孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法转让专利

申请号 : CN201710180202.2

文献号 : CN106947107B

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发明人 : 田威苏圆围张卫红

申请人 : 西北工业大学

摘要 :

本发明涉及一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,首先,因为超支化聚合物具有丰富可改性的末端基团便于提高阿霉素分子的接枝量,其次,多孔膜丰富的孔结构使其具有极大的比表面积,既利于接枝上更多的阿霉素分子,又有利于阿霉素的释放。再者,酰腙键引入到聚合物多孔膜药物释放体系中,有望实现对抗癌药物的pH开关控释的效果。同时,动态共价键是一类相对更加稳定的超分子作用,通过可逆酰腙键直接连接药物分子,有望进一步提高聚合物多孔膜药物释放体系的稳定性、灵敏度和控制性。这种聚合物多孔膜有望在药物传输、生物医用材料等领域获得广泛的应用。

权利要求 :

1.一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于步骤如下:

步骤1:将摩尔比为19:152~228:1的2-溴代丁二酸、丙炔醇和对甲苯磺酸混合,再加入与丙炔醇体积比为10:2~4的干燥甲苯作为溶剂,然后在85~95℃下反应30~40h;待反应结束后,减压蒸馏除去甲苯后将其溶解在3~30mL二氯甲烷中,用与二氯甲烷等体积的NaOH溶液洗3~5遍;然后用与二氯甲烷等体积蒸馏水洗3~5遍后得到黄色液体;加入与黄色液体体积比为2:1~2的无水MgSO4干燥,磁力搅拌4~8h,然后使用减压蒸馏除掉二氯甲烷得到黄色粘性液体;最后,产物经长度为10~20cm硅胶柱层析洗脱,使用减压蒸馏除掉洗脱剂得到黄色粘性液体即为2-溴代丁二酸二丙炔醇酯BPBS;所述洗脱液为乙酸乙酯:二氯甲烷=3:1;

步骤2:在Schlenk管中按摩尔比95~105:1:1:3依次加入苯乙烯、BPBS、二联吡啶以及溴化亚铜,溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧;随后在105~115℃反应至液体变粘,降至室温;用四氢呋喃稀释产物,然后经长度为5~15cm的中性氧化铝柱子除去金属铜盐,得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即线型聚苯乙烯;

步骤3:按摩尔比15~20:1混合叠氮化钠和线型聚苯乙烯,并加入干燥的N,N-二甲基甲酰胺DMF作为溶剂溶解后,在35~45℃反应24~48h;反应结束后,产物经长度为5~15cm中性氧化铝柱子除去钠盐;得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即为叠氮基取代的聚苯乙烯;

步骤4:在Schlenk管中按摩尔比1:1:1依次加入叠氮基取代的聚苯乙烯、N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺PMDETA和溴化亚铜,以DMF作为溶剂,完全溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧,随后于55~65℃反应1~3h;反应结束后,产物经长度为5~15cm中性氧化铝柱子除去金属铜盐,得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为超支化聚苯乙烯HPS;

步骤5:在Schlenk管中按摩尔比85~170:1:17:17依次加入叠氮乙酸、超支化聚苯乙烯HPS、PMDETA和溴化亚铜,以DMF为溶剂,完全溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧;随后在55~65℃反应24~60h,反应结束后,产物经长度为5~15cm中性氧化铝柱子除去铜盐,得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为外端基为羧基的超支化聚苯乙烯HPS-(COOH)n步骤6:按摩尔比250~300:1:20:20:25~40混合叔丁基咔唑BOC-NH-NH2、外端基为羧基的超支化聚苯乙烯HPS-(COOH)n、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC·HCl、

4-二甲氨基吡啶DMAP和三乙胺TEA,以DMF为溶剂;投料顺序:先加HPS-(COOH)n,然后加干燥的DMF溶解,加入EDC·HCl,加入DMAP,随后加入TEA,冰浴3~5h,再加入BOC-NH-NH2,将容器密封,然后在25~35℃下反应36~60h;得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,室温下真空干燥至恒重;得到固体产物即为外端基为叔丁氧羰基的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNHBOC)n;

步骤7:混合外端基为叔丁氧羰基的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNHBOC)n、三氟乙酸,以及干燥的氯仿作为溶剂;投料顺序:先加HPS-(CONHNHBOC)n,然后加氯仿溶解,再加入三氟乙酸,体系在20~30℃下避光反应10~15h;然后将反应后得到的溶液旋蒸,以除去未反应完的三氟乙酸和溶剂,得到的聚合物溶液在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后室温下真空干燥至恒重;得到固体产物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNH2)n;

