聚(癸二酸-聚乙二醇)酸酐的合成研究

第29卷第3期崔萍等聚癸二酸-聚乙二醇酸酐的合成研究161化学试剂2007293)161~163聚(癸二酸聚乙二醇澱酐的合成研究崔萍*李先红刘榛榛襄樊学院化学与生物科学系湖北襄樊441053)摘要倸用熔融缩聚法合成了标题化合物。考査了反应温度、反应时间、真空度及物料配比等因素对聚合物相对分子质量的影响。实验结果表明在反应温度为185℃反应时间为90min真空度为25Pa两种预聚物u(产物2):n(产物3)80:20条件下聚合物的相对分子质量达9000以上。通过FIR及HNMR对合成产物进行了表征。关键词聚乙二醇聚酸酐合成中图分类号:632文献标识码:文章编号m258-32832007)30161-03聚酸酐是一类新型的医用高分子材料不仅具有良好的生物相溶性而且其降解只发生在材HOOC∈CHCH2)COOH+2HCC0C-CH加热料表面即表面溶蚀降解后生成的无害单体能被00机体代谢掉12。因此,它作为药物缓释材料在CH3 COC∈CH2CH2) COCCI3对药物剂量进行有效控制、降低药物毒副作用、提真空缩聚高药物稳定性和实现药物的靶向输送等方面发挥2+3了其独特的功能。目前合成出的脂肪族聚酸酐有聚癸二酸酐(PAS)聚己二酸酐PPA)聚十二酸CH,CEOCR-CktO-CECH, CH,COCCH酐PDA聚富马酸酐(PFA蓐等期望从中找到溶解性好熔点和降解速率适中机械加工性能优R为:一CH=CHC0∈CH2CH2 OC-CHCH良在降解过程中降解速率保持不变的高性能生物材料。实验部分聚乙二醇PEG养作为一种两亲性聚合物既1.1主要仪器与试剂可溶于水又可溶于绝大多数的有机溶剂且具有Nexus-470型傅里叶红外光谱仪(美国 Nicolet生物相容性好无毒易降解等特点常用来修饰公司);waes50型凝胶渗透色谱仪(PC,美蛋白质、多肽、酶等生化药物341和生物医用材国):n0a500型500MH核磁共振仪美国ai-料泙5]。经过PEG修饰,PEG的许多优异性能可赋予被修饰的物质。通过聚乙二醇与二酸单体共聚n公司合将聚乙二醇引入到聚酸酐主链上。可望聚酸聚乙二釀400型进口)二酸、乙酸酐、马酐有低的玻璃化温度并加速聚合物的降解速度。来酸酐均为化学纯本文以癸二酸和PEG为原料合成了聚癸二1.2聚合物的制备温度、反应时间、真空1.2.1双端羧基聚乙二酸1制备6]度等对聚合反应的影响并用红外光谱和核磁共称取40g聚乙二醇、38.2g马来酸酐和催化振谱进行表征剂吡啶3mL于带有冷凝管、搅拌、测温和通N保护装置的四口瓶中混合通入N2加热在150℃HO-ECH, CH,0%H+2加热下反应约3h后冷却至室温分离出产物。产物用乙醚萃取提纯3次除去未反应的马来酸酐得HOCCHCHCO-CH CH,0CCHCHCOHYH中国煤化工1。产率88.7%。CNMHG1 +2 H, CH3收稿日期200608-180 O基金项目湖北省教育厅重点科研项目(2001A69005CH, COCCHCHCO-CH, CH, O, CCHCHCOCCH作者简介崔萍(1971-),女湖北襄樊人学士,讲师主要从事应用化学方面的研究162化学试剂2007年3月IR KBr),cm-17)972X酯基中羰基的无羧基和羟基。特征吸收峰);163∝CC键的伸缩振动峰知2.2核磁共振图谱表征12.2预聚物的制备从产物2与产物3的质量比为80:20的聚合1.2.2.1预聚物2射制备物核磁共振氬谱可知,化学位移δ1.5~1.61取20g自制产物1与100mL的乙酸酐回流1.76~1.85、2.45~2.75、3.6~3.72685分别归反应60min反应结束后冷至约50℃减压蒸馏属于 COCH2CH2CH2、 COCH2CH2、 COCH2、COO除去过量乙酸酐将固体置干燥的乙醚中搅拌除CH,CH,O、 OCOCH中的质子。去少量的乙酸酐残余液过滤干燥得19.2g产2.3影响聚合物相对分子质量的因素物2。