9且m≈25
实施例4.1毫克/毫升之蛋白质高分子液胞之方案，50之聚合物对蛋白质比率(POPR)
材料：
以聚恶唑啉为主之二及三嵌段共聚物，其系以于上述实施例中所述般制备及纯化，具有约1500(二嵌段共聚物)及约6000(三嵌段共聚物)间之平均分子量。
蛋白质：水孔蛋白Z(AqpZ)，Mw27233。
制备：
1)以5毫升之于CHCl3中之共聚物(以纯二嵌段或纯三嵌段型式或以二及三嵌段共聚物之混合物)之2毫克/毫升的原料溶液填充一50毫升玻璃蒸发小玻璃瓶。
2)使用一旋转蒸发器蒸发CHCl3至少2小时至完全干燥。
3)添加3.0毫升之缓冲溶液(1.3％O.G.；200mM之蔗糖；10mMTrispH8；50mMNaCl)使于步骤2中于蒸发小玻璃瓶中获得之膜再次水合。
4)于一平台振动器(Heidolph轨道平台振动器Unimax2010或等化物)上以200rpm使小玻璃瓶振动3小时，获得共聚物溶解。
5)使1.55mgμL之AqpZ添加至含有Tris、葡萄糖及OG之一蛋白质缓冲液中，以200rpm且于4℃使小玻璃瓶旋转隔夜。
6)于上下混合时以滴量管缓慢添加6.88毫升缓冲液(10mMTrispH8；50mMNaCl)。
7)添加180毫克之经水合的Biobead，且以200rpm旋转1小时。
8)添加210毫克之经水合的Biobead且以200rpm旋转1小时。
9)添加240毫克之经水合的Biobead，且于200rpm4℃旋转隔夜。
10)添加240毫克之经水合的Biobead且于200rpm4℃旋转隔夜。
11)然后，具有吸附OG之Biobead借由以吸量管吸取悬浮液而移除。
12)使用一挤压机使悬浮液经由一200nm轨道蚀刻聚碳酸酯过滤器挤压约21次，例如，从至少1次且最高达约22次，获得一均匀蛋白质高分子液胞悬浮液(囊泡)悬浮液。
实施例5.合成PMOXA-PDMS-PMOXA三嵌段共聚物之另一方案
0.57克(3毫摩尔)之经蒸馏的甲苯磺酸甲酯置于一20毫升μ-波小玻璃瓶中，添加6克之无水乙腈及2.8克(33毫摩尔)之经蒸馏的甲基恶唑啉。反应混合物于μ-波水应器中于140℃加热15分钟。反应后，添加5克之干燥二氯甲烷。
于另一20ml μ-波小玻璃瓶中，置入1.98克(0.68毫摩尔)之PDMS(-NH2)2(CASNo.106214-84-0，GelestDMSA15Y02)，5克之乙腈，及0.38克(2.9毫摩尔)之二异丙基乙胺。添加6.6克之黄色′活′PMOx溶液(含有1.33毫摩尔之链)。
混合物于一油浴中于60℃加热～80小时。插入具有N2之一注射器以避免压力升高。80小时后，一RM样品用于分析。
冷却至室温后，添加1克之事先以乙腈清洗之AMBERLYSTTMA26OH(15.20克之AMBERLYSTTMA26OH系以5*50毫升之乙腈清洗，使用一折叠纸滤器过滤，且于空气干燥2小时；获得7.08克之粉红色固体)，且小玻璃瓶
置于振动器上1小时。使液体转移至一膜(Spectra/Por透析膜RCMWCO：1000，体积/长度＝4.6ml/cm)。此膜先置于水中超过1天，且以水清洗。此膜被置于含有～1l水之一烧杯中，且搅拌隔夜。替换水，并且搅拌～3小时。膜中之混合物于旋转蒸发器上浓缩至3.45克之产物。
依据1H-NMR分析(数据未显示)，形成之三嵌段共聚物总计含有49个二甲基硅氧烷单元及25个2-甲基恶唑啉单元，且以GPC测量(数据未显示)判定此嵌段共聚物系1.5(±0.1)之PDI。GelestDMIA15Y02之PDI藉由GPC(数据未显示)判定系1.2。
实施例6.合成PDMS-PMOXA二嵌段共聚物之另一方案
0.57克(3毫摩尔)之经蒸馏的甲苯磺酸甲酯置于一20毫升μ-波小玻璃瓶中。添加6克之无水乙腈及2.8克(33毫摩尔)之经蒸馏的甲基恶唑啉。反应混合物于此μ-波反应器中于140℃加热15分钟。
于另一20毫升μ-波小玻璃瓶中，置入3.83克(1.37毫摩尔)之PDMS-NH2(GelestDMSXG-2801；单胺基丙基终端之PDMS；分子量约2500kDa；黏度31.4cPs)，5克之干燥DCM及0.8克(6.2毫摩尔)之二异丙基乙基胺。