步骤8:配制DMF与THF质量比为53:20~30的混合溶液,然后加入HPS-(CONHNH2)n配制质量分数为10~15wt%的聚合物溶液,在空气湿度为70~90%、空气流速为1.5~2.5L/min的手套箱中,将溶解好的聚合物溶液涂抹在硅片上,静置1~3min后将其放入100~400mL去离子水浴中,10~15h后,膜自动脱离硅片表面,取出多孔膜,真空干燥24~48h;所得到的白色的薄膜状物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNH2)n的多孔膜;

步骤9:在锥形瓶中加入5~7mg/mL的盐酸阿霉素醋酸铵溶液,然后将去离子水润湿过的外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNH2)n多孔膜放入锥形瓶中,使其浸润在溶液中;然后用铝箔密封锥形瓶,放在恒温振荡器中,振速110~130r/min,在35~40℃条件下避光反应36~60h;反应后用去离子水冲洗多孔膜表面8~15次,使其表面和孔中未反应的盐酸阿霉素完全洗掉;最后放入真空干燥箱,室温真空干燥24~48h,如此便得到一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜。

2.根据权利要求1所述孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤1中采用NaOH溶液洗是指:配3~8wt%的NaOH溶液,然后将溶于二氯甲烷的产物和NaOH溶液在分液漏斗中混合均匀,待其分层后,除去水相。

3.根据权利要求1所述孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤2~7中的在冷甲醇中沉淀是指:将反应所得产物用冷甲醇沉淀后再用G5砂芯漏斗过滤,将所得白色固体粉末用少量四氢呋喃溶解,然后再次在冷甲醇中沉淀后用G5砂芯漏斗过滤。

4.根据权利要求1所述孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤2~7中的冷甲醇,是指:将甲醇置入2~6℃冰箱冷藏室放置30~60min后所得。

5.根据权利要求1所述孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤2、步骤4和步骤5中Schlenk技术,是指:将反应物先用液氮冷冻以后,在氮气气氛下,抽真空,再通入氮气,然后再次液氮冷冻,这样反复冷冻-解冻-冷冻操作3~4次。

6.根据权利要求1所述孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于:所述步骤1~7中所有的干燥的溶剂均是加5A分子筛干燥的溶剂。

7.根据权利要求1所述孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于:所述避光条件是指用铝箔将反应容器包裹避光。

8.根据权利要求1所述孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于:所述醋酸铵溶液指的是pH=5~6的醋酸铵缓冲液,离子强度为1M。

说明书 :

孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于高分子生物医用材料领域,涉及一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法。

背景技术

[0002] 多孔膜材料含有大量规整的微纳米孔洞序列,它是一种高度有序并具有规整微相结构的材料。聚合物多孔膜凭借其良好的机械强度、化学稳定性、安全性和优异的可加工性,被广泛应用于药物控释领域。超支化聚合物凭借其特殊的类球形分子结构、多官能性端基、以及易改性的结构特性在多孔膜的制备上具有独特之处,尤其是可以通过端基改性来控制超支化聚合物多孔膜的形态结构;同时超支化分子结构对膜的性能(如小分子吸附性能、药物控释等)也有增强作用。此外,癌细胞或者组织的pH值一般是酸性的,酰腙键又是一类pH响应的动态共价键,其能够在酸性条件下可逆的断裂,将其引入到聚合物多孔膜药物释放体系中,用来直接连接抗癌药物,有望实现聚合物多孔膜对抗癌药物的pH开关控释的效果。
[0003] 文献1“Lo K H,Chen M C,Ho R M,et al.Pore-filling nanoporous templates from degradable block copolymers for nanoscale drug delivery.ACS nano,2009,3(9):2660-2666”公开了一种以PS-PLLA嵌段共聚物为原料,利用刻蚀法制备纳米孔膜,并研究了孔径大小和孔形状对药物释放速率的影响。然而,该类聚合物多孔膜一旦被制备后,其孔形貌就固定了,无法满足人们对智能多孔膜药物释放载体的需求。
[0004] 文献2“Cai T,Li M,Zhang B,et al.Hyperbranched polycaprolactone-click-poly(N-vinylcaprolactam)amphiphilic copolymers and their applications as temperature-responsive membranes.Journal of Materials Chemistry B,2014,2(7):814-825”公开了一种基于超支化聚合物的温度响应的微米孔膜的制备方法。他们将可逆加成-断裂链转移聚合方法(RAFT)与点击反应相结合先合成超支化-线型聚合物,然后利用无溶剂法制备温度响应的微米孔膜,最后研究其对阿霉素的温度响应控释。这种方法制备的聚合物多孔膜具有丰富的孔结构,并且能够实现对阿霉素温度响应的释放,但是这种多孔膜药物释放体系的可控性和灵敏度不好。
[0005] 文献3“Jeon G,Yang S Y,Byun J,et al.Electrically actuatable smart nanoporous membrane for pulsatile drug release.Nano letters,2011,11(3):1284-1288”公开了一种基于聚吡咯的电响应纳米孔膜的制备方法,通过电场控制纳米孔膜对药物的释放。首先他们通过电聚合,在金沉积AAO膜的上表面制备聚吡咯纳米孔膜。聚吡咯是一种常用的电场响应的聚合物,其体积可由其化学状态决定,因而多孔膜的孔径可由电场控制。当聚吡咯处于氧化状态时,其链段收缩,多孔膜处于开孔状态,此时药物释放速率较快;而当其处于还原状态时,其链段体积膨胀,导致闭孔结构,药物释放停止。然而,这种调控方式仅仅从聚合物多孔膜自身考虑,而不是直接从聚合物多孔膜与药物分子的相互作用关系入手,因此该类聚合物多孔膜对药物释放的调控也存在灵敏度不高、可控性不好等问题。

