一种端基含呋喃环的聚乙二醇的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种端基含呋喃环的聚乙二醇的制备方法，属于高分子材料制备领 域。
【背景技术】
[0002] 聚乙二醇（PEG)是一种线性聚醚，常被用作非离子型亲水聚合物。PEG的分子量可 以从0. 3kDa到20kDa不等，其端基可以改性成不同功能化的基团（如氨基、羧基、巯基等)。 PEG能在水中很好的溶解，并且能溶于绝大部分常用有机试剂。PEG是经美国食品药品管理 局批准，可用于药物制造和众多注射性生物技术的产品。PEG对蛋白质和细胞的吸附作用比 其它任何已知的高分子材料都要低，且具有无毒、无免疫排斥、不产生抗原等特性。将PEG 用于高分子材料改性最大的优点是它可以提高药物的药带动力学和药效动力学，例如可以 延长药物在体内的循环时间、增加药物水溶性、减少肾清除率并降低毒性。PEG还能增加药 物的稳定性，减小酶对药物的降解作用，降低药物的免疫抵抗性。
[0003] 但PEG的端基主要以羟基和甲基为主，直接用于药物改性或者高分子改性存在较 大困难。因此，需对PEG的端基进行改性，制备成含有活性端基的PEG衍生物。一般PEG的 端基可以改性成氨基、羧基、巯基等。但此类的基团存在改性过程复杂，改性后基团活性不 商等问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为避免上述现有技术不足，而提出一种端基含呋喃环的聚乙二醇 的制备方法。
[0005] 本发明的主要技术方案：端基含呋喃环的聚乙二醇的制备方法，其特征在于步骤 如下： (1)取聚乙二醇甲基丙烯酸酯和糠基硫醇，并加入二甲基甲酰胺作为溶剂，混合溶解； 溶解后加入中性三氧化二铝作为催化剂，密封搅拌，在7(T10(TC条件下加热1飞h。（2)反 应完成后，过滤除去固体三氧化二铝，滤液用减压蒸馏的方法除去溶剂，将剩余液体在冷乙 醚中析出沉淀。在-2(T〇°C下静置24 h后分离出固体产物，用冷乙醚洗涤：Γ5次，该固 体产物在0°C~20°C真空干燥1~48 h。得到白色固体为端基含呋喃环的聚乙二醇。
[0006] 本发明中所述的糠基硫醇或取代的糠基硫醇具有以下分子结构：
其中 R1、R2、R3 分别可以是一H、一CH3、一C2H5、一N02、一S0 3H、一0H、一0CH3、一 F、一C1、一Br、一I、一C00H 中的任意一种。
[0007] 所述的聚乙二醇甲基丙烯酸酯为另一端是羟基、双键或者甲氧基的一系列不同分 子量的聚乙二醇。
[0008] 所述的冷乙醚是使用前放置于-2(T 0°C的环境中广24 h所得。
[0009] 所述的中性氧化铝其粒径大小为30 ~150 μ m。
[0010] 所述的制备方法中，糠基硫醇和聚乙二醇甲基丙烯酸酯的摩尔比值为1~3。
[0011] 所述的制备方法中，中性氧化铝和聚乙二醇甲基丙烯酸酯的摩尔比值为 0. 〇Γ〇. 5〇
[0012] 本发明提出的一种端基含呋喃环的聚乙二醇的制备方法，利用糠基硫醇上的巯基 与聚乙二醇甲基丙烯酸酯上的双键之间的点击反应，合成了端基含呋喃的聚乙二醇。这种 聚合物的分子结构示意图如图1所示。
[0013] 本发明的有益效果是： 1.利用糠基硫醇上的巯基与聚乙二醇甲基丙烯酸酯上的双键之间的点击反应进行 PEG的改性，该方法具有很高的选择性，且反应温度低、反应时间短、反应过程简单。
[0014] 2.改性后的PEG具有呋喃环，且整个PEG链仍具有较高的生物相容性，可用于生物 大分子的制备和改性。
[0015] 3.制备的端基含呋喃的聚乙二醇可进一步用于与含活性双键物质的 Diels-Alder点击反应，可用于药物改性和高分子材料改性。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明实施例方法制备的端基含呋喃的聚乙二醇的分子结构式。
[0017] 图2是本发明实施例方法制备的端基含呋喃的聚乙二醇的核磁谱图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例和【附图说明】本发明。
[0019] 实施例1.称取9.5 g聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(分子量950)和1.37 g糠基 硫醇，加入100 mL二甲基甲酰胺搅拌溶解，溶解后加入0. 1 g中性氧化铝，在磁力搅拌下， 加热至80°C，反应2 h。反应结束后，减压过滤除去氧化铝，滤液用旋转蒸发仪减压蒸馏除 去溶剂二甲基甲酰胺。将蒸馏后残余液体用滴管滴加到100 mL冷冻过的乙醚中，边滴加边 用磁力搅拌。滴加完毕后继续搅拌10 min，然后放置于-2(T〇°C的冰箱中5 h，用G3砂芯漏 斗过滤出固体产物，并用冰冻过的乙醚冲洗5次，最后将固体产物在常温下真空干燥24 h， 得到白色固体，即为端基含呋喃的聚乙二醇。其收率为91%。