添加4.5克之′活′PMOx溶液(含有1.37毫摩尔之链)。此混合物于此μ-波反应器中于140℃加热30′。加热后，反应混合物已变成橙色。移除一些样品以供分析。1.0克之AMBERLYSTTMA26OH事先以乙腈.1清洗，且使小玻璃瓶置于振动器上4小时。使此液体(一点点树脂一起)转移至一膜(Spectra/Por透析膜RCMWCO：1000，体积/长度＝4.6ml/cm)。此膜先置于水中，且于1小时后，以水清洗。
此膜置于含有～1l水之一烧杯中，并且搅拌。～3小时后，水被替换。于周未搅拌且替换水。4小时后，含有一些黄色凝胶之乳状液体自此膜移除，于旋转蒸发器上浓缩，且于真空下于～60℃干燥隔夜。获得4.58克之黄色产物。
依据1H-NMR分析(数据未显示)，制得之二嵌段共聚物(IV)含有40个二甲基硅氧烷单元及12个2-甲基恶唑啉单元。以GPC测量(数据未显示)为基准对二嵌段共聚物计算时，PDI系1.7(±0.1)。GelestDMSXG-2801之PDI藉由GPC(数据未显示)判定系1.3。
实施例7. PMOXA-PDMS及PMOXA-PDMS-PMOXA嵌段共聚物之大规模批式分析
此大规模分析系依据实施例1-3之步骤及原则，使用于以下表ii中所示之物料及产率，且以官能化PDMS起始材料GelestDMSA15Y02及GelestDMSXG-2801进行。
表ii
表ii：使用材料及获得结果。ACN系乙腈，MOXA系甲基
恶唑啉，MeTs系甲苯磺酸甲酯，ACN系乙腈，DCM系二氯甲烷，DIPEA系N，N-二异丙基乙基胺，且PDMS系官能化聚二甲基硅氧烷。
借由连续滤洗处理：反应混合物于一旋转蒸发器上汽提掉二氯甲烷。剩余溶液与水混合，且pH以HCl调整至7。
然后，溶液转移至一滤洗单元，且于Sartorious之2kDaMWCOhydrosart过滤器上于约3.2巴过滤。保留物转移回此溶液，且添加更多水使体积保持固定。导性于渗透物及保留物中测量，且对于一聚合物溶液过滤于渗透物之导性于约10μS/cm固定时停止。
然后，经处理之产物可被冷冻干燥，且分析杂质及结构。
参考资料
此处引用之参考资料系以其等之全部明确并入以供所有目的之参考。
VeenaPataandNilyDan，BiophysicalJournal，Volume85，October，2003，2111-2118；
Einzmann&Binder，JournalofPolymerScience，PartA：PolymerChemistry，Volume39，Issue16，pages 2821-2831，15August2001；
T.Saegusa，H.Ikeda，H.Fujii；Macromolecules，1972，5，359-362，IsomerizationPolymerizationof 2-OxazolineIV.Kineticstudy of 2-Methyl-2-oxazolinePolymerization；
B.Brissault，C.Guis，H.Cheradame；EuropeanPolymerJoumal，2002，38，219-228；Kineticstudyofpoly(ethyleneoxide-b-2-methyl-2-oxazoline)diblockssynthesisfrompoly(ethyleneoxide)macroinitiators；
R.Hoogenboom，M.W.M.Fijten，U.S.Schubert；JoumalofPolymerSciencePartA：PolymerChemistry2004，42，1830-1840；ParallelkineticInvestigationof2-OxazolinePolymerizationswithDifferentInitiatorsasBasisforDesignedCopolymerSynthesis；
R.Hoogenboom，M.W.M.Fijten，R.M.Paulus，H.M.L.Thijs，S.Hoeppener，G.Kickelbick，U.S.Schubert；Polymer2006，47，75-84；Acceleratedpressuresynthesisandcharacterizationof2-oxazolineblockcopolymers.