发明内容

[0006] 要解决的技术问题
[0007] 为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,克服现有聚合物多孔膜对药物释放的调控方式存在的灵敏度不高、可控性不好等问题。
[0008] 技术方案
[0009] 一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,其特征在于步骤如下:
[0010] 步骤1:将摩尔比为19:152~228:1的2-溴代丁二酸、丙炔醇和对甲苯磺酸混合,再加入与丙炔醇体积比为10:2~4的干燥甲苯作为溶剂,然后在85~95℃下反应30~40h;待反应结束后,减压蒸馏除去甲苯后将其溶解在3~30mL二氯甲烷中,用与二氯甲烷等体积的NaOH溶液洗3~5遍;然后用与二氯甲烷等体积蒸馏水洗3~5遍后得到黄色液体;加入与黄色液体体积比为2:1~2的无水MgSO4干燥,磁力搅拌4~8h,然后使用减压蒸馏除掉二氯甲烷得到黄色粘性液体;最后,产物经长度为10~20cm硅胶柱层析洗脱,使用减压蒸馏除掉洗脱剂得到黄色粘性液体即为2-溴代丁二酸二丙炔醇酯BPBS;所述洗脱液为乙酸乙酯:二氯甲烷=3:1;
[0011] 步骤2:在Schlenk管中按摩尔比95~105:1:1:3依次加入苯乙烯、BPBS、二联吡啶以及溴化亚铜,溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧;随后在105~115℃反应至液体变粘,降至室温;用四氢呋喃稀释产物,然后经长度为5~15cm的中性氧化铝柱子除去金属铜盐,得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即线型聚苯乙烯;
[0012] 步骤3:按摩尔比15~20:1混合叠氮化钠和线型聚苯乙烯,并加入干燥的N,N-二甲基甲酰胺DMF作为溶剂溶解后,在35~45℃反应24~48h;反应结束后,产物经长度为5~15cm中性氧化铝柱子除去钠盐;得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即为叠氮基取代的聚苯乙烯;
[0013] 步骤4:在Schlenk管中按摩尔比1:1:1依次加入叠氮基取代的聚苯乙烯、N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺PMDETA和溴化亚铜,以DMF作为溶剂,完全溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧,随后于55~65℃反应1~3h;反应结束后,产物经长度为5~15cm中性氧化铝柱子除去金属铜盐,得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为超支化聚苯乙烯HPS;
[0014] 步骤5:在Schlenk管中按摩尔比85~170:1:17:17依次加入叠氮乙酸、超支化聚苯乙烯HPS、PMDETA和溴化亚铜,以DMF为溶剂,完全溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧;随后在55~65℃反应24~60h,反应结束后,产物经长度为5~15cm中性氧化铝柱子除去铜盐,得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为外端基为羧基的超支化聚苯乙烯[HPS-(COOH)n][0015] 步骤6:按摩尔比250~300:1:20:20:25~40混合叔丁基咔唑BOC-NH-NH2、外端基为羧基的超支化聚苯乙烯[HPS-(COOH)n]、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC·HCl、4-二甲氨基吡啶DMAP和三乙胺TEA,以DMF为溶剂;投料顺序:先加HPS-(COOH)n,然后加干燥的DMF溶解,加入EDC·HCl,加入DMAP,随后加入TEA,冰浴3~5h,再加入BOC-NH-NH2,将容器密封,然后在25~35℃下反应36~60h;得到的聚合物溶液旋蒸后在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,室温下真空干燥至恒重;得到固体产物即为外端基为叔丁氧羰基的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNHBOC)n];
