CN1114633C - 基于1,1－亚甲基丙二酸酯的新型表面活性剂共聚物 - Google Patents

基于1,1－亚甲基丙二酸酯的新型表面活性剂共聚物 Download PDF

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Abstract

本发明通常涉及一类新型的生物相容性表面活性剂共聚物，其具有广泛的，特别是在药物领域中的用途，且用于分散状态的物质的合成，以及用于材料和生物材料的表面处理。所述共聚物的特征在于它们包含一种具有疏水特性的序列，该序列由下面的一种形成：或是由下面通式(I)的重复单元构成的均聚物，其中R1表示1～6个碳原子的烷基或(CH2)m-COOR3基团，其中m是1～5的整数，R3表示C1～C6烷基；R2表示C1～C6烷基；和n是1～5的整数；或是由如上定义的式(I)的不同重复单元构成的无规共聚物；最后，或者主要由如上定义的式(I)的单元构成的无规共聚物。

Description

基于1，1-亚甲基丙二酸酯的新型表面活性剂共聚物
技术领域
本发明一般涉及一类新型的生物相容性表面活性剂共聚物，其具有广泛的用途，特别是在药物领域中的用途，且用于分散状态的物质的合成，以及用于处理材料或生物材料的表面。
更特别地，本发明的目的是包含一种或多种具有疏水特性的序列的表面活性剂生物相容性共聚物，所述序列主要由下面所定义通式的重复单元或非重复单元构成，尤其是形成聚(1，1-亚甲基丙二酸酯)。
背景技术
由一种或多种具有亲水特性的序列和一种或多种具有疏水特性的序列形成的表面活性剂共聚物长期以来便已属于公知内容。
特别地，由具有亲水特性的聚氧乙烯序列和具有疏水特性的聚氧丙烯序列构成并以标记PLURONIC销售的产品通常被用于制备美容或药用组合物。
这些共聚物的主要缺点是它们不包含生物降解序列。
包含生物降解序列的表面活性剂共聚物已经例如描述于EP583955文献中。其中涉及含有作为疏水性序列的环氧乙烷单元和由氨基酸得到的单元的嵌段共聚物。
这些已知共聚物的生物降解能力伴随有主链的断裂。
已经发现并且构成了本发明基础的是通过不会显著改变所述共聚物的聚合度的生物腐蚀机理可生物降解的一类新型生物相容性表面活性剂共聚物。
更具体地，本发明的共聚物通过构成疏水性序列的侧取代基的断裂能够化学或生物化学降解，该生物腐蚀有利地伴随有下列现象：具有表面活性剂特性的共聚物转化为与起始聚合物具有相同聚合度的完全亲水性共聚物中。
本发明的共聚物与迄今为止已知的表面活性剂共聚物相比具有许多优点，这些优点起因于它们的疏水性序列的特殊化学结构。
这些序列特别能够提供具有各种结构、嵌段结构或接枝结构的共聚物，在例如文献EP583955描述的共聚物的情况下，难以产生这些结构。
在阴离子聚合反应以及自由基聚合反应中，用于制备这些疏水性序列的单体的高反应活性有利于调节这些序列的分子质量并且因此而有利于调节共聚物的性能。
最后，根据其疏水性序列的化学结构，本发明的共聚物呈现各种降解动力学，并因而适合于广泛的应用领域。
发明内容
因此，按照第一方面，本申请的目的是涉及包含至少一种亲水性序列和至少一种疏水性序列的生物相容性共聚物类型，其特征在于所述具有疏水特性的序列由下面的一种形成：
-或是由下面通式(I)的重复单元构成的均聚物：其中：
-R1表示1～6个碳原子的烷基或(CH2)m-COOR3基团，其中m是1～5的整数，R3表示1～6个碳原子的烷基；
-R2表示1～6个碳原子的烷基；和
-n是1～5的整数；
-或是由如上定义的式(I)的不同重复单元构成的无规共聚物；
-最后，或是主要由如上定义的式(I)的单元构成的无规共聚物。
有利地，上述疏水性序列将通过由如上定义的式(I)的重复单元构成的均聚物形成。
在不脱离本发明范围的情况下，所述具有疏水特性的序列也能够通过由如上定义的式(I)的不同重复单元构成的无规共聚物形成或甚至通过主要由，即由至少50mol％如上定义的式(I)的单元构成的无规共聚物形成，其它单元有可能由可与式(I)的1，1-亚甲基丙二酸酯单元共聚的丙二酸、乙烯或丙烯酸单体形成。
按照本发明的目前优选实施方案，上述具有疏水特性的序列由上述通式(I)的重复单元构成，其中：
R1表示1～6个碳原子的烷基；