S.Ji，T.T.Hoye，C.W.Macosko：Macromolecules，2005，38，4679-4686，PrimaryAmine(-NH2)QuantificationinPolymers：Functionalityby19FNMRSpectroscopy.
CorinneNardin，ThomasHirt，JorgLeukelandWolfgangMeier，PolymerizedABAtriblockCopolymerVesicles，Langmuir2000，16，1035-1041；
MichaelJ.Isaacman，KathrynA.Barronand，MichaelJ.Isaacman，KathrynA.BarronandLukeS.Theogarajan，ClickableAmphiphilicTriblockCopolymers，PolymerChemistry2012，50，2319-2329；
CorinneNardin，SandraThoeni，JorgWidmer，MathiasWinterhalterandWolfgangMeier，Nanoreactorsbasedon(polymerized)ABA-triblockcopolymervesicles，Chem.Commun.，2000，1433-1434.；
Matyjaszewski，Krzysztof&JeffreyS.Hrkach.Cationicringopeningpolymerizationofoxazolinesinitiatedbytrimethylsilylderivatives.TechnicalReport，CamegieMellonUniversity，DepartmentofChemistry，May25，1992；
W.Meier，C.Nardin，M.Winterhalter，Reconstitutionofchannelproteinsin(polymerised)ABAtriblockcopolymermembranes.Angew.Chem.Int.Ed.39(24)(2000)4599MirkoEinzmann&WolfgangH.Binder(2001)Novelfunctionalinitiatorsforoxazolinepolymerization.JournalofPolymerSciencePartA：PolymerChemistry，Volume39，Issue16，pages2821-2831，15August2001；
Y.Chujo，E.Ihara&T.Saegusa，SynthesisofPolyoxazoline-polysiloxaneblockcopolymers.Kobunshironbunshu，1992，vol49，no.11，pages943-946.