[0016] 步骤7:混合外端基为叔丁氧羰基的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNHBOC)n]、三氟乙酸,以及干燥的氯仿作为溶剂;投料顺序:先加HPS-(CONHNHBOC)n,然后加氯仿溶解,再加入三氟乙酸,体系在20~30℃下避光反应10~15h;然后将反应后得到的溶液旋蒸,以除去未反应完的三氟乙酸和溶剂,得到的聚合物溶液在冷甲醇中沉淀并过滤2~3次,最后室温下真空干燥至恒重;得到固体产物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNH2)n;
[0017] 步骤8:配制DMF与THF质量比为53:20~30的混合溶液,然后加入HPS-(CONHNH2)n配制质量分数为10~15wt%的聚合物溶液,在空气湿度为70~90%、空气流速为1.5~2.5L/min的手套箱中,将溶解好的聚合物溶液涂抹在硅片上,静置1~3min后将其放入100~400mL去离子水浴中,10~15h后,膜自动脱离硅片表面,取出多孔膜,真空干燥24~48h。所得到的白色的薄膜状物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNH2)n]的多孔膜;
[0018] 步骤9:在锥形瓶中加入5~7mg/mL的盐酸阿霉素醋酸铵溶液,然后将去离子水润湿过的外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNH2)n]多孔膜放入锥形瓶中,使其浸润在溶液中;然后用铝箔密封锥形瓶,放在恒温振荡器中,振速110~130r/min,在35~40℃条件下避光反应36~60h;反应后用去离子水冲洗多孔膜表面8~15次,使其表面和孔中未反应的盐酸阿霉素完全洗掉;最后放入真空干燥箱,室温真空干燥24~48h,如此便得到一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜。
[0019] 所述步骤1中采用NaOH溶液洗是指:配3~8wt%的NaOH溶液,然后将溶于二氯甲烷的产物和NaOH溶液在分液漏斗中混合均匀,待其分层后,除去水相。
[0020] 所述步骤2~7中的在冷甲醇中沉淀是指:将反应所得产物用冷甲醇沉淀后再用G5砂芯漏斗过滤,将所得白色固体粉末用少量四氢呋喃溶解,然后再次在冷甲醇中沉淀后用G5砂芯漏斗过滤。
[0021] 所述步骤2~7中的冷甲醇,是指:将甲醇置入2~6℃冰箱冷藏室放置30~60min后所得。
[0022] 所述步骤2、步骤4和步骤5中Schlenk技术,是指:将反应物先用液氮冷冻以后,在氮气气氛下,抽真空,再通入氮气,然后再次液氮冷冻,这样反复冷冻-解冻-冷冻操作3~4次。
[0023] 所述步骤1~7中所有的干燥的溶剂均是加5A分子筛干燥的溶剂。
[0024] 所述闭光条件是指用铝箔将反应容器包裹闭光。
[0025] 所述醋酸铵溶液指的是pH=5~6的醋酸铵缓冲液,离子强度为1M。
[0026] 有益效果
[0027] 本发明提出的一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜的制备方法,将原子转移自由基聚合法、点击反应和外端基改性相结合,合成端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNH2)n],再采用通过无溶剂诱导相分离法制备出超支化聚苯乙烯多孔膜并将阿霉素接枝到其孔壁上。首先,因为超支化聚合物具有丰富可改性的末端基团便于提高阿霉素分子的接枝量,提高其载药率,同时超支化结构有利于制备有序的聚合物多孔膜。其次,多孔膜丰富的孔结构使其具有极大的比表面积,既利于接枝上更多的阿霉素分子,又有利于阿霉素的释放。再者,酰腙键引入到聚合物多孔膜药物释放体系中,有望实现对抗癌药物的pH开关控释的效果。同时,动态共价键是一类相对更加稳定的超分子作用,通过可逆酰腙键直接连接药物分子,有望进一步提高聚合物多孔膜药物释放体系的稳定性、灵敏度和控制性。这种聚合物多孔膜有望在药物传输、生物医用材料等领域获得广泛的应用。