R2表示1～6个碳原子的烷基；和
n等于1。
按照本发明的特别优选的实施方案，上述具有疏水特性的序列通过由下式的重复单元构成的均聚物形成：
按照一个具体特征，本发明生物相容性共聚物的亲水性序列选自聚(氧乙烯)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-2-羟基丙基甲基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、亲水性聚(氨基酸)例如多熔素、多糖，并优选由聚(氧乙烯)构成。
本发明的共聚物能够具有各种结构、嵌段结构或接枝结构。
这些共聚物的特征一般地被表述为：
-具有疏水特性的序列的重量含量是5～95％、优选10～90％；
-具有疏水特性的序列的总摩尔质量是1,000～80,000g/mol，并优选1,000～50,000g/mol。
本发明的共聚物能够通过本领域技术人员公知的传统聚合技术制备。
在这些技术中，阴离子聚合、自由基聚合或甚至共聚物的前体序列的偶合技术被优选使用，这些序列事先在其链端已被适当地官能化。
阴离子聚合反应更特别地适合于制备嵌段共聚物。
阴离子共聚反应包括顺序加入单体，并能够获得具有完全确定结构的共聚物，引发剂和参与反应单体的量使得能够控制每一序列的聚合度。
因此，嵌段共聚物能够通过下面的一种方法获得：
一或是第一单体的阴离子聚合反应和增长链与第二单体的反应；
-或是用作第二单体聚合反应引发剂的前体聚合物的活化作用。
能够用于这些阴离子聚合反应中的引发剂一般是：
-一方面是有机金属衍生物，例如丁基锂，且特别是二苯基己基锂；
-另一方面是醇盐，且特别是高分子醇盐，例如POE醇盐，其能够通过枯基钾、二苯基甲基钾或萘基钾对羟基官能团的活化作用而产生。
阴离子聚合反应一般在与共聚物的各种序列相容的溶剂中进行。
在其中具有亲水特性的序列由聚(氧乙烯)构成和具有疏水特性的序列由聚(1，1-亚甲基丙二酸酯)构成的情况中，本发明的嵌段共聚物优选通过环氧乙烷和然后1，1-亚甲基丙二酸酯依次进行阴离子聚合反应制备，或通过市售单羟基化聚氧乙烯化前体的活化作用和聚(1，1-亚甲基丙二酸酯)序列的后续阴离子聚合反应制备。
一般，四氢呋喃被优选用作聚合反应溶剂，该产品使得能够在均相介质中操作并有利地影响聚合反应动力学。
关于起始单体，可以例如按照对应于专利US 4,931,584和US5,142,098并被引入本文供参考的专利EP 283346描述的方法制备1，1-亚甲基丙二酸酯，且通常将1，1-亚甲基丙二酸酯在叶轮泵的真空度下脱气至恒重，以便除去聚合反应抑制剂(SO2)。
用于制备亲水性序列的单体一般是市售产品。
偶合技术也更具体地适合于制备嵌段共聚物。
一般在偶合剂存在下和视具体情况而定在活化剂存在下，在合适的溶剂中由预合成的和官能化的均聚物进行该反应。
在制备其中亲水性序列由聚(氧乙烯)构成、其疏水性序列由聚(1，1-亚甲基丙二酸酯)构成的本发明优选共聚物的情况下，有利地采用α-羧基官能化聚(氧乙烯)均聚物和α-羟基官能化聚(1，1-亚甲基丙二酸酯)均聚物。
α-羧基官能化聚(氧乙烯)均聚物能够例如通过用琥珀酸酐变性商购α-羟基官能化聚(氧乙烯)而获得。
α-羟基官能化聚(1，1-亚甲基丙二酸酯)均聚物能够直接通过在含水介质中进行阴离子合成或通过使用氢氧化钠水溶液作为聚合反应引发剂在溶剂中进行阴离子合成而获得。
二环己基碳化二亚胺(DCCI)被有利地用作特别适合于该聚合反应的偶合剂。
偶合反应能够视具体情况而定地通过碱性催化剂活化，且一般在与均聚物相容的溶剂，尤其是例如在本发明优选共聚物的特定情况中的二氯甲烷中进行。
自由基聚合反应更特别适合于制备接枝共聚物。
该聚合反应一般通过大分子单体，即在其末端之一带有可自由基聚合且能够与单体反应以形成具有接枝结构的共聚物的烯属基团的低聚物而进行。
该聚合反应一般在合适的溶剂中在引发剂存在下进行。
在制备其中亲水性序列由聚(氧乙烯)构成的本发明优选共聚物的情况下，可以采用各种官能化大分子单体。
更特别优选地使用异丁烯酰基官能化聚(氧乙烯)大分子单体。
这样的产品可以商购(A1drich)，并例如由摩尔质量介于308～440g/mol之间的聚(氧乙烯)链构成，或由商购聚(乙二醇)单甲基醚通过与甲基丙烯酸在二氯甲烷中偶合以形成甲氧基末端官能团而制备。
