[发明专利]一种树枝型多羟基窄分布聚酯及其制备方法在审
申请号: | 201910479701.0 | 申请日: | 2019-06-04 |
公开(公告)号: | CN110205344A | 公开(公告)日: | 2019-09-06 |
发明(设计)人: | 郝建原;饶子昆;刘钰;李阳;祝红玉;叶友全 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | C12P7/64 | 分类号: | C12P7/64 |
代理公司: | 成都虹盛汇泉专利代理有限公司 51268 | 代理人: | 王伟 |
地址: | 611731 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 窄分布 聚酯 树枝 多羟基 制备 酶催化 聚合 三羟基甲基乙烷 己二酸二乙酯 三羟甲基乙烷 生物可降解 树枝状聚酯 氮气保护 多官能度 结构均一 绿色环保 温度保持 真空反应 二乙酯 摩尔比 辛二酸 一锅法 常压 合法 应用 | ||
本发明公开了一种树枝型多羟基窄分布聚酯及其制备方法,该树枝型多羟基窄分布聚酯由三羟基甲基乙烷和辛二酸二乙酯或己二酸二乙酯按照单体摩尔比为1:1的比例,通过酶催化聚合而成。制备方法为“一锅法”分两步完成,聚合温度保持一致。第一阶段为常压氮气保护阶段,持续12小时,第二阶段为真空反应阶段,持续时间为24小时,真空度为10mmHg。本发明提供一种树枝型多羟基窄分布聚酯及其制备方法,是通过绿色环保的酶催化聚合法获得基于三羟甲基乙烷的窄分布树枝状聚酯,是一种结构均一性好、多官能度的生物可降解的树枝型聚酯,具有广阔的应用前景。
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域,具体涉及一种树枝型多羟基窄分布聚酯及其制备方法。
背景技术
纳米材料经常被用来改善诸如蛋白,基因等医疗制剂的物理化学和生物性能,以达到增强药物的水溶性,增加药物的体内循环时间和改善药物的靶向能力等目的。在目前的纳米材料领域,拥有规整结构的树枝状聚合物越来越受到广泛的关注。支化结构能够天然地提供随支链数量成倍增长的功能性末端基团;此外,树枝状聚合物的单分散特性使得它们的空腔结构不会像线性聚合物那样因为浓度的稀释而解体。Dendrimers往往拥有三维对称的超支化结构;通过迭代偶合法(不论是发散迭代耦合还是收敛迭代耦合),我们可以合成出化学结构严格可控的产品。然而,为得到较高分子量的聚合物和规整的拓扑结构,耗时而复杂的保护-脱保护过程必不可少。因此,对于大规模的产业化生产来说,目前的方法太过复杂且成本较高。此外,普通化学催化所使用的毒性有机金属催化剂往往会让被包裹进产物中难以分离;聚合过程中的高温反应(大于150℃)不仅能耗高,还容易使产物在聚合过程中变质。
因此,找到一种无毒可规模化生产的方式来得到结构规整的树枝状聚酯是一个亟待解决的难题。将生物相容的糖类/多元醇引入到非多糖结构中是一种得到高官能度树枝状“智能”材料的有效方法。传统的化学方法已经成功地用于得到结构明确的多元醇聚酯,然而不论是“一锅法”中的严重交联现象还是多步反应中繁琐的保护与-脱保护程序,无不说明了化学催化区域选择性弱的问题。相对而言,脂肪酶由于其出色的空间和结构选择性,以及温和的反应温度,已经逐渐成为一种被广泛研究的绿色催化剂,用以得到功能性聚酯。而且,酶催化对于支化度有着出色的控制力,从而避免了在聚合过程中发生交联。如此,使得酶催化聚合在制备支化度可控的树枝状聚合物方面变得前景广阔。但是,到目前为止,还没有任何报道涉及窄分布树枝型聚酯的酶催化合成。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题,提供一种树枝型多羟基窄分布聚酯及其制备方法,通过绿色环境友好的方法大量获取一种结构均一性好、多官能度的生物可降解树枝型聚酯,其单体组分为生物无毒的辛二酸/己二酸和三羟甲基乙烷。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种树枝型多羟基窄分布聚酯,该树枝型多羟基窄分布聚酯由三羟基甲基乙烷和辛二酸二乙酯或己二酸二乙酯按照单体摩尔比为1:1的比例,通过酶催化聚合而成。1:1是最佳比例,任意单体过量都会不利于得到高分子量和窄分布。
上述技术方案中,所述酶为脂肪酶,全称为Lipase acrylic resin from candidaAntarctica(≥5000U/g),代号为Novozyme435。
上述技术方案中,所述树枝型多羟基窄分布聚酯的分子量分布位于1.3-1.5之间。
上述技术方案中,所述树枝型多羟基窄分布聚酯中,其中一取代三羟甲基乙烷(T)的比例在23%~25%,二取代三羟甲基乙烷(L)的比例在50%~52%,三取代三羟甲基乙烷(Den)的比例在24%~26%。T/L/Den总体呈现出1/2/1的比例,末端羟基量占总端基含量的96%~98%。
一种上述树枝型多羟基窄分布聚酯的制备方法,该树枝型多羟基窄分布聚酯通过“一锅法”分两步制备,具体步骤如下:
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