[0020] 实施例2.称取40.0 g聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(分子量4000)和1.37 g糠基 硫醇，加入200 mL二甲基甲酰胺搅拌溶解，溶解后加入0.1 g中性氧化铝，在磁力搅拌下， 加热至90°C，反应4 h。反应结束后，减压过滤除去氧化铝，滤液用旋转蒸发仪减压蒸馏除 去溶剂二甲基甲酰胺。将蒸馏后残余液体用滴管滴加到300 mL冷冻过的乙醚中，边滴加边 用磁力搅拌。滴加完毕后继续搅拌10 min，然后放置于-5~0°C的冰箱中5 h，用G3砂芯漏 斗过滤出固体产物，并用冰冻过的乙醚冲洗5次，最后将固体产物在20°C下真空干燥48 h， 得到白色固体，即为端基含呋喃的聚乙二醇。其收率为95%。
[0021] 实施例3.称取20.0 g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(分子量2000)和2.74 g糠基 硫醇，加入150 mL二甲基甲酰胺搅拌溶解，溶解后加入0.2 g中性氧化铝，在磁力搅拌下， 加热至80°C，反应3h。反应结束后，减压过滤除去氧化铝，滤液用旋转蒸发仪减压蒸馏除去 溶剂二甲基甲酰胺。将蒸馏后残余液体用滴管滴加到200 mL冷冻过的乙醚中，边滴加边用 磁力搅拌。滴加完毕后继续搅拌10 min，然后放置于-5~0°C的冰箱中5 h，用G3砂芯漏斗 过滤出固体产物，并用冰冻过的乙醚冲洗5次，最后将固体产物在20°C下真空干燥48 h，得 到白色固体，即为两端均是呋喃的聚乙二醇。其收率为93%。
【主权项】
1. 一种端基含巧喃环的聚己二醇的制备方法，其特征在于步骤如下：取聚己二醇甲基 丙帰酸醋和織基硫醇，并加入二甲基甲醜胺作为溶剂，混合溶解；溶解后加入中性H氧化二 铅作为催化剂，密封揽拌，在70~IOCTC条件下加热广5 h，反应完成后，过滤除去固体H氧 化二铅，滤液用减压蒸傭的方法除去溶剂，将剩余液体在冷己離中析出沉淀，在-2(T (TC下 静置广24 h后分离出固体产物，用冷己離洗涂：T5次，该固体产物在OC~2(TC真空干燥 1~48 h，得到白色固体为端基含巧喃环的聚己二醇。2. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的織基硫醇或取代的織基硫醇具 有W下分子结构：其中 R1、R2、R3 分别是一H、一邸3、一C2H5、一N02、一SO3H、一OH、一0邸3、一F、一 C1、一化、一1、一COOH中的任意一种。3. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于；聚己二醇甲基丙帰酸醋为另一端是 居基、双键、或者甲氧基的一系列不同分子量的聚己二醇。4. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于；織基硫醇和聚己二醇甲基丙帰酸醋 的摩尔比值为广3。5. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：中性H氧化二铅和聚己二醇甲基丙 帰酸醋的摩尔比值为0. 0广0. 5。6. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：中性H氧化二铅的粒径为 30~150 y m。7. 按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：冷己離是使用前放置于-2(TC ^ (TC 的环境中广24 h所得。
【专利摘要】本发明公开了一种端基含呋喃环的聚乙二醇的制备方法，将聚乙二醇甲基丙烯酸酯和糠基硫醇溶解在二甲基甲酰胺中，用中性氧化铝作为催化剂，在70~100℃的条件下，反应1~5h，制备端基含呋喃环的聚乙二醇。改性后的PEG具有较高的生物相容性，且可进一步用于与含活性双键物质的Diels-Alder点击反应，可用于药物改性和高分子材料改性。
【IPC分类】C08G65/48
【公开号】CN105504264
【申请号】CN201410496575
【发明人】金玉存, 金汉强, 陈永平, 吴其建, 司马维维
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月25日