这样的大分子单体甚至可通过聚(氧乙烯)的活化作用和与异丁烯酰氯的后续反应而制备。
本发明具有接枝结构的共聚物也可能通过聚(氧乙烯)单甲基醚与预合成的聚(1，1-亚甲基丙二酸酯)的侧酯链进行酯基转移反应而制备。
该酯基转移反应一般在催化剂存在下在高温与醇进行。
一般，本发明的共聚物作为表面活性剂具有广泛的用途。
这些共聚物尤其是能够降低水的表面张力和水/与水不混溶的有机溶剂体系的表面张力。
这些共聚物甚至能够制备尤其适用作有效成分载体的含水介质中的胶束体系。
这些共聚物也能够制备或稳定简单的油包水或水包油型乳液。
这些共聚物甚至能够密封各种活性物质，特别是治疗用途的物质。
本发明的共聚物甚至可被用作稳定纳米粒子的保护胶体。
当这些粒子由包含与其中疏水性序列的重复单元相同的重复单元的聚合物制备时，它们特别有用，正如所理解的，这有利于共聚物固着在这些粒子的表面上，同时由于在该共聚物中存在至少一种生物相容性亲水性序列而赋予它们以生物相容性和亲水性。
本发明的共聚物也能够作为材料或生物材料表面处理试剂尤其是被用于通过该共聚物的固着赋予处理表面以亲水性，或用于在这些材料或生物材料易于与该细胞或生命分子接触时最大限度地降低与动物组织、细胞或生命分子的界面粘合力。
本发明的共聚物也能够用于制备能够用作造影剂的粒子。
本发明的共聚物甚至能够例如以膜或模制件的形式作为生物相容性材料用于处理嵌入结构的表面，并用于最小化或有利于界面吸收机理。
实施例
通过下面的非限制性实施例说明本发明。在这些实施例中，使用下面的缩写：
EO：环氧乙烷
POE：聚(氧乙烯)
MM2.1.2：下式的1，1-亚甲基丙二酸酯：
也称为：1-乙氧基羰基-1-乙氧基羰基亚甲基氧基羰基-乙烯MM2.3.2：下式的1，1-亚甲基丙二酸酯：MM3.3：下式的1，1-亚甲基丙二酸酯：PMM2.1.2：由下式的重复单体单元构成的聚合物：
Figure C9980249400103
PMM2.3.2：由下式的重复单体单元构成的聚合物：
Figure C9980249400104
PMM3.3：由下式的重复单体单元构成的聚合物：
Figure C9980249400105
THF：四氢呋喃P.I.；多分散性指数DCCI：二环己基碳化二亚胺DMAP：二甲基氨基吡啶PEG：聚乙二醇
实施例1：阴离子法制备本发明的嵌段共聚物
使用下面的实验方案，由制备POE嵌段开始，通过两种单体的连续聚合反应制备POE-PMM 2.1.2嵌段共聚物。
进行聚合反应的反应器(250ml)与真空旋塞排相连，该管道使得能够在高真空下工作，并去除质子性杂质。
将提纯去掉所有痕量水分的溶剂(THF，150ml)在-70℃低温蒸馏进入反应器中。
然后借助注射器通过隔膜加入引发剂(叔丁醇钾(0.1N/THF)；10ml)。
然后通过低温蒸馏引入环氧乙烷(5g)。
在室温下进行聚合反应48小时。之后，提取试样使得能够通过凝胶渗透色谱法监测第一序列的摩尔质量(4,000g/mol)和多分散性指数(1.13)。
刚刚经过其目的在于除去用作聚合反应抑制剂的SO2的真空脱气的MM2.1.2(0.5ml)在室温下被一次性快速加入。
5小时后，通过加入甲醇钝化共聚物并在乙醚中沉淀。
将由MM2.1.2衍生的5个链节固定到POE上，其对应于PMM2.1.2的摩尔质量为1,150g/mol。
对共聚物进行的热分析显示出-16℃的玻璃化转变温度以及45℃的熔融峰值(ΔH＝117J/g)。
实施例2：阴离子法制备本发明的嵌段共聚物
实验方案与实施例1所描述的相同。
使用下面的试剂：
溶剂：THF100ml
环氧乙烷(EO)：3g
引发剂：二苯基甲基钾(0.25 N/THF)：3ml
MM2.1.2：或是2ml或是3.2ml
合成的POE的摩尔质量是3,600g/mol(P.I.＝1.12)。在室温下加入第二序列产生最终摩尔质量为5,900g/mol(对于加入2ml单体)和9,300g/mol(对于加入3.2ml单体)的共聚物，即分别具有10和25个MM2.1.2链节，这对应于PMM2.1.2的总摩尔质量分别是2,300g/mol和5,750g/mol。
