CN108623744A - 共聚物、增溶剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种共聚物、增溶剂及制备方法,该共聚物包括如下结构单元;其中,x为0或1;n的取值选自30~150;R为H或CH3。本发明一实施方式的共聚物,可以用作水难溶物质的增溶剂,改善其在水中的溶解度,具有良好的增溶效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种共聚物,具体为一种可用作增溶剂的共聚物。
背景技术
增溶作用是指用表面活性剂(即增溶剂)使得微溶于或不溶于特定溶剂、尤其水的物质变成可以溶解。增溶剂能将低溶解度或零溶解度的物质在水中转化成透明或至多乳色的水溶液,且不会改变这些物质的化学结构。增溶剂可以通过使配料透明而改进化妆品配料和食品制剂的外观。在药物制剂的情况下,可以利用增溶剂提高水难溶活性药物的生物利用率,进而提高药效。
用于药物和化妆品活性物质的增溶剂主要是表面活性剂,例如聚山梨酯80、聚氧乙烯(35)蓖麻油、聚氧乙烯(40)氢化蓖麻油、聚乙二醇(15)羟基硬脂酸酯,但这些增溶剂的外观为液体或膏体,在一些使用场合有技术缺陷。
另外一类聚合物增溶剂是其能与微溶性物质形成所谓的“固溶体”。“固溶体”表示物质以微分散体形式存在,或者在理想情况下是在固体基体(例如聚合物基体)中的以分子分散体形式存在。这些固溶体用于微溶性活性成分的固体药物剂型时改进释放活性成分。这类固溶体要求长期储存稳定,即活性成分不会结晶出来。换句话说是增溶剂要形成含有最大含量活性成分的稳定固溶体的能力。在固溶体的形成中起重要作用的因素不仅是增溶剂形成固溶体的基础能力,而且增溶剂的吸湿性也很关键。从环境空气吸收过多水的增溶剂导致固溶体的液化并导致活性成分的不利结晶。许多已知的聚合物增溶剂难于形成稳定的固溶体,且在水体系的增溶能力、加工能力等方面存在不足。
发明内容
本发明的一个主要目的在于提供一种共聚物,包括如下结构单元:
结构单元A:结构单元B:
结构单元C:
其中,x为0或1;n的取值选自30~150;R为H或CH3。
本发明一实施方式提供了一种共聚物的制备方法,包括将聚合单体N-乙烯基己内酰胺、醋酸乙烯酯及端烯基聚氧乙烯醚共聚,制得所述共聚物。
本发明一实施方式进一步提供了一种增溶剂,包括上述的共聚物。
本发明一实施方式的共聚物,可以用作水难溶物质的增溶剂,改善其在水中的溶解度,具有良好的增溶效果。
具体实施方式
体现发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的描述在本质上是当作说明之用,而非用以限制本发明。
本发明一实施方式提供了一种共聚物,包括如下结构单元:
结构单元A:结构单元B:
结构单元C:
其中,x为0或1;n的取值选自30~150;R为H或CH3。
于一实施方式中,n的取值可以为40、50、70、90、100、120、140等。
于一实施方式中,结构单元A、B、C的质量比为A:B:C=(30~70):(10~45):(10~45),例如,可以为62.5:25:12.5、62.5:12.5:25、37.5:25:37.5、50:25:25等。
于一实施方式中,共聚物的重均分子量可以为100000~350000,例如150000、200000、250000、300000、320000等。
本发明中,对共聚物的种类没有限定,例如可以为无规共聚物、嵌段共聚物或交替共聚物。
于一实施方式中,共聚物可以是ABC嵌段共聚物、ACB嵌段共聚物等。
于一实施方式中,共聚物的结构式为:
本发明一实施方式提供了一种上述共聚物的制备方法,包括将聚合单体N-乙烯基己内酰胺、醋酸乙烯酯及端烯基聚氧乙烯醚共聚,制得共聚物;其中,端烯基聚氧乙烯醚的结构简式为:
CH2=CHR(CH2)xCH2(OCH2CH2)nOH,x为0或1,n的取值选自30~150,例如40、50、70、90、100、120、140等;R为H或CH3。
