一種植物油基納米載體材料的制備方法、產(chǎn)品及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植物油基納米載體材料的制備方法、產(chǎn)品及應(yīng)用。解決目前還沒有出現(xiàn)雙親植物油基聚合物用于藥物載體方面的問題。本發(fā)明包括以下步驟：（1）將液體植物油、不含端羥基的丙烯酸酯類單體、含有端羥基的丙烯酸酯類單體在溶劑A中進(jìn)行溶液聚合；（2）在攪拌條件下，將溶液傾倒入烷烴中得到漿液，接著將漿液再溶于氯仿中，然后往溶液中逐滴加入甲醇得沉淀，最后過濾、干燥得固體目標(biāo)產(chǎn)物；（3）在攪拌條件下，將固體目標(biāo)產(chǎn)物溶于溶劑B中；然后在超聲波條件下往溶液中逐滴加入去離子水；再將其轉(zhuǎn)移至透析管中，即得產(chǎn)品。本發(fā)明所制備的載體材料不但可自組裝成核殼結(jié)構(gòu)，還具有優(yōu)良的可生物降解性和生物相容性。
【專利說明】一種植物油基納米載體材料的制備方法、產(chǎn)品及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種植物油基納米載體材料的制備方法，屬于生物醫(yī)用功能高分子材料的制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在過去二十年間，因?yàn)榭缮锝到獠牧显卺t(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域(比如體內(nèi)縫合線、人體組織工程、基因治療、再生醫(yī)學(xué)、藥物控制釋放等)的廣泛應(yīng)用，其開發(fā)變得炙手可熱。近期關(guān)于生物材料的研究熱點(diǎn)都集中于新型可生物降解高分子及其衍生物的設(shè)計(jì)與研發(fā)，包括聚酯型、聚乳酸型、聚酸酐型、聚氨酯型等。與具有生物穩(wěn)定性的材料相比，可生物降解材料不存在長期相容性問題，它們會逐漸分解或降解成無毒小分子并被排出體外。兼之其具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能、優(yōu)異的可成型性，因此在生命科學(xué)領(lǐng)域顯示出巨大的價(jià)值。但是，大部分已報(bào)道的用于合成可生物降解高分子的原材料都是不可再生的石油基物質(zhì)。隨著全球?qū)κ突芰系男枨笕找嬖黾樱环€(wěn)定的原油價(jià)格和相關(guān)環(huán)境問題促使人們尋求方法替代那些不可生物降解和不可持續(xù)發(fā)展的塑料制品?？梢哉f，來源廣泛、價(jià)格低廉的植物基(比如植物油基)產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用是解決前述問題的上佳方法之一。
[0003]植物油的主要成分為不飽和脂肪酸甘油酯，其中含有大量具有反應(yīng)活性的基元(不飽和雙鍵)，故而可通過適宜的方法對其進(jìn)行共聚合反應(yīng)。正如工業(yè)上在聚丁二烯橡膠存在的條件下， 通過對其殘余不飽和雙鍵的接枝聚合生產(chǎn)高抗沖擊聚苯乙烯(HIPS)—樣。以大豆油為例，它是全球應(yīng)用最廣泛的可生物降解和產(chǎn)量巨大的食用油。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，大豆油是一種含有兩類脂肪酸(亞油酸和油酸)殘基的三甘油酯，其雙鍵含量為平局每分子
4.6個(gè)，平均相對分子量約為874g/mol。大豆油含有51%的甘油酸、25%的油酸、11%的棕櫚酸、9%的亞麻油酸，以及4%的硬脂酸殘基。大量不飽和雙鍵的存在使豆油基可生物降解高分子的合成與改性得以實(shí)現(xiàn)。
[0004]目前還沒有關(guān)于雙親植物油基聚合物用于藥物載體方面的研究報(bào)道，因此，開發(fā)一種新型的植物油基雙親大分子的藥物載體是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)不足而提出的一種可自組裝成核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料的制備方法，其特點(diǎn)是將可生物降解的植物油與丙烯酸酯類單體進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，所得共聚物具有雙親性，在超聲波條件下可自組裝成直徑40~SOnm的核殼結(jié)構(gòu)的大分子。
[0006]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種植物油基納米載體材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)將液體植物油、不含端羥基的丙烯酸酯類單體、含有端羥基的丙烯酸酯類單體按質(zhì)量比30~60:30~60:1~10在溶劑A中進(jìn)行溶液聚合；聚合溫度為50~85°C，聚合時(shí)間5~10小時(shí)，所獲得溶液的有效固體質(zhì)量含量為40~85% ；(2)在攪拌條件下，將步驟(1)所得溶液傾倒入烷烴中得到漿液，接著將漿液再溶于氯仿中，然后往溶液中逐滴加入甲醇得沉淀，最后過濾、干燥即得固體目標(biāo)產(chǎn)物；
(3)在攪拌條件下，將固體目標(biāo)產(chǎn)物溶于溶劑B中，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I~5%的溶液(該質(zhì)量分?jǐn)?shù)是溶液中的產(chǎn)物相對溶液質(zhì)量)；然后在超聲波條件下往溶液中逐滴加入去離子水，得到濃度為I~10mg/mL的懸浮液；再將懸浮液轉(zhuǎn)移至透析管中，在去離子水中透析I~10天，即得濃度為10-4~lmg/mL的具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料。