对共聚物进行的热分析表明第一共聚物的玻璃化转变温度为-18℃，而第二共聚物的玻璃化转变温度为6℃，它们的熔融峰值分别处在33℃和39℃(ΔH分别为53和63J/g)。
实施例2A：阴离子法制备本发明的嵌段共聚物
在该实施例中，制备其疏水性序列由以不同单元构成的无规共聚物形成的本发明共聚物。
实验方案与实施例1和2中描述的相同。
使用下面的试剂：
溶剂：THF，100ml
环氧乙烷(EO)：4g
引发剂：二苯基甲基钾(0.35 M/THF)：2.9ml
MM2.1.2：1.5ml
MM3.3：3ml。
以已在上面实施例中描述的方式合成的POE的摩尔质量是11,000g/mol(P.I.＝1.11)。
在室温下，刚刚在真空下被脱气的两种单体(MM 2.1.2和MM3.3)的混合物被快速加到POE嵌段的烷氧基官能团上。
钝化后，将共聚物在乙醚中沉淀。
通过离心作用将其从醚溶液中分离出来。
NMR和GPC分析显示，分别地，MM2.1.2(25个链节)的质量百分数为23.6 wt％，MM3.3(36个链节)的质量百分数为30.6wt％。
对该共聚物进行的热分析显示POE的熔融温度在58℃(ΔH＝61J/g)和唯一的玻璃化转变温度在11℃。
实施例2B：阴离子法制备本发明的嵌段共聚物
实验方案与实施例2A所描述的相似。
使用下面的试剂：
溶剂：THF，150ml
环氧乙烷(EO)：3g
引发剂：二苯基甲基钾(0.35 M/THF)：3ml
疏水性单体：MM2.1.2：2ml和MM3.3：1ml
            或MM2.1.2：2ml和MM3.3：2ml
合成的第一序列POE的摩尔质量是9,500g/mol(P.I.＝1.03)。
将两种单体的混合物加到POE的烷氧基官能团上。
沉淀和回收共聚物之后，通过NMR分析测定其最终组成。
在混合物(MM2.1.2/MM3.3：2/1)的情况下，引入的MM2.1.2的重量百分比是32.2％(27个链节)和MM3.3的重量百分数是19.4％(19个链节)。
在混合物(MM2.1.2/MM3.3：2/2)的情况下，引入的MM2.1.2的重量百分比是29.6％(29个链节)和MM3.3的重量百分数是27.6％(30个链节)。
实施例2C：阴离子法制备本发明的嵌段共聚物
实验方案与实施例1和2所描述的相同。
使用下面的试剂：
溶剂：THF100ml
环氧乙烷(EO)：3g
引发剂：二苯基甲基钾(0.32M/THF)：2.7ml
MM2.3.2：2ml
以传统方式合成的POE的摩尔质量是3,500g/mol(P.I.＝1.10)。
在室温下，将事先在数毫升无水THF中稀释的第二单体快速加入到醇盐中，并产生引入了5个MM2.3.2链节的共聚物，MM2.3.2相对于PPM2.3.2的摩尔质量是1,290 g/mol。
实施例2D：阴离子法制备本发明的嵌段共聚物
实验方案与实施例2A和2B中描述的相同。
使用下面的试剂：
溶剂：THF100ml
环氧乙烷(E0)：4g
引发剂：二苯基甲基钾(0.4M/THF)：2.5ml
MM2.1.2：1.5ml
MM2.3.2：2ml
以已在上面实施例中描述的方式合成的POE的摩尔质量是11,000g/mol(P.I.＝1.11)。
在室温下，刚刚在真空下被脱气的两种单体(MM2.1.2和MM2.3.2)的混合物被快速加到POE嵌段的烷氧基官能团上。
钝化后，将共聚物在乙醚中沉淀。
NMR和GPC分析显示，分别地，MM2.1.2(4个链节)的重量百分比是7wt％和MM2.3.2(7个链节)的重量百分比是13wt％。
实施例3：阴离子法制备本发明的嵌段共聚物
通过实施下面的方案，通过再引发确定长度的预形成POE前体，然后通过1，1-亚甲基丙二酸酯与所得的醇盐反应，获得POE-PMM2.1.2共聚物：
在与真空旋塞排相连的聚合反应器中，将单羟基化的PEG(PEG单甲基醚ALDRICH Mn＝2,000g/mol：1.2g)在高真空度下干燥。
在-70℃在聚合物上低温蒸馏100ml无水THF。
然后将温度逐渐升高到20℃，使得聚合物加溶。
通过隔膜将合理量的有机金属衍生物(二苯基己基锂(在THF中0.056M)：10.7ml)逐滴加入到反应器中。
溶液几乎立即脱色，且在加入后，溶液呈淡黄色，证明存在烷氧基阴离子。