附图说明

[0028] 图1是本发明方法实施例1所制备的外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNH2)n]的分子结构示意图。
[0029] 图2是本发明方法实施例1所制备的超支化聚苯乙烯多孔膜(膜表面具有大量的酰肼键)的扫描电子显微镜图。

具体实施方式

[0030] 现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
[0031] 实施例一:
[0032] 在10mL圆底烧瓶中加入2-溴代丁二酸210.2mg(1.067mmol),丙炔醇501.8mg(8.96mmol)和对甲苯磺酸10.7mg(0.056mmol),然后加入1.5mL干燥的甲苯作为溶剂,待其完全溶解后,在87℃下反应30h。反应结束后,将其冷却至室温,在60℃下,减压旋蒸,除去甲苯,加入3mL CH2Cl2重新溶解旋蒸后的产物,用等体积的NaOH溶液4wt%洗3遍,再用等体积的去离子水洗3遍后,加入与黄色液体体积比为2:1的无水MgSO4在磁力搅拌下干燥4h,然后抽滤,收集滤液。在35℃减压旋蒸,除去CH2Cl2,产物过经长度为12cm的硅胶柱子(洗脱剂为乙酸乙酯:二氯甲烷=3:1)。取得产物溶液后在50℃下旋蒸,除去洗脱剂,最后于室温下真空干燥至恒重,得到黄色粘性液体即为2-溴代丁二酸二丙炔醇酯(BPBS)。
[0033] 在25mL的Schlenk管中依次加入BPBS 25.7mg(0.0941mmol),bpy 44.0mg(3×0.0941mmol),St 931.0mg(95×0.0941mmol)和CuBr 13.5mg(0.0941mmol)。将其用生胶带密封,完全溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧,在105℃条件下反应80min,然后将其迅速冷却至室温并打开塞子通空气。后处理:首先在产物中加入一定量的THF稀释,然后经长度为8cm中性氧化铝柱子除去铜盐。过柱子后得到的聚合物溶液首先旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即线型聚苯乙烯。
[0034] 在10mL圆底烧瓶中加入线性聚苯乙烯PS-Br 371.2mg(0.11974mmol,Mn,NMR=3100),NaN3 132.3mg(17×0.11974mmol),2mL干燥的DMF,磁力搅拌使其充分溶解后,在35℃下反应27h。首先在产物中加入一定量的THF稀释,然后经长度为7cm中性氧化铝的柱子除去钠盐。再旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即为叠氮基取代的聚苯乙烯。
[0035] 在25mL的Schlenk管中依次加入PS-N3 287.1mg(0.0926mmol,Mn,NMR=3100),CuBr 13.3mg(0.0926mmol)和PMDETA 16.0mg(0.0926mmol)和1.4mL干燥的DMF,磁力搅拌使其完全溶解。再利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧,在57℃条件下反应60min,然后将其迅速冷却至室温并打开塞子通空气。后处理:产物首先经长度为7cm的中性氧化铝柱子除去铜盐,再旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为超支化聚苯乙烯(HPS)。
[0036] 在25mL Schlenk管中加入超支化聚苯乙烯(HPS)219.2mg(0.004474mmol,Mn,NMR=49000),叠氮乙酸53.8mg(7×17×0.004474mmol),PMDETA 13.2mg(17×0.004474mmol)和CuBr 10.9mg(17×0.004474mmol)。加入0.9mL干燥的DMF,磁力搅拌情况下使其完全溶解,利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧,然后在57℃下反应36h。反应结束后,聚合物溶液经长度为7cm中性氧化铝柱子除去铜盐,再旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤3次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为外端基为羧基的超支化聚苯乙烯[HPS-(COOH)n]。
[0037] 在5mL烧瓶中加入HPS-(COOH)n 200.9mg(0.004101mmol,Mn,NMR=49000),加入0.6mL干燥的DMF搅拌溶解,放入冰浴中0.5h,加入EDC·HCl 16.0mg(1.2×17×
0.004101mmol),搅拌0.5h,再加入DMAP 10.2mg(1.2×17×0.004101mmol),充分溶解后加入三乙胺10.6mg(1.5×17×0.004101mmol),冰浴3h,加入BOC-NH-NH2184.3mg(20×17×