于一实施方式中,聚合单体包括30~70wt%的N-乙烯基己内酰胺,以所述聚合单体的总重量为基准。
于一实施方式中,聚合单体包括10~45wt%的醋酸乙烯酯。
于一实施方式中,聚合单体包括10~45wt%的端烯基聚氧乙烯醚。
于一实施方式中,聚合单体可以由62.5%的N-乙烯基己内酰胺、25%的醋酸乙烯酯和12.5%的端烯基聚氧乙烯醚组成;可以由62.5%的N-乙烯基己内酰胺、12.5%的醋酸乙烯酯和25%的端烯基聚氧乙烯醚组成;也可以由37.5%的N-乙烯基己内酰胺、25%的醋酸乙烯酯和37.5%的端烯基聚氧乙烯醚组成;还可以由50%的N-乙烯基己内酰胺、25%的醋酸乙烯酯和25%的端烯基聚氧乙烯醚组成。
于一实施方式中,共聚物的制备方法包括将30~70质量份的N-乙烯基己内酰胺,10~45质量份的醋酸乙烯酯和10~45质量份的端烯基聚氧乙烯醚共聚,制得所述共聚物。
于一实施方式中,端烯基聚氧乙烯醚可以为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯醚。
于一实施方式中,端烯基聚氧乙烯醚的重均分子量为1500~7000,例如2000、3000、5000、6000等。
于一实施方式中,聚合单体通过自由基聚合制得共聚物。
于一实施方式中,自由基聚合的反应温度为50~100℃,例如65℃、77℃、80℃、95℃等。
于一实施方式中,自由基聚合反应在极性有机溶剂中氮气保护下进行。
于一实施方式中,自由基聚合引发剂为过新葵酸叔丁酯、过新戊酸叔丁酯、过乙基己酸叔丁酯等。引发剂的用量可以为聚合单体总重量的0.01~8%,优选0.3~4%,例如0.875%、1%、1.25%、1.5%、2.5%、3%、7%等。
于一实施方式中,聚合反应完成后,通过喷雾造粒或加入非极性有机溶剂进行沉淀、真空干燥得到共聚物的粉体。其中,喷雾造粒可以为常规造粒工艺。
于一实施方式中,采用加入非极性有机溶剂进行共聚物的沉淀析出,所用溶剂量以能沉淀出95%以上的产品为最佳。
于一实施方式中,制备过程中所使用的溶剂包括用于分散聚合单体的极性有机溶剂,以及用于聚合反应完成后进行后处理的非极性有机溶剂。其中,极性有机溶剂可以是乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸丁酯等;非极性有机溶剂可以是正己烷、正庚烷、石油醚等。
于一实施方式中,所使用的非极性有机溶剂与极性有机溶剂的重量比为(10~30):1,例如,15:1、20:1、25:1等。
于一实施方式中,以上述共聚物作为增溶剂,具有良好的增溶效果。
以下,结合具体实施例对本发明一实施方式的共聚物的制备及相关性能做详细说明。其中,所涉及的重均分子量用马尔文凝胶渗透色谱仪(GPC)测得,溶解性能采用常规精密称重溶解实验测试。
实施例1
在氮气气氛下,将250g乙酸乙酯、100g烯丙基聚醚(重均分子量6000)、200g醋酸乙烯酯和500g N-乙烯基己内酰胺加入到2L反应装置中,加热到77℃后,1小时内加入溶解在100g乙酸乙酯中的10g过乙基己酸叔丁酯,待全部物料加入反应体系后,反应混合物再聚合4小时,聚合完成后,采用喷雾干燥得到自由流动的共聚物粉末,测得共聚物的重均分子量为150000。
实施例2
在氮气气氛下,将100g乙酸乙酯、200g甲基烯丙基聚醚(重均分子量3000)、2g过新葵酸叔丁酯加入到2L反应装置中,加热到65℃后,聚合2小时,然后加入75g乙酸乙酯与100g醋酸乙烯酯的溶液和溶解在50g乙酸乙酯中的5g过新葵酸叔丁酯溶液,继续聚合3小时,再加入75g乙酸乙酯与500g N-乙烯基己内酰胺的溶液和溶解在50g乙酸乙酯中的5g过新葵酸叔丁酯,待全部物料加入反应体系后,反应混合物再聚合3小时,聚合完成后,采用喷雾干燥得到自由流动的共聚物粉末,测得共聚物的重均分子量为100000。
实施例3