[0007]進(jìn)一步地，所述步驟(1)聚合時(shí)還添加有引發(fā)劑。所述引發(fā)劑的加入量為液體植物油、不含端羥基的丙烯酸酯類單體和含有端羥基的丙烯酸酯類單體總質(zhì)量的O~5%。
[0008]上述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸酯、過氧化十二酰、過硫酸鉀、過硫酸銨中的至少一種。
[0009]上述液體植物油為大豆油、花生油、小桐子油、芝麻油、葵花籽油、橡膠籽油、棉籽油、橄欖油、棕櫚油、蓖麻油中的至少一種。
[0010]上述不含端羥基的丙烯酸酯類單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異辛酯中的至少一種。
[0011]上述含有端羥基的丙酸酯類單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。
[0012]上述溶劑A 為乙腈、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酮、苯、甲苯、二甲苯中的至少一種。
[0013]上述溶劑B為氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃中的至少一種。
[0014]本發(fā)明的制備方法制得的具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料。
[0015]本發(fā)明的具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料在納米反應(yīng)器、生物醫(yī)藥領(lǐng)域上的應(yīng)用。
[0016]本發(fā)明具有 以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(I)本發(fā)明所制備的載體材料不但可自組裝成核殼結(jié)構(gòu)，還具有優(yōu)良的可生物降解性和生物相容性。
[0017](2)本發(fā)明所制備的載體材料以液體植物油為基，無毒無害，來源廣泛，價(jià)格低廉。
[0018](3)本發(fā)明所制備的載體材料在水介質(zhì)中具有較低的臨界膠束濃度，在藥物控制釋放領(lǐng)域有較大應(yīng)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明-實(shí)施例1植物油基納米載體材料的制備機(jī)理示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明植物油基納米載體材料的熒光發(fā)射及吸收譜圖。
[0021]圖3為本發(fā)明植物油基納米載體材料的透射電鏡形貌圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。實(shí)施例
[0023]實(shí)施例1
如圖1~3所示，一種植物油基納米載體材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)在自帶加熱及攪拌裝置的四口燒瓶中依次加入60g大豆油、I g甲基丙烯酸甲酯、
2.5g丙烯酸丁酯、0.5 g丙烯酸輕乙酯、I g過氧化苯甲酰及15g乙酸乙酯。在75°C下反應(yīng)30分鐘。將4g過氧化苯甲酰溶于5g乙酸乙酯中，所得引發(fā)劑溶液轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗I中。將9g甲基丙烯酸甲酯、22.5g丙烯酸丁酯、4.5g丙烯酸羥乙酯、5g乙酸乙酯的混合溶液攪拌均勻，轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗2中?？刂屏魉?，保證恒壓滴液漏斗I和2中的溶液在約2小時(shí)滴加完畢。75°C保溫反應(yīng)6小時(shí)。攪拌條件下在上述反應(yīng)液中加入0.05g過氧化二苯甲酰，同時(shí)升高反應(yīng)體系溫度至80°C，保溫反應(yīng)I小時(shí)后冷卻至常溫即得粗產(chǎn)物。
[0024](2)將粗產(chǎn)物傾倒入大量正辛烷中，所得漿液再溶于氯仿，得到濃度為50mg/mL的溶液。然后向此溶液中加入甲醇，析出沉淀。過濾、干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0025](3)在攪拌條 件下，將目標(biāo)產(chǎn)物溶于二甲基乙酰胺中，得到lwt.%的溶液。在超聲波作用下，將去離子水加入前述溶液中，得到2mg/ml的懸浮液。將此懸浮液轉(zhuǎn)移至透析管中，在去離子水中透析3天。用去離子水稀釋成10_4mg/mL的溶液即為具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料。
[0026]實(shí)施例2