0.004101mmol),在25℃下反应40h。得到的聚合物溶液在冷甲醇中沉淀并过滤3次,室温下真空干燥至恒重。得到固体产物即为外端基为叔丁氧羰基的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNHBOC)n]。
[0038] 取20mg HPS-(CONHNHBOC)n,将其溶于0.3mL干燥的氯仿(CHCl3)中,再加入0.2mL三氟乙酸,体系在20℃下避光反应10h。反应后得到的聚合物溶液首先进行旋蒸,除去未反应完的三氟乙酸和溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤3次,最后室温下真空干燥至恒重。得到固体产物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNH2)n。
[0039] 称取DMF 5.3mg,THF 2.0mg加入到小玻璃瓶中混合均匀,称取1mg聚合物[HPS-(CONHNH2)n]加入到混合溶剂中,振荡使其充分溶解。在空气湿度为70%、空气流速为1.5L/min手套箱中,将溶解好的聚合物溶液涂抹在硅片上,静置1min后将其放入20mL去离子水浴中,10h后取出多孔膜,真空干燥36h。所得到的白色的薄膜状物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNH2)n]的聚合物多孔膜。
[0040] 称取5mg盐酸阿霉素置于锥形瓶中,加入1mL pH=5.5醋酸铵溶液使盐酸阿霉素充分溶解。首先用去离子水冲洗多孔膜3次,后将其浸没在12mL去离子水中2h,使其表面完全润湿。然后将处理过的多孔膜放入锥形瓶中,使多孔膜完全浸没在盐酸阿霉素的醋酸铵溶液中。再用铝箔密封锥形瓶,把它放入恒温振荡器中(振速110r/min),在35℃条件下避光反应36h。反应后用去离子水冲洗多孔膜表面10次,使其表面和孔中未反应的盐酸阿霉素完全洗掉。最后室温下真空干燥36h,如此便得到一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜。
[0041] 实施例二:
[0042] 在50mL圆底烧瓶中加入2-溴代丁二酸1052.0mg(5.34mmol),丙炔醇3136.0mg(56.0mmol)和对甲苯磺酸53.2mg(0.28mmol),然后加入10mL干燥的甲苯作为溶剂,待其完全溶解后,在92℃下反应40h。反应结束后,将其冷却至室温,在60℃下,减压旋蒸,除去甲苯,加入15mL CH2Cl2重新溶解旋蒸后的产物,用NaOH溶液(7wt%)洗5遍,用去离子水洗5遍后,加入与黄色液体体积比为2:2的无水MgSO4在磁力搅拌下干燥8h。然后抽滤,收集滤液。在35℃下减压旋蒸,除去CH2Cl2,产物经长度为18cm的硅胶柱子(洗脱液为乙酸乙酯:二氯甲烷=3:1)。取得产物溶液后在50℃下旋蒸,除去洗脱剂,室温下于真空干燥箱中干燥至恒重,得到黄色粘性液体即为2-溴代丁二酸二丙炔醇酯(BPBS)。
[0043] 在25mL的Schlenk管中依次加入BPBS 128.6mg(0.471mmol),bpy 220.4mg(3×0.471mmol),St 5150.2mg(105×0.471mmol)和CuBr 67.6mg(0.471mmol)。完全溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧。在115℃条件下反应80min后,将其迅速冷却至室温并打开塞子通空气。后处理:首先在产物中加入一定量的THF稀释,然后经长度为8cm中性氧化铝的柱子除去铜盐。过柱子后得到的聚合物溶液首先旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即线型聚苯乙烯。
[0044] 在25mL圆底烧瓶中加入线性聚苯乙烯PS-Br 1856.3mg(0.5988mmol,Mn,NMR=3100),NaN3 778.4mg(20×0.5988mmol),加入10mL干燥的DMF,磁力搅拌使其充分溶解后,在45℃下反应48h。首先在产物中加入一定量的THF稀释,然后经长度为12cm中性氧化铝的柱子除去钠盐。旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即为叠氮基取代的聚苯乙烯。
[0045] 在25mL的Schlenk管中依次加入PS-N3 1435.3mg(0.463mmol,Mn,NMR=3100),CuBr 66.4mg(0.463mmol)和PMDETA 80.2mg(0.463mmol)和7mL干燥的DMF,磁力搅拌使其完全溶解。完全溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧。在62℃条件下反应150min后,将其迅速冷却至室温并打开塞子通空气。后处理:产物首先经长度12cm的中性氧化铝柱子除去铜盐。再旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为超支化聚苯乙烯(HPS)。