Claims (52)

1.一种合成嵌段共聚物的方法，包含使至少一亲水性且终端阳离子性的反应性聚合物A+，与包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)终端为单或双官能化疏水性聚合物B反应，获得A-B嵌段共聚物、A-B-A嵌段共聚物或A-B嵌段共聚物与A-B-A嵌段共聚物的混合物；其中，所述反应系于一立体障碍碱存在中进行；
所述立体障碍碱选自N,N-二异丙基乙基胺；
所述亲水性且终端阳离子性的反应性聚合物A+中包含POXA+ 聚烷基噁唑啉链段。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲水性且终端阳离子性的反应性聚合物A+为PMOXA+ 聚(2-甲基-噁唑啉)。
3.根据权利要求1～2任意一项所述的方法，其特征在于，所述疏水性聚合物B为具有一或二个能与所述亲水性且终端阳离子性反应性的聚合物A+进行偶合反应的反应性基团的终端为单或双官能化的聚合物，其中，所述反应性基团独立地选自胺、硫醇、哌啶基、哌嗪基，及酰基。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述终端二或单官能化聚合物B嵌段为化学式i)的化合物i)，
X1-L1-PDMS-L2-X2式i)，
其中，X1及X2每一者表示一个一级胺基团(-NH2) ，或X1及X2之一者表示-NH2基团，且另一者表示于相对应L基团上之一终端氢；
L1及L2每一者表示一键结或一烃链且PDMS之重复单元之平均数系为10至100之范围。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端二或单官能化聚合物B嵌段为化学式i)的化合物i)，
X1-L1-PDMS-L2-X2式i)，
其中，X1及X2每一者表示一个一级胺基团(-NH2) ，或X1及X2之一者表示-NH2基团，且另一者表示于相对应L基团上之一终端氢；
L1及L2每一者表示–(CH2)y-基团，其中，y系选自1、2、3，及4之整数，且L1及L2系相同；且PDMS之重复单元之平均数系为25～55。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端二或单官能化聚合物B嵌段为化学式i)的化合物i)，
X1-L1-PDMS-L2-X2式i)，
其中，X1及X2每一者表示一个一级胺基团(-NH2) ，或X1及X2之一者表示-NH2基团，且另一者表示于相对应L基团上之一终端氢；
L1及L2每一者表示–(CH2)y-基团，其中，y系选自1、2、3，及4之整数，且L1及L2系相同；且PDMS之重复单元之平均数系为35。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述终端二或单官能化聚合物B嵌段为化学式i)的化合物i)，
X1-L1-PDMS-L2-X2式i)，
其中，X1及X2每一者表示一个一级胺基团(-NH2) ，或X1及X2之一者表示-NH2基团，且另一者表示于相对应L基团上之一终端氢；
L1及L2每一者表示一键结或一烃链，
且PDMS之重复单元之平均数系为10至100之范围。
8.根据权利要求1～2任意一项所述的方法，其特征在于，该终端单或双官能化的聚合物B嵌段系具化学式ii)之一化合物ii)：
X1-L1-PDMS-L2式ii)，
其中，X1表示一个一级胺基团(-NH2)；
L1表示一键结或一烃链，所述烃链为烯烃基，所述烯烃基为–(CH2)y-基团，其中，y系选自1、2、3或4的整数；
L2系不存在或表示一烃链，所述烃链为烷基，所述烷基–(CH2)y-CH3基团，其中，y系选自1、2或3的整数；
且PDMS之重复单元的数量为10至100的范围。
9.根据权利要8所述的方法，其特征在于，该终端单或双官能化的聚合物B嵌段系具化学式ii)之一化合物ii)：
X1-L1-PDMS-L2式ii)，
其中，X1表示一个一级胺基团(-NH2)；
L1表示–(CH2)y-基团，其中，y系选自1、2、3或4的整数；
L2为–(CH2)y-CH3基团，其中，y系选自1、2或3的整数；
且PDMS之重复单元的数量为20至30。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该终端单或双官能化的聚合物B嵌段系具化学式ii)之一化合物ii)：
X1-L1-PDMS-L2式ii)，
其中，X1表示一个一级胺基团(-NH2)；
L1表示一键结或一烃链；
L2系不存在或表示一烃链；
且PDMS之重复单元的数量为10至100的范围。
11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该终端单或双官能化的聚合物B嵌段系具化学式ii)之一化合物ii)：
X1-L1-PDMS-L2式ii)，
其中，X1表示一个一级胺基团(-NH2)；
L1表示一键结或一烃链；
L2系不存在或表示一烃链；
且PDMS之重复单元的数量为10至100的范围。
12.根据权利要求1～2、5～7、9～11任意一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物B为共聚物的一端官能团化了且获得该嵌段共聚物系A-B嵌段共聚物。
13.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述聚合物B为共聚物的一端官能团化了且获得该嵌段共聚物系A-B嵌段共聚物。
14.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚合物B为共聚物的一端官能团化了且获得该嵌段共聚物系A-B嵌段共聚物。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚合物B为共聚物的一端官能团化了且获得该嵌段共聚物系A-B嵌段共聚物。