在氮气气氛下,将100g乙酸正丙酯、200g醋酸乙烯酯的溶液、4g过新戊酸叔丁酯加入到2L反应装置中,加热到95℃后,聚合2小时,然后加入75g乙酸正丙酯与300g异戊烯基聚醚(重均分子量1500)和溶解在50g乙酸正丙酯中的10g过新葵酸叔丁酯溶液,继续聚合3小时,再加入75g乙酸正丙酯与300g N-乙烯基己内酰胺的溶液和溶解在50g乙酸正丙酯中的10g过新戊酸叔丁酯,待全部物料加入反应体系后,反应混合物再聚合3小时,聚合完成后,搅拌加入3900g正庚烷,过滤、真空干燥得到共聚物粉末固体,测得共聚物的重均分子量为250000。
实施例4
在氮气气氛下,将100g乙酸乙酯、400g N-乙烯基己内酰胺的溶液、1g过新戊酸叔丁酯加入到2L反应装置中,加热到63℃后,聚合2小时,然后加入75g乙酸乙酯与200g异戊烯基聚醚(重均分子量7000)和溶解在50g乙酸乙酯中的3g过新葵酸叔丁酯溶液,继续聚合3小时,再加入75g乙酸乙酯与200g醋酸乙烯酯的溶液和溶解在50g乙酸乙酯中的3g过新戊酸叔丁酯,待全部物料加入反应体系后,反应混合物再聚合3小时,聚合完成后,搅拌加入7300g石油醚,过滤、真空干燥得到共聚物粉末固体,测得共聚物的重均分子量为350000。
实施例5
在氮气气氛下,将100g乙酸丁酯、400g N-乙烯基己内酰胺的溶液、2g过新戊酸叔丁酯加入到2L反应装置中,加热到93℃后,聚合2小时,然后加入75g乙酸丁酯与200g异戊烯基聚醚(分子量7000)和溶解在50g乙酸丁酯中的3g过新葵酸叔丁酯溶液,继续聚合3小时,再加入75g乙酸丁酯与200g醋酸乙烯酯的溶液和溶解在50g乙酸丁酯中的3g过新戊酸叔丁酯,待全部物料加入反应体系后,反应混合物再聚合3小时,聚合完成后,搅拌加入7800g正己烷,过滤、真空干燥得到共聚物粉末固体,测得共聚物的重均分子量为320000。
将实施例1至5合成的共聚物分别配置成1%的水溶液,然后测试比马前列素在不同温度下的溶解度,溶解情况见下表:
表1比马前列素在不同增溶剂作用下的水溶解性能
表1记载了实施例1至5所制得的共聚物对水难溶性物质比马前列素(一种前列腺素类药)的增溶性能的相关数据,结果表明本发明实施例的共聚物具有良好的增溶效果。
除非特别限定,本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的,并非用以限制本发明的保护范围,本领域技术人员可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进,因而,本发明不限于上述实施方式,而仅由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种共聚物,包括如下结构单元:
结构单元A:结构单元B:
结构单元C:
其中,x为0或1;n的取值选自30~150;R为H或CH3。
2.根据权利要求1所述的共聚物,其中所述结构单元A、结构单元B、结构单元C的质量比为A:B:C=(30~70):(10~45):(10~45)。
3.根据权利要求1所述的共聚物,其重均分子量为100000~350000。
4.根据权利要求1所述的共聚物,其为无规共聚物、嵌段共聚物或交替共聚物。
5.一种共聚物的制备方法,包括将聚合单体N-乙烯基己内酰胺、醋酸乙烯酯及端烯基聚氧乙烯醚共聚,制得所述共聚物。
6.根据权利要求5所述的方法,包括将30~70质量份的N-乙烯基己内酰胺,10~45质量份的醋酸乙烯酯和10~45质量份的端烯基聚氧乙烯醚共聚,制得所述共聚物。
7.根据权利要求5所述的方法,包括将所述聚合单体通过自由基聚合制得所述共聚物。
8.根据权利要求5所述的方法,其中所述端烯基聚氧乙烯醚的重均分子量为1500~7000。
9.根据权利要求5所述的方法,其中所述端烯基聚氧乙烯醚选自烯丙基聚氧乙烯醚,甲基烯丙基聚氧乙烯醚及异戊烯基聚氧乙烯醚中的一种或多种。
10.一种增溶剂,包括权利要求1至4中任一项所述的共聚物。
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