[0046] 在25mL Schlenk管中加入超支化聚苯乙烯(HPS)1096.1mg(0.02237mmol,Mn,NMR=49000),叠氮乙酸307.3mg(8×17×0.02237mmol),PMDETA 65.9mg(17×0.02237mmol)和CuBr 54.6mg(17×0.02237mmol)。加入4.5mL干燥的DMF,磁力搅拌下使其完全溶解,利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧,然后在62℃下反应54h。反应结束后,产物经长度12cm的中性氧化铝层析柱除去铜盐,旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为外端基为羧基的超支化聚苯乙烯[HPS-(COOH)n]。
[0047] 在10mL烧瓶中加入HPS-(COOH)n 1005.0mg(0.02051mmol,Mn,NMR=49000),加入3mL无水DMF搅拌溶解,放入冰浴中0.5h,加入EDC·HCl 80.2mg(1.2×17×0.02051mmol),搅拌0.5h,再加入DMAP 51.0mg(1.2×17×0.02051mmol),充分溶解后加入三乙胺77.6mg(2.2×
17×0.02051mmol),冰浴5h,加入BOC-NH-NH2 691.04mg(15×17×0.02051mmol),将其密封,然后在35℃下反应54h。得到的聚合物溶液在冷甲醇中沉淀并过滤2次,室温下真空干燥至恒重。得到固体产物即为外端基为叔丁氧羰基的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNHBOC)n]。
[0048] 取110mg HPS-(CONHNHBOC)n,将聚合物溶于1.5mL干燥的氯仿(CHCl3)中,再加入1mL三氟乙酸,体系在30℃下避光反应15h。首先对反应后得到的聚合物溶液进行旋蒸,除去未反应完的三氟乙酸和溶剂,得到的聚合物溶液在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后室温下真空干燥至恒重。得到固体产物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNH2)n。
[0049] 称取DMF 26.5mg,THF 12.0mg加入到小玻璃瓶中混合均匀,再称取6mg聚合物[HPS-(CONHNH2)n]加入到混合溶剂中,振荡使其充分溶解。在空气湿度为90%、氮气流速为2.5L/min手套箱中,将溶解好的聚合物溶液涂抹在硅片上,静置3min后将其放入160mL去离子水浴中,15h后取出多孔膜,真空干燥48h。所得到的白色的薄膜状物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNH2)n]的聚合物多孔膜。
[0050] 称取35mg盐酸阿霉素于锥形瓶中,加入5mL pH=5.4醋酸铵溶液使盐酸阿霉素充分溶解。首先用去离子水冲洗多孔膜3次,后将其浸没在60mL去离子水中5h,使其表面完全润湿。然后将处理过的多孔膜放入锥形瓶中,使其完全浸润在溶液中。然后用铝箔密封锥形瓶,再把它放在恒温振荡器中(振速125r/min),在40℃条件下避光反应48h。反应后用去离子水冲洗多孔膜表面10次,使其表面和孔中未反应的盐酸阿霉素完全洗掉。最后室温下真空干燥24h,如此便得到一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜。
[0051] 实施例三:
[0052] 在100mL圆底烧瓶中加入2-溴代丁二酸2102.0mg(10.67mmol),丙炔醇6053.6mg(108.10mmol)和对甲苯磺酸106.4mg(0.56mmol),然后加入20mL干燥的甲苯作为溶剂,待其完全溶解后,在90℃下反应36h。反应结束后,将其冷却至室温,在60℃下减压旋蒸除去甲苯,加入30mL CH2Cl2重新溶解旋蒸后的产物,用NaOH溶液(5wt%)洗4遍,用去离子水洗4遍后,加入与黄色液体体积比为2:1的无水MgSO4在磁力搅拌下干燥6h。然后抽滤,收集滤液。在35℃减压旋蒸,除去CH2Cl2,产物经长度为20cm的硅胶柱子(洗脱液为乙酸乙酯:二氯甲烷=3:1)。取得产物溶液后在50℃下旋蒸,除去洗脱剂,室温下真空干燥至恒重,得到黄色粘性液体即为2-溴代丁二酸二丙炔醇酯(BPBS)。
[0053] 在25mL的Schlenk管中依次加入BPBS 256.9mg(0.941mmol),bpy 440.4mg(3×0.941mmol),St 9799.6mg(100×0.941mmol)和CuBr(135.0mg,0.941mmol)。完全溶解后利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧。在110℃条件下反应80min后,将其迅速冷却至室温并打开塞子通空气。后处理:首先在产物中加入一定量的THF稀释,然后经长度10cm的中性氧化铝的柱子除去铜盐。过柱子后得到的聚合物溶液首先旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即线型聚苯乙烯。