16.根据权利要求1～2、5～7、9～11、13～15任意一项所述的方法，其特征在于，当所述聚合物B为终端二官能化聚合物时，获得嵌段共聚物系ABA与AB嵌段共聚物的混合物。
17.根据权利要3所述的方法，其特征在于，当所述聚合物B为终端二官能化聚合物时，获得嵌段共聚物系ABA与AB嵌段共聚物的混合物。
18.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述聚合物B为终端二官能化聚合物时，获得嵌段共聚物系ABA与AB嵌段共聚物的混合物。
19.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述聚合物B为终端二官能化聚合物时，获得嵌段共聚物系ABA与AB嵌段共聚物的混合物。
20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，当所述聚合物B为终端二官能化聚合物时，获得嵌段共聚物系ABA与AB嵌段共聚物的混合物。
21.根据权利要求1～2、5～7、9～11、13～15、17～20任意一项所述的方法，其特征在于，所述反应系于溶解有该反应的混合物包括聚合物A+、聚合物B、聚合物A-B和聚合物A-B-A的溶液混合物中进行。
22.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述反应系于溶解有该反应的混合物包括聚合物A+、聚合物B、聚合物A-B和聚合物A-B-A的溶液混合物中进行。
23.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述反应系于溶解有该反应的混合物包括聚合物A+、聚合物B、聚合物A-B和聚合物A-B-A的溶液混合物中进行。
24.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述反应系于溶解有该反应的混合物包括聚合物A+、聚合物B、聚合物A-B和聚合物A-B-A的溶液混合物中进行。
25.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述反应系于溶解有该反应的混合物包括聚合物A+、聚合物B、聚合物A-B和聚合物A-B-A的溶液混合物中进行。
26.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述反应系于溶解有该反应的混合物包括聚合物A+、聚合物B、聚合物A-B和聚合物A-B-A的溶液混合物中进行。
27.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述溶液混合物包含乙腈及二氯甲烷。
28.根据权利要求1～2、5～7、9～11、13～15、17～20、22～27任意一项所述的方法，其特征在于，所述疏水性聚合物B，系于添加至反应釜内之前溶于极性溶剂中。
29.根据权利要求3所述的方法，其中，所述疏水性聚合物B，系于添加至反应釜内之前溶于极性溶剂中。
30.根据权利要求4所述的方法，其中，所述疏水性聚合物B，系于添加至反应釜内之前溶于极性溶剂中。
31.根据权利要求8所述的方法，其中，所述疏水性聚合物B，系于添加至反应釜内之前溶于极性溶剂中。
32.根据权利要求12所述的方法，其中，所述疏水性聚合物B，系于添加至反应釜内之前溶于极性溶剂中。
33.根据权利要16所述的方法，其中，所述疏水性聚合物B，系于添加至反应釜内之前溶于极性溶剂中。
34.根据权利要求21所述的方法，其中，所述疏水性聚合物B，系于添加至反应釜内之前溶于极性溶剂中。
35.根据权利要求1～2、5～7、9～11、13～15、17～20、22～27任意一项所述的方法，其特征在于，所述反应使用溶剂混合物，其反应省略了在反应期间替换溶剂之需要，且能使该反应于一反应容器中进行。
36.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述反应使用溶剂混合物，其反应省略了在反应期间替换溶剂之需要，且能使该反应于一反应容器中进行。
37.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述反应使用溶剂混合物，其反应省略了在反应期间替换溶剂之需要，且能使该反应于一反应容器中进行。
38.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述反应使用溶剂混合物，其反应省略了在反应期间替换溶剂之需要，且能使该反应于一反应容器中进行。
39.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述反应使用溶剂混合物，其反应省略了在反应期间替换溶剂之需要，且能使该反应于一反应容器中进行。
40.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述反应使用溶剂混合物，其反应省略了在反应期间替换溶剂之需要，且能使该反应于一反应容器中进行。
41.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述反应使用溶剂混合物，其反应省略了在反应期间替换溶剂之需要，且能使该反应于一反应容器中进行。
42.一种囊泡，包含-权利要求1～41任意一项所述的方法制备的化学式I之一种三嵌段共聚物，
-依据权利要求1～41任意一项所述的方法制备的化学式II之一二嵌段共聚物，
及
-一跨膜分子，其系选自由水通道蛋白分子所组成之族群；
其中，化学式I及化学式II之R1及R2系独立地选自链或支链C1至C6烷基、二级或三级胺、-OH、-SH、-CHO、-C2H4OH、-COCH3、-COOH所组成之族群；
R3系一直链或分支之较低分子烷基；
L1及L2彼此独立地系–(CH2)y–，其中，y系选自1、2、3或4的整数；或L1系–(CH2)y–，且L2系不存在；