反应3小时后，在室温下将在真空下刚刚脱气并在10ml无水THF中稀释的MM2.1.2(3.7g)快速加入到反应器中。介质在几秒钟内脱色。
聚合反应进行5小时后，通过加入5ml甲醇终止共聚物。浓缩反应介质，然后在乙醚中沉淀后回收聚合物，用乙醚洗涤并在真空下干燥。
实施例3A：阴离子法制备本发明的嵌段共聚物
使用类似于实施例3的方案，通过引发预定摩尔质量的二羟基化POE前体，然后通过1，1-亚甲基丙二酸酯与所得的二醇盐的反应，获得三嵌段共聚物PMM2.1.2-POE-PMM2.1.2。
使用下面的试剂：
溶剂：THF，100ml
二羟基化POE(Fluka)2,000g/mol：2g
引发剂：二苯基己基锂(0.145M/THF)：13.8ml
MM2.1.2：3ml
有机锂的加入量使得能够将POE的两个羟基化端基金属化，由此，它能够在亲水性序列的两端引发并聚合MM2.1.2序列。
加入MM2.1.2经过5小时后，通过向反应混合物中加入5ml甲醇来封端共聚物。浓缩反应介质后，通过在乙醚中再沉淀来回收共聚物。
MM2.1.2在共聚物中的最终组成是81.6wt％，即19个MM2.1.2链节，45个EO链节和再一次出现19个MM2.1.2链节组成的系列排布。
实施例4：通过偶合反应制备本发明的嵌段共聚物
通过α-羧基官能化氧乙烯化均聚物(Mn＝5,000g/mol)和α-羟基官能化MM2.1.2均聚物之间的偶合反应制备本发明的嵌段共聚物。
通过下面的一种能够获得α-羟基官能化PMM2.1.2序列的OH端基：
-或是在含水介质中合成聚合物(参见Lescure F.等；Pharmaceutical Research，11，9，1270-1276，1994)；
-或是使用氢氧化钠水溶液作为THF或丙酮介质中MM2.1.2聚合反应的引发剂。
将1当量的每种均聚物溶解于二氯甲烷中；然后加入二氯甲烷溶液中的1当量DCCI和0.3当量DMAP。
在室温下反应10小时后，通过过滤除去二环己基脲(DCHU)的特性浊度。
然后用酸洗涤混合物(除去残留DCHU和DMAP)，接着用碳酸钠溶液中和。
通过在水(主序列即PMM2.1.2的非溶剂)中沉淀获得共聚物。
实施例5：自由基法制备本发明的接枝共聚物
通过下述实验方案由两种下面的均聚物获得本发明的接枝共聚物：
-PEG单甲基醚ALDRICH(Mn＝2,000g/mol)：0.1g
-PMM2.1.2(Mn＝30,000g/mol)：0.27g
将两种干燥的均聚物溶解于甲苯中。
在氮气下将混合物脱气并加热到60℃。
然后将在少量甲苯中稀释的催化剂(1-己醇，2-乙基，钛酸酯(+4)盐，Tyzor TOT(DuPont))加入到反应介质中。
在60℃合成持续12小时。
浓缩粗反应产物，然后在水中再沉淀以便将共聚物和未酯基转移的PMM2.1.2与未固着PEG分离。
实施例6：自由基法制备本发明的接枝共聚物
由两种下面的物质获得本发明的接枝共聚物：
-PEG甲基丙烯酸酯(大分子单体)，Mn＝2,000g/mol：0.71g
-MM2.1.2：0.62g
在三颈烧瓶中加入两种共聚用单体以及溶剂(THF，30ml)。
将全部物料加热到40℃。
然后在THF中以溶液形式加入引发剂(过碳酸环己酯(相对于加入的单体总量的1mol％))。
在40℃合成持续18小时。
蒸发掉反应溶剂，将所形成共聚物与残留大分子单体馏分混合。
通过凝胶渗透色谱技术和通过含水介质中胶束的形成来证明有效地获得了共聚物。
实施例6A：酯基转移法制备本发明的接枝共聚物
通过聚(氧乙烯)单甲基醚与预合成的聚(1，1-亚甲基丙二酸酯)的侧酯链的酯基转移反应获得具有PMM2.1.2-POE接枝结构的共聚物。
使用下面的试剂：
溶剂：THF，150ml
PMM2.1.2(Mn＝30,000g/mol)：2g
引发剂：二苯基己基锂(0.02M/THF)：3.3ml
POE单甲基醚Mn＝2,000g/mol：0.15g
使用下面的方案。
在-70℃将THF新鲜低温蒸馏进入聚合反应器中。
然后引入二苯基己基锂并使温度升高到约15℃。
然后加入POE单甲基醚。在开始时为深红色的引发剂立刻褪色。
然后将在-70℃THF中通过使用二苯基己基锂作为引发剂阴离子法合成的PMM2.1.2引入到其中存在醇盐的反应器中。