[0054] 在50mL圆底烧瓶中加入线性聚苯乙烯PS-Br 3711.9mg(1.1974mmol,Mn,SEC=3100),NaN3 1167.5mg(15×1.1974mmol),加入20mL干燥的DMF,磁力搅拌使其充分溶解后,在40℃下反应24h。首先在产物中加入一定量的THF稀释,然后经长度10cm的中性氧化铝的柱子除去钠盐。旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤两次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到白色固体即为叠氮基取代的聚苯乙烯。
[0055] 在25mL的Schlenk管中依次加入PS-N3 2870.6mg(0.926mmol,Mn,SEC=3100),CuBr 132.9mg(0.926mmol)和PMDETA 160.5mg(0.926mmol)和14mL干燥的DMF,磁力搅拌使其完全溶解。再利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧。在60℃条件下反应80min后,将其迅速冷却至室温并打开塞子通空气。后处理:产物首先经长度10cm的中性氧化铝柱子除去铜,再旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为超支化聚苯乙烯(HPS)。
[0056] 在25mL Schlenk管中加入超支化聚苯乙烯(HPS)2192.3mg(0.04474mmol,Mn,SEC=49000),叠氮乙酸384.1mg(5×17×0.04474mmol),PMDETA 131.8mg(17×0.04474mmol)和CuBr 109.1mg(17×0.04474mmol)。加入9mL干燥的DMF,磁力搅拌下使其完全溶解,利用Schlenk技术除去反应管中的溶解氧,然后在60℃下反应48h。反应结束后,产物经长度10cm的中性氧化铝柱子除去铜盐,再旋蒸,除去溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后于室温下真空干燥至恒重,得到棕色固体即为外端基为羧基的超支化聚苯乙烯[HPS-(COOH)n]。
[0057] 在10mL烧瓶中加入HPS-(COOH)n 2009.5mg(0.04101mmol,Mn,SEC=49000),加入6mL干燥的DMF搅拌溶解,放入冰浴中0.5h,加入EDC·HCl 160.4mg(1.2×17×0.04101mmol),搅拌0.5h,再加入DMAP 102.1mg(1.2×17×0.04101mmol),充分溶解后加入三乙胺141.1mg(2×17×0.04101mmol),冰浴4h,加入BOC-NH-NH21382.1mg(15×17×0.04101mmol),将其密封,然后在30℃下反应48h。得到的聚合物溶液在冷甲醇中沉淀并过滤2次,室温下真空干燥至恒重。得到固体产物即为外端基为叔丁氧羰基的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNHBOC)n]。
[0058] 取200mg HPS-(CONHNHBOC)n,将聚合物溶于3mL干燥的氯仿(CHCl3)中,再加入2mL三氟乙酸,体系在25℃下避光反应12h。然后将反应后得到的溶液旋蒸,除去未反应完的三氟乙酸和溶剂,然后在冷甲醇中沉淀并过滤2次,最后室温下真空干燥至恒重。得到固体产物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯HPS-(CONHNH2)n。
[0059] 称取DMF 53.00mg,THF 23.00mg加入到小玻璃瓶中混合均匀,之后称取10mg聚合物[HPS-(CONHNH2)n]加入到混合溶剂中,振荡使其充分溶解。在空气湿度为80%、氮气流速为2L/min手套箱中,将溶解好的聚合物溶液涂抹在硅片上,静置2min后将其放入150mL去离子水浴中,12h后取出多孔膜,真空干燥24h。所得到的白色的薄膜状物即为外端基为酰肼键的超支化聚苯乙烯[HPS-(CONHNH2)n]的多孔膜。
[0060] 称取60mg盐酸阿霉素于锥形瓶中,加入10mL pH=5.4醋酸铵溶液使盐酸阿霉素充分溶解。首先用去离子水冲洗多孔膜3次,后将其浸没在100mL去离子水中3h,使其表面完全润湿。然后将处理过的多孔膜放入锥形瓶中,使其完全浸没在溶液中。然后用铝箔密封锥形瓶,再把它放在恒温振荡器中(振速120r/min),在37℃条件下避光反应48h。反应后用去离子水冲洗多孔膜表面10次,使其表面和孔中未反应的盐酸阿霉素完全洗掉。最后室温下真空干燥24h,如此便得到一种孔壁上接枝有阿霉素的超支化聚苯乙烯多孔膜。
[0061] 上述实施例中参与反映的器皿均为干燥的器皿。