m系10与100间之整数；n系3与50间之整数；
且选择性地于化学式II中，R2表示氢。
43.根据权利要求42所述的囊泡，其特征在于，所述囊泡中的嵌段共聚物为二嵌段共聚物与三嵌段共聚物的混合物，其中，三嵌段共聚物占该嵌段共聚物之质量百分比为25％至40％之间，且二嵌段共聚物占该嵌段共聚物之质量百分比为55％至70％之间。
44.根据权利要求42～43任意一项所述的囊泡，其特征在于，所述囊泡中的嵌段共聚物为二嵌段共聚物与三嵌段共聚物的混合物，其中，三嵌段共聚物占该嵌段共聚物的质量百分比为1/3，且二嵌段共聚物占该嵌段共聚物的质量百分比为2/3。
45.一种嵌段共聚物组成物，包含由权利要求1～41任意一项所述的方法制备的式(I)化合物和式(II)化合物；
其中，化学式I及化学式II之R1及R2系独立地选自的直链或支链C1至C6烷基、二级或三级胺、-OH、-SH、-CHO、-C2H4OH、-COCH3或-COOH；
R3系一直链或分支之较低分子烷基；L1及L2彼此独立地系–(CH2)y–，其中，y系选自1、2、3或4的整数；或L1系–(CH2)y–，且L2系不存在；
m系10与100间之整数；n系3与50间之整数；
且选择性地于化学式II中，R2表示氢。
46.一种权利要求1～41任意一项所述的方法制备的具有化学式I的化合物，其特征在于，具有少于1.7的多分散性指数；
其中，化学式I及化学式II之R1及R2系独立地选自的直链或支链C1至C6烷基、二级或三级胺、-OH、-SH、-CHO、-C2H4OH、-COCH3或-COOH；
R3系一直链或分支之较低分子烷基；L1及L2彼此独立地系–(CH2)y–，其中，y系选自1、2、3或4的整数；或L1系–(CH2)y–，且L2系不存在；
m系10与100间之整数；n系3与50间之整数。
47.根据权利要求46所述的化合物，其特征在于，所述化合物的多分散性指数少于1.6。
48.根据权利要求46所述的化合物，其特征在于，所述化合物的多分散性指数少于1.5。
49.根据权利要求46所述的化合物，其特征在于，所述化合物总计具有30-70个二甲基硅氧烷单元及10～40个2-甲基噁唑啉单元。
50.一种权利要求1～41任意一项所述的方法制备的具有化学式II的化合物，具有少于1.8之多分散性指数(PDI)；
其中，化学式I及化学式II之R1及R2系独立地选自直链或支链C1至C6烷基、二级或三级胺、-OH、-SH、-CHO、-C2H4OH、-COCH3或-COOH；
R3为氢、一直链或分支之较低分子烷基；L1及L2彼此独立地系–(CH2)y–，其中，y系选自1、2、3或4的整数；或L1系–(CH2)y–，且L2系不存在；
m系10与100间之整数；n系3与50间之整数。
51.根据权利要求50所述的化合物，其特征在于，所述化合物的多分散性指数少于1.7。
52.根据权利要求50所述的化合物，其特征在于，所述化合物总计具有30～70个二甲基硅氧烷单元及5～20个2-甲基噁唑啉单元。
CN201580021881.8A 2014-05-01 2015-04-30 嵌段共聚物的合成方法及用途 Expired - Fee Related CN106459410B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK201400240A DK178227B1 (en) 2014-05-01 2014-05-01 A novel synthetic process of a block copolymer and a novel use
DKPA201400240 2014-05-01
PCT/EP2015/059498 WO2015166038A1 (en) 2014-05-01 2015-04-30 A synthetic process of a block copolymer and uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106459410A CN106459410A (zh) 2017-02-22
CN106459410B true CN106459410B (zh) 2019-12-10

Family

ID=53274475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580021881.8A Expired - Fee Related CN106459410B (zh) 2014-05-01 2015-04-30 嵌段共聚物的合成方法及用途

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN106459410B (zh)
DK (1) DK178227B1 (zh)
TW (1) TW201602177A (zh)
WO (1) WO2015166038A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3274396T3 (da) 2015-03-24 2023-06-12 Penn State Res Found Vesikler, der er dannet fra blokcopolymerer, og nye blokcopolymerer
WO2017137361A1 (en) * 2016-02-08 2017-08-17 Aquaporin A/S Self-assembled nanostructures and separation membranes comprising aquaporin water channels and methods of making and using them