反应进行3小时后，通过加入1ml甲醇终止聚合反应，并在真空下蒸发反应溶剂后回收聚合物。
实施例7：本发明的其聚物在获得水中胶束方面的用途
在组成为2/1/1(体积)的THF/MeOH/H2O的起始混合物中渗析共聚物溶液后，获得水中胶束。
该实施例的目的是通过本身能够构成有效成分载体的胶束的形成，说明POE-PMM2.1.2共聚物在水中的表面活性剂性能。
渗析通过膜(SPECTRA POR ref 132638，孔隙度1,000道尔顿)进行，该膜只允许溶剂交换而阻止共聚物通过。渗析导致在由膜限定的体积内水逐步富集。
所得胶束的尺寸在下面的表中给出：
共聚物(*)EO单元数/MM212单元数  渗析溶液的浓度(g/l)  以重量为单位的平均直径(Dw)和标准误差(SD)(用nm表示)
EO84-MM13  3.5  Dw＝36.5±0.4SD＝7
EO84-MM23  4.5  Dw＝40.6±0.1SD-5
EO1l4-MMl3  4.0  Dw＝33.8±1.4SD＝12
EO114-MM8  6.8  Dw＝80.2±3.2SD＝24
(*)：根据实施例1和2中描述的方法获得共聚物，EOx.MMy＝具有x个EO链节和y个MM2.1.2链节的共聚物。
实施例8：本发明的共聚物在稳定油包水乳液(W/O)方面的用途
通过向含有预定量共聚物的10ml乙酸乙酯溶液中加入1ml水来制备乳液。
用Ultra Turrax JANKE & KUNKEL T25以13,000rpm的速度将混合物乳化5分钟。
用TURBISCAN MA 1,000型光学设备，肉眼评价乳液的稳定性。
使用PLURONIC型聚合物进行比较实验。
乳液的特性在下面的表中给出：
所分析的共聚物*  POE的重量百分比   根据GRIFFIN**的HLB   乳液的沉积时间(小时)
PLURONIC F68(ref)  80   16   24
EO91-MM*3  85.3   17   40
EO114-MM*10  68.5   14   50
EO114-MM*13  62.6   12.5   170
EO84-MM*13  55.3   11   400
EO84-MM*23  41.1   8   ＞450
(**)：GRIFFIN(1954)的经验关系式：HLB＝20(亲水性官能团的分子量)/(总的分子量)。
(*)：EOx.MMy＝具有x个EO链节和y个MM2.1.2链节的共聚物。
实施例9：PMM212-POE共聚物的水溶液的表面张力测试
为了验证所合成的共聚物的表面活性剂特性，在通过在水中直接溶解共聚物获得的浓度为10g/l的共聚物水溶液上进行表面张力测试。在分析之前将溶液静置12小时。
使用铂箔借助于TENSIMATn3设备(Prolabo)在20℃进行测试。
 溶液 表面张力(mN/m)
 纯水 72
 Pluronic F68 46
 EO114-MM13* 44
 EO84-MM13* 40
 EO84-MM23* 41
(*)：EO单元数/MM212单元数。按照实施例1和2中所述的方法制备共聚物。
实施例10
通过用NFT通讯公司(MONTS，法国)设备进行润湿性实验(落滴记数法)，通过测试已知表面张力的液体(纯水、Prolabo、乙二醇、甲酰胺、甘油、二碘甲烷和1-溴萘，Sigma-Aldrich)的接触角O，进行沉积在玻璃片上的共聚物膜的表面能的计算。
将所得结果与疏水性物质PMM2.1.2的膜进行比较。
 物质*  分散性(γD)  极性(γP)
 PMM2.1.2  39  4.5
 EO84-MM13  39  11
 EO114-MM10  41  13
 EO91-MM3  42  13
(*)：EOx-MMy：具有x个EO链节和y个MM2.1.2链节的共聚物。可以看出，亲水性的表面能特征参数的分量γP随着各种共聚物中EO百分比的增加而增加。
实施例11
为了验证本发明共聚物的生命分子或细胞吸收抑制特性，通过用NFT通讯公司(MONTS，法国)设备进行润湿性实验(落滴记数法)，在单独的干燥共聚物膜上并在与生命分子的水溶液(鸡蛋卵白蛋白，Aldrich)接触之后，进行表面能的计算。
每次进行与疏水性物质PMM 2.1.2的比较。
