[发明专利]一种β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球的制备方法

说明书

技术领域

    本发明属于交联聚合物-空心玻璃微球有机/无机杂化材料领域，涉及一种亲水性交联聚合物空心微球的制备方法，尤其涉及β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球的制备方法，其主要应用领域包括生物医用、药物载体、分析分离以及催化剂载体等。

技术背景

新型生物医用材料的使用越来越受到重视，具有一定生物亲和性的物质如β-环糊精及其衍生物，在药物缓释，控释给药，定位给药等方面具有现实的运用途径和广阔的应用前景；β-环糊精（β-CD）是一种中空环状低聚糖化合物，具有环内疏水、环外亲水的特性，能与许多化合物进行包合作用，从而改善客体分子的多种物理化学性质，如提高水中溶解度和生物利用度等。β-环糊精聚合物（β-CDP）既保持了环糊精包结、缓控释、催化和识别的能力，又兼具高聚物良好的机械强度、较好的稳定性和化学可调性等，是近代生物制药及剂型研究的重要功能材料之一。

环糊精及其衍生物在改善药物的理化性质、改进处方、提高药效等方面具有重要价值，尤其在靶向及微粒给药系统等尖端制剂技术方面的应用越来越广泛，故开发这种含有β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球或其有机/无机杂化材料有着相当大的实际应用价值。

制备尺寸可控的交联聚合物有机/无机杂化材料，主要采用表面原位引发活性自由基聚合反应来完成，其中尤以表面引发原子转移自由基聚合的报道最多，有文献报道了通过表面引发原子转移自由基聚合方法，在纳米二氧化硅表面引发接枝交联聚苯乙烯，用氢氟酸刻蚀内部的二氧化硅获得中空的交联聚苯乙烯微球。所制备的中空的交联聚合物微球为疏水性状，其中空结构可使用氢氟酸刻蚀后得到，但由于交联聚合物为苯乙烯类所以其微球形态稳定性差，并且使用的载体为实心二氧化硅，获得空心聚合物中由于刻蚀不完全有无机物的残留。

本发明的主要意图在于使用现成的工业化产品中空玻璃微球为反应基体，在此基础上原位引发亲水性单体进行原子转移自由基反应，制备含有β-环糊精的亲水性交联聚合物均匀的以牢固化学键键接在基体表面，同时内部的中空玻璃微球部分仍保持完整的中空结构；此外，可以根据需要通过氢氟酸刻蚀去除玻璃成分，获得单纯的含有β-环糊精衍生物的亲水性交联聚合物空心微球，空心玻璃微球的无机物相对较少，可彻底刻蚀，获得的亲水性交联聚合物纯度高。

本专利所提到的含有β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球具有多种特性是现有产品不具备的；如，含有β-环糊精基团，具有亲水性质，尺寸可控性、整体交联结构，中空内腔结构等，并可对交联聚合物组成及结构进行设计。这些特性使其具有很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于公开一种β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球的制备方法，其特征在于使用表面引发原子转移自由基聚合的方法，从经过表面修饰的空心玻璃微球表面引发聚合反应，生成含有β-环糊精的亲水型交联聚合物空心微球，整个制备过程操作简便，产品性能稳定。

本发明采用的技术方案是，一种β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球的制备方法，包括β-环糊精衍生物的制备步骤，空心玻璃微球表面引发剂的制备步骤，以及空心玻璃微球表面引发亲水性单体与β-环糊精衍生物聚合形成交联聚合物的步骤，其特征在于，所述表面引发接枝亲水性单体与β-环糊精衍生物形成的交联聚合物的空心微球的合成步骤为：向密封干燥的反应瓶中依次加入空心玻璃微球引发剂、催化剂氯化亚铜（CuCl）、配体2,2′-联吡啶（bpy）、亲水性单体、β-环糊精衍生物、苯乙烯和无水碳酸钠，其中催化剂、配体、β-环糊精衍生物、亲水性单体的摩尔比为：1：3：3~6：300；空心玻璃微球引发剂与催化剂质量比为10:1，此外β-环糊精衍生物、苯乙烯、无水碳酸钠的摩尔量比为：1：10：4，随后用注射器向反应瓶中注入与β-环糊精衍生物质量体积比为0.2g/ml的溶剂N，N-二甲基甲酰胺（DMF），将反应瓶抽真空通氮气三次，密封后置于恒温油浴中搅拌反应8-12h，产物分别用丙酮和蒸馏水超声清洗，真空干燥，即得到含有β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球。

本发明一种β-环糊精的亲水性交联聚合物空心微球材料方法，其特征在于：包括如下实施步骤：

（1）β-环糊精衍生物的制备