一種植物油基納米載體材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)在自帶加熱及攪拌裝置的四口燒瓶中依次加入50g橡膠籽油、1.2 g甲基丙烯酸甲酯、3g丙烯酸丁酯、0.8 g甲基丙烯酸輕乙酯、I g過氧化苯甲酰及100g 二甲苯。在75°C下反應(yīng)30分鐘。將4g過氧化苯甲酰溶于IOg 二甲苯中，所得引發(fā)劑溶液轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗I中。將10.8g甲基丙烯酸甲酯、27g丙烯酸丁酯、7.2g甲基丙烯酸羥乙酯、30g 二甲苯的混合溶液攪拌均勻，轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗2中?？刂屏魉?，保證恒壓滴液漏斗I和2中的溶液在約2小時(shí)滴加完畢。75°C保溫反應(yīng)6小時(shí)。攪拌條件下在上述反應(yīng)液中加入0.05g過氧化苯甲酰，同時(shí)升高反應(yīng)體系溫度至80°C，保溫反應(yīng)I小時(shí)后冷卻至常溫即得粗產(chǎn)物。
[0027](2)將粗產(chǎn)物傾倒入大量辛烷中，所得漿液再溶于氯仿，得到濃度為50mg/mL的溶液。然后向此溶液中加入甲醇，析出沉淀。過濾、干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0028](3)在攪拌條件下，將目標(biāo)產(chǎn)物溶于二甲基亞砜中，得到2wt.%的溶液。在超聲波作用下，將去離子水加入前述溶液中，得到5mg/ml的懸浮液。將此懸浮液轉(zhuǎn)移至透析管中，在去離子水中透析5天。用去離子水稀釋成l(T2mg/mL的溶液即為具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料。
[0029]實(shí)施例3
一種植物油基納米載體材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)在自帶加熱及攪拌裝置的四口燒瓶中依次加入40g蓖麻油、2 g甲基丙烯酸甲酯、
3.5g甲基丙烯酸丁酯、0.5 g甲基丙烯酸羥乙酯、I g偶氮二異丁腈及70g甲苯。在70°C下反應(yīng)I小時(shí)。將4g偶氮二異丁腈溶于IOg甲苯中，所得引發(fā)劑溶液轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗I中。將18g丙烯酸甲酯、31.5g甲基丙烯酸丁酯、4.5g甲基丙烯酸羥乙酯、20g甲苯的混合溶液攪拌均勻，轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗2中?？刂屏魉?，保證恒壓滴液漏斗I和2中的溶液在約2小時(shí)滴加完畢。70°C保溫反應(yīng)5小時(shí)。攪拌條件下在上述反應(yīng)液中加入0.05g偶氮二異丁腈，同時(shí)升高反應(yīng)體系溫度至75°C，保溫反應(yīng)I小時(shí)后冷卻至常溫即得粗產(chǎn)物。
[0030](2)將粗產(chǎn)物傾倒入大量己烷中，所得漿液再溶于氯仿，得到濃度為50mg/mL的溶液。然后向此溶液中加入甲醇，析出沉淀。過濾、干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0031](3)在攪拌條件下，將目標(biāo)產(chǎn)物溶于二甲基甲酰胺中，得到3wt.%的溶液。在超聲波作用下，將去離子水加入前述溶液中，得到7mg/ml的懸浮液。將此懸浮液轉(zhuǎn)移至透析管中，在去離子水中透析7天。用去離子水稀釋成IO-1HigAiL的溶液即為具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料。
[0032]實(shí)施例4
一種植物油基納米載體材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)在自帶加熱及攪拌裝置的四口燒瓶中依次加入50g小桐子油、1.8 g丙烯酸甲酯、3g甲基丙烯酸丁酯、0.8 g甲基丙烯酸羥乙酯、I g偶氮二異丁腈及70g 二甲苯。在70°C下反應(yīng)I小時(shí)。將4g偶氮二異丁腈溶于IOg 二甲苯中，所得引發(fā)劑溶液轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗I中。將18g丙烯酸甲酯、30g甲基丙烯酸丁酯、4g甲基丙烯酸羥乙酯、20g甲苯的混合溶液攪拌均勻，轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗2中?？刂屏魉?，保證恒壓滴液漏斗I和2中的溶液在約2小時(shí)滴加完畢。70°C保溫反應(yīng)5小時(shí)。攪拌條件下在上述反應(yīng)液中加入0.08g偶氮二異丁腈，同時(shí)升高反應(yīng)體系溫度至75°C，保溫反應(yīng)I小時(shí)后冷卻至常溫即得粗產(chǎn)物。
[0033](2)將粗產(chǎn)物傾倒入大量正庚烷中，所得漿液再溶于氯仿，得到濃度為50mg/mL的溶液。然后向此溶液中加入甲醇，析出沉淀。過濾、干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0034](3)在攪拌條 件下，將目標(biāo)產(chǎn)物溶于二甲基乙酰胺中，得到5wt.%的溶液。在超聲波作用下，將去離子水加入前述溶液中，得到5mg/ml的懸浮液。將此懸浮液轉(zhuǎn)移至透析管中，在去離子水中透析3天。用去離子水稀釋成IO-1HigAiL的溶液即為具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料。
[0035]實(shí)施例5
一種植物油基納米反應(yīng)器的制備方法，包括以下步驟:
(I)在自帶加熱及攪拌裝置的四口燒瓶中依次加入40g菜籽油、2.5 g丙烯酸甲酯、