 单独的共聚物 在卵白蛋白存在下的共聚物
物质*  分散性(γD)  极性(γP) 分散性γ  极性γ
PMM2.1.2  39  4.5 40  15
EO84-MM13  39  11 40  12
EO114-MM10  41  13 42  10
EO91-MM3  42  13 41  11
(*)：EOx-MMy：具有x个EO链节和y个MM2.1.2链节的共聚物。
能够注意到，环氧乙烷的百分比的增加，减少了在有或无卵白蛋白存在下测试的表面能分量的数值变化。因而共聚物膜上的生命分子的吸附水平降低。
实施例12：本发明的共聚物在获得水中纳米粒子方面的用途
这里利用本发明共聚物的表面活性剂性能，以便使得能够稳定含水介质中纳米级粒径的疏水性PMM2.1.2粒子。通过充分搅拌，由溶解于2ml丙酮中的200mg的PMM2.1.2聚合物在含有POE-PMM2.1.2共聚物(36wt％MM2.1.2)的含水介质(10ml蒸馏水)中的分散体获得纳米粒子。
在20℃借助于Coulter N4型的Coultronics设备测定粒子的平均直径。
所得结果如下：
％of PMM2.1.2-POE*  粒子的平均直径(nm)
0.5  161+/-40
1  220+/-60
2  240+/-70
(*)：在每100ml水相中以g表示。
这些结果显示出，本发明的共聚物具有表面活性剂性能，使得它们能够在没有任何其它表面活性剂或保护胶体存在下稳定纳米粒子在水中的悬浮液。
实施例13A：由本发明的PMM2.1.2-POE共聚物稳定并装有环孢 菌素A的PMM 2.1.2纳米粒子的配方
使用下面的实验方案：
聚合反应介质：渗透水pH 6.3＝5ml
丙酮相：      -MM2.1.2＝50mg
              -PMM2.1.2-POE＝100mg
              -丙酮＝1ml
环孢菌素A：5mg非放射性标记的环孢菌素(冷)/500μl乙醇和滴定的环孢菌素A(4.4μCi)
在机械搅拌下(1,000rpm)将丙酮相分散于水中。聚合反应开始30分钟后，加入冷的环孢菌素A/热的(放射性标记的)环孢菌素A的混合物。聚合反应持续时间是18小时。
通过Nanosizer设备(Coultronics，法国)测试的粒子的平均直径是206nm+/-41nm(3次测试平均值)。
以下面方式进行环孢菌素A的固着水平的测定：
-方法：液体闪烁计数(Beckman LS6000TA计数器)。
-闪烁液体：Ultima Gold*(Packard)。
-1ml悬浮液以140,000g超速离心45分钟。
-在200μl上层清液和200μl全部悬浮液中进行放射性测试。
由此测得的环孢菌素A的固着水平对应于纳米粒子中存在的相对于起始加入量的有效成分百分比，为50％+/-3％。
实施例13B：由本发明的PMM 2.1.2-POE其聚物稳定并装有阿霉 素的PMM2.1.2纳米粒子的配方
使用下面的实验方案：
聚合反应介质：渗透水pH6.3＝5ml
              阿霉素＝4mg
丙酮相：      -MM2.1.2＝50mg
              -PMM2.1.2-POE＝100mg
              -丙酮＝1ml
将阿霉素溶解于水中。然后在机械搅拌下(1,000rpm)将丙酮相分散于含水相中。聚合反应的持续时间是18小时。
通过Nanosizer设备(Coultronics，法国)测试的粒子的平均直径是179nm+/-28nm(3次测试平均值)。
以下面方式进行阿霉素的包封水平的测定：
-方法：HPLC；C18柱；流动相：甲醇/乙酸乙酯/乙酸：70/28.7/1.3。
-1ml悬浮液以140,000g超速离心45分钟。
-在全部悬浮液和上层清液中测定阿霉素的浓度。
由此测得的阿霉素的包封水平对应于纳米粒子中存在的相对于起始加入量的有效成分百分比，为43％。
实施例13C：由本发明的PMM 2.1.2-POE共聚物稳定并装有V3肽 /卵白蛋白缀合物的PMM 2.1.2纳米粒子的配方
使用下面的实验方案：
聚合反应介质：渗透水pH6.3＝5ml
              V3肽/卵白蛋白＝分别为1.15mg和0.6mg
