專利名稱：聚(n-異丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚(N-異丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物及其制備方法。
背景技術(shù)：
智能性高分子是在外界環(huán)境如溫度、離子強(qiáng)度、pH值、電磁場(chǎng)等發(fā)生變化時(shí)，能作出迅速的物理或化學(xué)相應(yīng)，即其顏色、結(jié)構(gòu)或親水性等物理或化學(xué)性能發(fā)生改變的一類聚合物。由于智能高分子在環(huán)境刺激下的獨(dú)特響應(yīng)性，其在生物醫(yī)用材料領(lǐng)用具有廣泛的應(yīng) 用前景。其中，PH敏感性或溫度敏感性高分子材料與人體生理?xiàng)l件密切相關(guān)，如pH響應(yīng)或溫度響應(yīng)的納米藥物能控制釋放載體等，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，pH敏感性或溫度敏感性高分子材料受到更多的關(guān)注。目前，在常見(jiàn)的溫度敏感性高分子材料中，聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM、可簡(jiǎn)寫為PNI)是一種研究最廣泛的溫敏性聚合物。它的水溶液在32°C左右會(huì)發(fā)生迅速地可逆的親水-疏水相轉(zhuǎn)變，即當(dāng)環(huán)境溫度低于32°C時(shí)，聚合物在水中溶解，而當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)3 2 °C時(shí)，聚合物發(fā)生親水-疏水變化，迅速?gòu)乃谐恋沓鰜?lái)。另外，研究表明(Macromolecular Rapid CommuNicatioNs Vol. 29, p. 490-497,2008 ；MacromolecularRapid CommuNicatioNs Vol. 29, p. 1810-1816,2008), PNIPAM 的響應(yīng)溫度可以通過(guò)引入親水性或疏水性的共聚單元進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此進(jìn)一步擴(kuò)大了材料的的適用范圍。聚(N-異丙基丙烯酰胺)具有特有的溫度響應(yīng)性能、良好的生物相容性及較低的毒性，被廣泛應(yīng)用于生物材料等領(lǐng)域中。由于體內(nèi)細(xì)胞、組織及某些病變部位pH環(huán)境的差異，pH敏感性高分子在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其是藥物控制釋放領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在PH敏感性高分子材料中，應(yīng)用較多的材料主要包括含有羧基或氨基的高分子聚電解質(zhì)。其中，含羧基的酸性環(huán)境敏感材料在口服藥物載體方面應(yīng)用前景較好。如在JourNal of Pharmaceutical ScieNcesVol. 88,p. 933-937，1999中報(bào)道了聚甲基丙烯酸接枝聚乙二醇水凝膠作為口服藥物載體，以胰島素為模型藥物，考察了該水凝膠在口服藥物控制釋放中的效果。實(shí)驗(yàn)證明，該水凝膠在胃中的低PH環(huán)境下保持疏水狀態(tài)，將其所包裹的藥物與胃的酸性及酶環(huán)境隔離，從而起到對(duì)藥物的保護(hù)作用；然而，該水凝膠在弱堿性的小腸環(huán)境中溶脹，將包裹于其中的藥物通過(guò)擴(kuò)散等方式釋放進(jìn)入小腸，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)藥物的智能性保護(hù)與可控制釋放?？紤]到體內(nèi)生理環(huán)境的復(fù)雜性，僅僅能對(duì)單一生理刺激產(chǎn)生響應(yīng)性的高分子體系仍不能很好的滿足一些復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用的需要，因此，制備能對(duì)多種外界刺激，尤其是對(duì)溫度和PH變化產(chǎn)生雙重響應(yīng)性的智能高分子有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。如在 JourNal ofMacromoIecuIar ScieNce, Part A-Pure aNd Applied Chemistry, Vol. 2,p. 143-164,2004中報(bào)道了一種以N-丙烯?；被?N'-烷基酰胺的氨基酸衍生物為單體，經(jīng)自由基聚合而形成具有溫度與PH響應(yīng)性的聚合物。然而，該材料存在合成路線長(zhǎng)、合成方法復(fù)雜的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種聚(N-異丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物及其制備方法，該共聚物對(duì)溫度及PH均具有較好的敏感性，且其制備方法簡(jiǎn)單易行。本發(fā)明提供一種聚(N-異丙基丙烯酰胺)_聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物，包括具有式(I)結(jié)構(gòu)的第一重復(fù)單元和具有式(II)結(jié)構(gòu)的第二重復(fù)單元
權(quán)利要求
1.一種聚(N-異丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物，包括具有式(I)結(jié)構(gòu)的第一重復(fù)單元和具有式(II)結(jié)構(gòu)的第二重復(fù)單元
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的共聚物，其特征在于，所述R1為氫、甲基、乙基或丙基。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的共聚物，其特征在于，所述R2為氫或甲基。
4.一種聚(N-異丙基丙烯酰胺)_聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物的制備方法，包括以下步驟 在偶氮二異丁腈的作用下，將N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物在有機(jī)溶劑中于60°C 90°C進(jìn)行反應(yīng)，得到聚(N-異丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述式(III)所示的化合物為丙烯酸、甲基丙烯酸、2- 丁烯酸、2-戊烯酸或2-己烯酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物在有機(jī)溶劑中的總質(zhì)量濃度為109Tl5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為二甲基亞砜或N，N' -二甲基甲酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的時(shí)間為24tT30h。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述偶氮二異丁腈的質(zhì)量為所述N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物的總質(zhì)量的O. 159Γ16. 5%。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，將反應(yīng)得到的粗產(chǎn)物置于透析袋，在水中透析72小時(shí)，每12小時(shí)換水一次，得到透析產(chǎn)物； 將所述透析產(chǎn)物凍干，得到聚(N-異丙基丙烯酰胺)_聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚(N-異丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物及其制備方法，該制備方法將N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物在偶氮二異丁腈的作用下，在有機(jī)溶劑中于60℃~90℃進(jìn)行反應(yīng)，得到聚(N-異丙基丙烯酰胺)-聚(丙烯酸或丙烯酸衍生物)共聚物，其包括具有式(I)結(jié)構(gòu)的第一重復(fù)單元和具有式(II)結(jié)構(gòu)的第二重復(fù)單元，其中，R1為氫或C1~C5的烷基；R2為氫或C1~C5的烷基；所述第一重復(fù)單元與所述第二重復(fù)單元的質(zhì)量比為(70~95)(30~5)；所述共聚物為無(wú)規(guī)共聚物。本發(fā)明提供的所述共聚物對(duì)溫度及pH均具有較好敏感性，且其制備方法簡(jiǎn)單易行。
文檔編號(hào)C08F220/04GK102924653SQ20121043876
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者賀超良, 髙曉曄, 莊秀麗, 陳學(xué)思 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所