产率71.5%。聚合物的制备是将酸酐预聚物通过高真空熔IR KBr)υkm-l812,74x酸酐的羰基吸融缩聚来实现的。影响聚合物相对分子质量的因收峰)730cm-为酯基中羰基的特征吸收峰。素比较多如单体纯度聚合温度聚合时间真空1.2.2.2癸二酸酐3)制备71度等。现分述如下。分别取50.50.25mol)癸二酸与200mL乙2.3.1物料配比对相对分子质量的影响酸酐在N保护下回流反应4h待反应液冷却物料配比是影响聚合物分子量的一个很重要后用旋转蒸发仪在60℃蒸去乙酸及多余的乙酸因素表1列出了185℃下真空度25Pa时产物酐剩余液室温下变成乳白色块状固体。向该固2和产物3聚合2h的相对分子质量。结果表明,体中加入少量的锌粉作催化剂,减压(45Pa)蒸随着癸二酸酐量的减少聚合物相对分子质量有馏收集60~130℃之间的馏分得到含有少量白所增加。综合考虑选择物料配比n(产物2)色固体的淡黄色液体过滤除去白色沉淀(癸二(产物3)=80:20酸)滤液再次减压蒸馏28Pa)收集80℃馏分表1物料配比对相对分子质量的影响得65.5g产物3产率65%。(产物2):n(产物3)IR KBr),cm-1:1800,175K(酸酐的羰基吸收峰Mw/M12.3聚合反应2.3.2聚合温度对相对分子质量的影响按照一定质量配比将两种预聚物在氮气保较高的聚合温度有利于聚合反应的进行但护下加入聚合管中,置于185℃油浴在25Pa以温度太高又会产生副反应降低了相对分子质量。下聚合2h。将粗产品溶于CHC3后在干燥乙醚表2列出了两种预聚物a(产物2):u产物3)=中沉淀过滤干燥得到聚酸酐(480:20反应时间为2h真空度为25Pa时分别在13聚合物表征不同温度条件下进行聚合反应所得的数据。结果红外光谱用KB压片法测定测定HNMR图表明在其他条件不变的情况下聚合物的相对分谱以CDCl3或DMSO-d6为溶剂Ms为内标相对子质量随着温度的升高而增加,当聚合温度达到分子质量测试: Waters510型凝胶渗透色谱仪185℃时相对分子质量达到最大溥升高温度(GPC)使用 Shod Kr800系列柱子在25℃下测相对分子质量反而下降。这可能是温度太高聚试。氯仿为淋洗液,流岀速度为1mL/min相对合过程产生副反应而终止了聚合。分子质量以聚苯乙烯标准样品为基准进行计算。表2聚合温度对相对分子质量的影响应温度/℃2结果与讨论5956724092052.1红外光谱表征Mw/M1.39产物2与产物3的质量比为0:20的聚合物2在R图谱中比较典型的特征峰是酸酐中羰基的YH中国煤化工子质量的影响CNMH⑦a(产物2):(产物双峰分别位于18061735cm-129502870cm-13)=80:20反应温度为185℃,真空度为25Pa为C—H特征吸收峰;1240,1180cm-1为C-O时分别在不同反应时间进行聚合反应所得的数的吸收峰120960cmˉ为聚乙二醇链段的特征据。结果表明反应时间越长反应进行的程度越吸收峰3000cm-以上无吸收峰证实聚合物中大聚合物相对分子质量越高但反应90mi后第29卷第3期崔萍等聚癸二酸-聚乙二醇酸酐的合成研究163再延长反应时间,相对分子质量甚至有所下降。[3姚日生董岸杰浏刘永琼药用高分子材料M北京而且反应时间过长产物的颜色加深。化学工业出版社203186-193表3聚合时间对相对分子质量的影响[4瑺远唐微郑仲承,等.氨基PEG化试剂的合成及其反应时间/min修饰能力的测冠J]生物化学杂志,19961x4)496-500Mw/Mn1.39[5周文孝,袁庆辉聚乙二醇在生化药物化学修饰中的2.3.4真空度对相对分子质量的影响应用J]中国药学杂志19973X3)132-134.表4真空度对相对分子质量的影响[6李先红崔萍刘榛榛.双端羧基聚乙二醇的合成J]化学与生物工程20051x10)4243真空度/Pa[7胀张志琴苏新梅白毓等.