US20200188864A1 (en) 2016-11-11 2020-06-18 Aquaporin A/S Self-assembled polymeric vesicular structures with functional molecules
EP3576867A1 (en) * 2017-02-06 2019-12-11 Aquaporin A/S Diblock copolymer vesicles and separation membranes comprising aquaporin water channels and methods of making and using them
CN107474119B (zh) * 2017-06-28 2020-07-10 宁波日新恒力科技有限公司 抗菌水通道蛋白囊泡及其制备方法和应用
CN115160560B (zh) * 2022-08-09 2024-06-04 西北工业大学 一种嵌段共聚物及其制备方法和应用
WO2024055284A1 (zh) * 2022-09-16 2024-03-21 深圳华大生命科学研究院 一种离子交联的仿生膜、其制备方法及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659777A (en) * 1985-11-27 1987-04-21 Thoratec Laboratories Corp. Polysiloxane/poly(oxazoline) copolymers
US6916488B1 (en) * 1999-11-05 2005-07-12 Biocure, Inc. Amphiphilic polymeric vesicles

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3297059B2 (ja) * 1997-12-19 2002-07-02 ザ、プロクター、エンド、ギャンブル、カンパニー 多価カチオン性シリコーンポリマー
US20080305149A1 (en) * 2007-06-11 2008-12-11 Thomas Hirt Mucoadhesive vesicles for drug delivery
EP2282716A2 (en) * 2008-04-23 2011-02-16 Basf Se Delivery of hydrophobic benefit agents from bodywashes and the like onto a keratinous substrate
TWI475051B (zh) * 2009-11-18 2015-03-01 Kao Corp Organic polysiloxane
EP2780395B1 (de) * 2011-11-14 2015-01-07 BYK-Chemie GmbH Verwendung von modifizierten polysiloxanen in beschichtungsmittelzusammensetzungen und formmassen
EP2791263B1 (en) * 2011-12-14 2016-08-31 Dow Corning Corporation Curable compositions of resin-linear organosiloxane block copolymers
WO2014028923A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-20 The Penn State Research Foundation High density membrane protein membranes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659777A (en) * 1985-11-27 1987-04-21 Thoratec Laboratories Corp. Polysiloxane/poly(oxazoline) copolymers
US6916488B1 (en) * 1999-11-05 2005-07-12 Biocure, Inc. Amphiphilic polymeric vesicles

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"ポリオキサゾリンーポリシロキサンブロック共重合体の合成";中條善樹等;《高分子論文集》;19921130;第49卷(第11期);第943-946页 *
Preparation and properties of poly(dimethylsiloxane-2-ethyl-2-oxazoline) diblock copolymers;Q. Liu et al.;《Polymer》;19931231;第34卷(第14期);第3030-3036页 *
ポリオキサゾリンーポリシロキサンブロック共重合体の合成;中條善樹等;《高分子論文集》;19921130;第49卷(第11期);第943-946页 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015166038A1 (en) 2015-11-05
DK178227B1 (en) 2015-09-07
TW201602177A (zh) 2016-01-16
CN106459410A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106459410B (zh) 嵌段共聚物的合成方法及用途
Tang et al. Multi-functionalization of helical block copoly (α-peptide) s by orthogonal chemistry