3.5g甲基丙烯酸丁酯、0.6 g甲基丙烯酸羥乙酯、I g偶氮二異丁腈及70g甲苯。在70°C下反應(yīng)I小時(shí)。將4g偶氮二異丁腈溶于IOg乙酸乙酯中，所得引發(fā)劑溶液轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗I中。將18g丙烯酸甲酯、28g甲基丙烯酸丁酯、4.5g甲基丙烯酸輕乙酯、20g甲苯的混合溶液攪拌均勻，轉(zhuǎn)入恒壓滴液漏斗2中?？刂屏魉?，保證恒壓滴液漏斗I和2中的溶液在約2小時(shí)滴加完畢。70°C保溫反應(yīng)5小時(shí)。攪拌條件下在上述反應(yīng)液中加入0.1g偶氮二異丁腈，同時(shí)升高反應(yīng)體系溫度至75°C，保溫反應(yīng)I小時(shí)后冷卻至常溫即得粗產(chǎn)物。
[0036](2)將粗產(chǎn)物傾倒入大量己烷中，所得漿液再溶于氯仿，得到濃度為50mg/mL的溶液。然后向此溶液中加入甲醇，析出沉淀。過濾、干燥即得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0037](3)在攪拌條件下，將目標(biāo)產(chǎn)物溶于二甲基甲酰胺中，得到2wt.%的溶液。在超聲波作用下，將去離子水加入前述溶液中，得到4mg/ml的懸浮液。將此懸浮液轉(zhuǎn)移至透析管中，在去離子水中透析5天。用去離子水稀釋成10_3mg/mL的溶液即為具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米反應(yīng)器。將可進(jìn)行自由基聚合的油性單體加入上述植物油基納米反應(yīng)器水溶液后即可聚合得到尺寸均勻的聚合物納米粒子。
[0038]應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換， 而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種植物油基納米載體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將液體植物油、不含端羥基的丙烯酸酯類單體、含有端羥基的丙烯酸酯類單體按質(zhì)量比30~60:30~60:1~10在溶劑A中進(jìn)行溶液聚合；聚合溫度為50~85°C，聚合時(shí)間5~10小時(shí)，所獲得溶液的有效固體質(zhì)量含量為40~85% ； (2)在攪拌條件下，將步驟(1)所得溶液傾倒入烷烴中得到漿液，接著將漿液再溶于氯仿中，然后往溶液中逐滴加入甲醇得沉淀，最后過濾、干燥即得固體目標(biāo)產(chǎn)物； (3)在攪拌條件下，將固體目標(biāo)產(chǎn)物溶于溶劑B中，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I~5%的溶液；然后在超聲波條件下往溶液中逐滴加入去離子水，得到濃度為1~10mg/mL的懸浮液；再將懸浮液轉(zhuǎn)移至透析管中，在去 離子水中透析1~10天，即得濃度為10_4~lmg/mL的具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物油基納米載體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)聚合時(shí)還添加有引發(fā)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種植物油基納米載體材料的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸酯、過氧化十二酰、過硫酸鉀、過硫酸銨中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物油基納米載體材料的制備方法，其特征在于，所述液體植物油為大豆油、花生油、小桐子油、芝麻油、葵花籽油、橡膠籽油、棉籽油、橄欖油、棕櫚油、蓖麻油中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物油基納米載體材料的制備方法，其特征在于，所述不含端羥基的丙烯酸酯類單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異辛酯中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物油基納米載體材料的制備方法，其特征在于，所述含有端羥基的丙酸酯類單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物油基納米載體材料的制備方法，其特征在于，所述溶劑A為乙腈、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酮、苯、甲苯、二甲苯中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物油基納米載體材料的制備方法，其特征在于，所述溶劑B為氯仿、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃中的至少一種。
9.一種植物油基納米載體材料，其為權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的制備方法制得的具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料。
10.權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的制備方法制得的具有核殼結(jié)構(gòu)的植物油基納米載體材料在納米反應(yīng)器、生物醫(yī)藥領(lǐng)域上的應(yīng)用。
【文檔編號】C08F220/14GK103965490SQ201410170202
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】王繼亮, 倪念芳 申請人:四川梅塞爾科技有限公司