功能型二元酸的制备J]武6998汉大学学报200450(4)463-466Mw/Mn1.17熔融缩聚反应中真空度对聚合物相对分子质Synthesis of PEG-polyanhydride CUI Ping",L Xian-hong量起着重要的影响表4列出了两种预聚物u产LIU Zhen-zhen( Department of Chemistry and Biolo物2):n(产物3)=80:20,185℃的温度下不同ence Xiangfan University Xiangfan 441053 China )Huaxue Sh真空度聚合90mn的相对分子质量。结果表200x3)16-16明真空度越高聚合物的相对分子质量越大。在 Abstract: PEG-polyanhydride was synthesized via melt polycon-实验条件下25Pa时聚合物的重均相对分子质量 densation. The effect of vacuum, reaction temperature, ,reaction达到9270time and mass ratio of the raw materials on the polymer molecularweight was studied. The experimental results showed that the opti参考文献conditions were as follows the reaction temperature was 185[1 JLANGER R. Biomaterials in drug delivery and tissue engic the reaction time was 90 min the vacuum was 25 Pa and theneering one laboratory's experience J ]. Acc.Chem. Resmass ratio of product 2 to product 3 was 80: 20. Under these con-20003(2)94ditions the molecular weight of the product could be above[2陈先红,郑建华.生物降解高分子材料——聚酸酐的99000. The polymer was characterized by means of FT- IR and研究进J]高分子材料科学与工程200313)31-HNMRKey words ]polyethylene gly++…+“+……+“++…+++++“…++“++++“+++++仪器信息网买家俱乐部"正式成立为了加强众多仪器采购单位之间的交流与合作帮助仪器采购单位避免采购中可能产生的问题并以最优惠的价格买到最适合的仪器仪器信息网买家俱乐部于2007年1月1日起正式成立。俱乐部正式会员可享有以下权利浼免费进入俱乐部网上讨论交流专区与其他俱乐部会员随时随地互动交流分享采购经验结交同行好友并获得本网奖励的积分2浼免费进入俱乐部资料共享区免费查阅采购指南方面的资料文章。俱乐部会员撰写的采购交流方面的文章可上传到此资料共享区并荻得一定的稿酬,优秀论文还可向《现代仪器》杂志推荐刊登。3)免费上网查看仪器厂商的资质证旼如营业执照、企业规模和产品情况等的证明文件)4免费享有俱乐部提供的仪器价格咨询服务5免费接受俱乐部提供的仪器选型方面的指导6浼免费参加本网举办的所有俱乐部会员活动并获得精美礼中国煤化工7)以优惠价格购买本网推荐仪器厂家的产品CNMHG8)赠本网定期发行的直邮杂志《仪器快讯》获取最新行业资请欲加入俱乐部的朋友登陆hp/www.Instrument.com.cn/vip/club填写报名表狽俱乐部管理委员会将对报名者的资格进行审核审核合格后即可免费成为俱乐部正式会员俱乐部详情也可咨询10-5165407-8016田主任Email:VIP@instrument.com.cn