丙酮相：      -MM2.1.2＝50mg
              -PMM2.1.2-POE＝100mg
              -丙酮＝1ml
以PBS中含水悬浮液的形式获得V3肽/卵清蛋白缀合物，其浓度是每ml悬浮液中2.3mg肽和1.2mg卵白蛋白。因而纳米粒子的悬浮液中缀合物的浓度是每ml中0.23mg V3肽和0.12mg卵白蛋白。
在机械搅拌下(1,000rpm)将丙酮相加入到含水相中。聚合反应的持续时间是18小时。
通过Nanosizer设备(Coultronics，法国)测试的粒子的平均直径是161nm+/-19nm(3次测试平均值)。
以下面方式进行V3肽/卵白蛋白缀合物的包封水平的测定：
-方法：纳米粒子降解和氨基酸分析后在C18柱梯度的HPLC。流动相A：CH3COONa，0.05M，pH5.1；流动相B：乙腈/水(60∶40)；检测器UV：λ＝254nm。
-1ml悬浮液以140,000g超速离心45分钟。
-对全部悬浮液和上层清液降解的残留物进行HPLC。
由此测得的V3肽/卵白蛋白缀合物的包封水平对应于纳米粒子中存在的相对于起始加入量的有效成分的百分比，为48％+/-3％。
结论
因此，PMM2.1.2的纳米粒子能够在pH6.3的渗透水中获得，被至少2％ PMM 2.1.2-POE共聚物稳定。在这些操作条件下，作为环孢菌素A、阿霉素和V3肽/卵白蛋白缀合物的所测试的有效成分可被包封。

Claims (15)

1、包含至少一种亲水性序列和至少一种疏水性序列的生物相容性共聚物，其特征在于所述共聚物具有的疏水特性序列的重量含量是5-95％，所述具有疏水特性的序列由下面的一种形成：
-或是由下面通式(I)的重复单元构成的均聚物：
Figure C9980249400021
其中：
-R1表示1～6个碳原子的烷基或(CH2)m-COOR3基团，其中m是1～5的整数，R3表示1～6个碳原子的烷基；
-R2表示1～6个碳原子的烷基；和
-n是1～5的整数；
-或是由如上定义的式(I)的不同重复单元构成的无规共聚物；
-最后，或是由至少50mol％如上定义的式(I)的单元构成的无规共聚物；具有疏水特性的序列的总摩尔质量是1,000-80,000g/mol；和上述具有亲水特性的序列选自聚(氧乙烯)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-2-羟基丙基甲基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、亲水性聚(氨基酸)和多糖。
2、权利要求1的共聚物，其特征在于上述具有疏水特性的序列由上述通式(I)的重复单元构成，其中：
R1表示1～6个碳原子的烷基；
R2表示1～6个碳原子的烷基；和
n等于1。
3、权利要求1的共聚物，其特征在于上述具有疏水特性的序列由下式的重复单元构成：
Figure C9980249400031
4、权利要求1的共聚物，其特征在于它们具有嵌段结构，或接枝结构。
5、权利要求1的共聚物，其特征在于它们具有二嵌段或三嵌段结构。
6、权利要求1的共聚物，其特征在于其中具有疏水特性的序列的重量含量是10～90％。
7、权利要求1的共聚物，其特征在于具有疏水特性的序列的总摩尔质量是1,000～50,000g/mol。
8、权利要求1的共聚物在制备胶束体系、乳液，在制备或稳定纳米粒子或包封活性物质方面的用途。
9、权利要求1的共聚物作为材料或生物材料的表面处理剂的用途。
10、权利要求1的共聚物作为可与动物组织、细胞或生命分子接触的材料或生物材料的表面处理剂的用途。
11、权利要求1的共聚物作为通过该共聚物的固着赋予处理表面以亲水性的助剂的用途。
12、权利要求2的共聚物在制备胶束体系、乳液，在制备或稳定纳米粒子或包封活性物质方面的用途。
13、权利要求2的共聚物作为材料或生物材料的表面处理剂的用途。
14、权利要求2的共聚物作为可与动物组织、细胞或生命分子接触的材料或生物材料的表面处理剂的用途。
15、权利要求2的共聚物作为通过该共聚物的固着赋予处理表面以亲水性的助剂的用途。
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