[发明专利]聚乙烯亚胺接枝聚对二氧环己酮的合成方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种聚乙烯亚胺接枝聚对二氧环己酮的合成方法。

背景技术

由于拥有高密度的氨基，聚乙烯亚胺(PEI)在各个领域得到了广泛的应用，例如与纳米二氧化硅粒子结合用于二氧化碳吸收，修饰石墨烯用于制作超级电容等。但让其备受关注的主要原因在于PEI在基因治疗的研究中的重要作用．独特的“质子海绵效应”让PEI成为了一种极好的非病毒基因载体，具有很高的DNA浓缩能力。但是，在溶液中带有过多的正电荷使PEI具有很高的细胞毒性，不利于基因运输，严重限制了其应用。

目前有大量的研究选择对PEI进行接枝共聚修饰，以降低其毒性，增加载药率。Petersen等研究发现PEI经聚乙二醇(PEG)接枝后，可减少其毒性高和易聚集的问题，同时可保持PEI的高转染效率。Yang等用门冬氨酸和赖氨酸缩聚成具有生物降解性的骨架分子，再把PEI600接枝到羧氨酸骨架上，得到的衍生物，体外转染活性提高了1.5倍。将壳聚糖与PEI接枝共聚与PEI相比毒性有所降低，而且其在体内外都具有更高的转染效率。Kim等用地塞米松对支化PEI25000进行修饰，使其毒性大大降低。

将脂肪族聚酯用于接枝修饰PEI是近年来研究较多的一个方向，主要是因为这类聚合物通常具有良好的可生物降解性。如苑仁旭等采用聚己内酯(PCL)为接枝链与PEI偶联，用于基因传输及磁共振显像。Zhou等将聚羟基丁酸酯(PHB)与支化PEI进行共聚，并用于siＲNA的转染。Zheng等则合成了PCL-b-PEG嵌段共聚物为接枝链，PEI为主链的接枝共聚物，共聚物表现出了较高的siRNA转染效率。Lee等人将乙交酯与丙交酯的共聚物(PLGA)与PEI接枝共聚，并将产物用于无毒胶束型基因转染载体。这些方法通常都采用基于聚合物之间的化学偶联反应，合成方法大都较为复杂，合成效率不高，产物的分离纯化也较为困难。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提出一种聚乙烯亚胺接枝聚对二氧环己酮的合成方法。本发明通过graftingfrom的方法直接引发PDO开环聚合，一步反应获得具有较低接枝链段长度的PEI-g-PPDO接枝共聚物，操作简便，产物结构可控，有望进一步应用于生物医用材料领域；同时还能够在水溶液中有效的形成稳定的胶束。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种聚乙烯亚胺接枝聚对二氧环己酮的合成方法，具体包括如下步骤：本发明以含羟基或胺基的化合物作为PDO内酯单体开环聚合的引发剂，通过配位插入机理聚合得到的聚合产物链端一端带有引发剂残基，另一端为羟基；采用重复单元中含有羟基和胺基侧基的聚合物为大分子引发剂则制备得到接枝共聚物。

本发明一种聚乙烯亚胺接枝聚对二氧环己酮的合成方法通过graftingfrom的方法，以PEI为大分子引发剂直接引发PDO开环聚合，制备得到PEI-g-PPDO产物，具体步骤为：

(1)将准确称量的大分子引发剂PEI加入严格干燥过的反应瓶中，抽真空置换氮气3遍后，加入已纯化好的PDO单体；

(2)将反应瓶放入80℃油浴中，搅拌至PDO单体与PEI形成均一的溶液，加入一定量的Sn(Oct)₂甲苯溶液，在氮气保护下反应聚合48h；

(3)冰浴中冷却结束反应，粗产物溶解在氯仿中，无水乙醚沉淀，抽滤，得到褐色固体，红外灯下初步干燥后放入真空烘箱干燥至恒重，备用。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤（2）中的Sn(Oct)₂甲苯溶液的纯度为95%；所述纯度为95%的Sn(Oct)₂甲苯溶液的配置是在圆底烧瓶中加入一定量的甲苯、金属钠和少许二苯甲酮指示剂，浸泡2天后在氮气保护下加热回流至甲苯变成深蓝色，表明甲苯已无水，使用前蒸出。

作为本发明的另一种优选方案，所述步骤（1）中PDO单体的纯化是在圆底烧瓶中加入一定量的PDO单体和少量的氢化钙，抽真空置换氮气3遍后，减压蒸馏，重复数遍直至纯度大于99.9%，备用。

本发明的有益效果是。