Hadjichristidis et al. Complex macromolecular architectures: synthesis, characterization, and self-assembly
Wurm et al. Double-hydrophilic linear-hyperbranched block copolymers based on poly (ethylene oxide) and poly (glycerol)
EP0882755B1 (en) Radially layered copoly (amidoamineorganosilicon) dendrimers
Lambermont-Thijs et al. Selective partial hydrolysis of amphiphilic copoly (2-oxazoline) s as basis for temperature and pH responsive micelles
Cai et al. Preparation of jellyfish-shaped amphiphilic block-graft copolymers consisting of a poly (ε-caprolactone)-block-poly (pentafluorostyrene) ring and poly (ethylene glycol) lateral brushes
EP2557108B1 (en) Method for producing organopolysiloxane compound
JP4614198B2 (ja) カチオン性ブロックコポリマー
Zhang et al. Insight into the synthesis of branched polyethylenimines from 2-haloethylamine via a one-pot two-stage process
Hoogenboom et al. Asymmetrical supramolecular interactions as basis for complex responsive macromolecular architectures
WO2004011525A1 (en) Nonionic telechelic polymers incorporating polyhedral oligosilsesquioxane (poss) and uses thereof
Kalaycioğlu et al. Synthesis of conducting H-type polysiloxane-polypyrrole block copolymers
Ulkoski et al. Synthesis and structure formation of block copolymers of poly (ethylene glycol) with homopolymers and copolymers of l-glutamic acid γ-benzyl ester and l-leucine in water
WO2007026932A1 (ja) オキサゾリンのランダム共重合体
Beezer et al. Post‐polymerization modification of branched polyglycidol with N‐Hydroxy phthalimide to give ratio‐controlled amino‐oxy functionalized species
Ozdemir et al. Polyglycidol Based Amphiphilic Double‐Comb Copolymers and Their Self‐Association in Aqueous Solution
EP3347402B9 (en) Defined monomer sequence polymers
Huang et al. Direct synthesis of amphiphilic block copolymers from glycidyl methacrylate and poly (ethylene glycol) by cationic ring‐opening polymerization and supramolecular self‐assembly thereof
JP2009185179A (ja) 多分岐性高分子及びその製造方法
Che et al. CO2-responsive bowl-shaped polymersomes
WO2001010934A1 (fr) Copolymere sequence a segment de polymere derive d&#39;oxazoline
Ott et al. Supramolecular assembly via noncovalent metal coordination chemistry: Synthesis, characterization, and elastic properties
Göktaş et al. Synthesis and characterization of a brush type graft copolymer via RAFT and" click" chemistry methods
Celebi et al. Molecular weight distribution and endgroup functionality of poly (2-ethyl-2-oxazoline) prepolymers

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20191210

Termination date: 20200430