一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法
2023-04-24 21:33:01
一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法
【專利摘要】本發明公開一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，採用以下步驟：1）乾燥反應器內加入羧基封端的聚己內酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚肽均聚物，攪拌反應3～4天，得聚肽-聚己內酯嵌段共聚物；2）乾燥反應器內加入異氰酸根封端的聚己內酯單十三烷基醚、溶劑、催化劑和聚丙烯醯胺，攪拌反應50～60分鐘，得聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物； 3）乾燥反應器內加入聚肽-聚己內酯嵌段共聚物、聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物和溶劑，攪拌混合40～50分鐘後，用流延法成膜並乾燥，得到本發明目標物。本發明製備工藝簡單，所得改性膜的親水性與柔順性有了很大提高。
【專利說明】 一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的
方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，屬於聚合物薄膜製備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]聚肽是一種具有良好的生物相容性和生物可降解性的生物材料，聚肽膜可用作人造皮膚等，但聚肽膜比較僵硬、缺乏親水性，從而一定程度上限制了其應用。聚己內酯具有較好的生物相容性和生物可降解性，比較柔軟。聚丙烯醯胺具有較好的生物相容性和生物可降解性，而且具有較好的親水性。先將聚己內酯鏈段分別引入聚肽鏈段和聚丙烯醯胺鏈段形成聚肽-聚己內酯嵌段共聚物和聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物，然後再將兩種共聚物混合形成具有較好相容性的共混物，製得改性聚肽膜，從而極大地提高了聚肽膜的親水性及柔順性。目前用聚己內酯和聚丙烯醯胺對聚肽膜親水性及柔順性進行改進的研宄尚未見報導。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種操作簡單及效果較好的對聚肽膜親水性及柔順性進行改進的方法。其技術方案為:
一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，其特徵在於:改性膜中聚肽鏈段的分子量為80000?90000，聚己內酯鏈段的分子量為3000?4000，聚丙烯醯胺鏈段的分子量為5000?6000 ;其改性方法採用以下步驟:
1)聚肽-聚己內酯嵌段共聚物的合成:在乾燥反應器內加入羧基封端的聚己內酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚肽均聚物，惰性氣氛下，於20?30°C攪拌反應3?4天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物，其中，聚肽均聚物採用聚(r-苯甲基-L-穀氨酸酯)、聚(r-乙基-L-穀氨酸酯)或聚(r-甲基-L-穀氨酸酯)；
2)聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物的合成:在乾燥反應器內加入異氰酸根封端的聚己內酯單十三烷基醚、溶劑、催化劑和聚丙烯醯胺，惰性氣氛下，於60?65°C攪拌反應50?60分鐘，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；
3)聚己內酯與聚丙烯醯胺改性的聚肽膜的製備:在乾燥反應器內加入聚肽-聚己內酯嵌段共聚物、聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物和溶劑，惰性氣氛下，於40?50°C攪拌混合40?50分鐘後，用流延法成膜並乾燥，得到目標物。
所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，步驟I)中，縮合劑米用N, N』 - 二環己基碳二亞胺、N, N』 - 二異丙基碳二亞胺或3_乙基-1- (3- 二甲氛丙基)碳二亞胺，溶劑採用二甲基甲醯胺，反應物溶液濃度為5?15 g:100 ml?
[0004]所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，步驟I)中，聚己內酯單十三烷基醚與聚肽均聚物的摩爾比為7?15:1 ;縮合劑與聚肽均聚物的摩爾比為1.08?1.8:1。
[0005]所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，步驟2)中，溶劑採用二甲基甲醯胺，催化劑採用二月桂酸二丁基錫，催化劑加入量為聚己內酯單十三烷基醚與聚丙烯醯胺總重量的3?5%。。
[0006]所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，步驟2)中，聚己內酯單十三烷基醚與聚丙烯醯胺的摩爾比為3?7:1，反應物溶液濃度為5?15g:100 ml ο
所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，步驟3)中，聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物在改性膜中的質量百分比為I?4%，溶劑採用二甲基甲醯胺，混合物溶液濃度為25?35 g: 100 ml ο
[0007]本發明與現有技術相比，其優點為:
1.所述的聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，採用醯胺化反應、加成反應和共混三種手段，操作簡單、易於掌握；
2.所述的聚肽改性膜親水性與柔順性有了很大的提高。
【具體實施方式】
[0008]實施例1
1)聚肽-聚己內酯嵌段共聚物的合成
在乾燥反應器內加入16.1克聚(r-苯甲基-L-穀氨酸酯)(分子量為80000)和7克羧基封端的聚己內酯單十三烷基醚(分子量為3000)，加入300 ml 二甲基甲醯胺，再加入
0.048克N, Λ/、二環己基碳二亞胺，惰性氣氛下，於20°C攪拌反應3天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；
2)聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物的合成
在乾燥反應器內加入3.5克聚丙烯醯胺(分子量為5000)和9克異氰酸根封端的聚己內酯單十三烷基醚(分子量為3000)和160 ml 二甲基甲醯胺，再加入上述反應物總重量3%0的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於60°C攪拌反應50分鐘，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；
3)聚己內酯與聚丙烯醯胺改性的聚肽膜的製備
在乾燥反應器內加入12.5克聚肽-聚己內酯嵌段共聚物和45.8 ml 二甲基甲醯胺溶劑，另加入佔改性膜總重量1%的聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物，惰性氣氛下，於40 °C攪拌混合40分鐘，用流延法成膜，在50°C真空乾燥箱中乾燥，得到目標物。
[0009]經測試:本發明目標物的親水率及斷裂伸長率分別比改性前提高了 11.8%和12.2%。
[0010]實施例2
I)聚肽-聚己內酯嵌段共聚物的合成
在乾燥反應器內加入16.3克聚(r-乙基-L-穀氨酸酯)(分子量為85000)和7克羧基封端的聚己內酯單十三烷基醚(分子量為3500)，加入305 ml 二甲基甲醯胺，再加入0.031克N，N』- 二異丙基碳二亞胺，惰性氣氛下，於25°C攪拌反應4天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物； 2)聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物的合成
在乾燥反應器內加入3.5克聚丙烯醯胺(分子量為5500)和9克異氰酸根封端的聚己內酯單十三烷基醚(分子量為3500)和160 ml 二甲基甲醯胺，再加入上述反應物總重量4%0的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於62°C攪拌反應55分鐘，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；
3)聚己內酯與聚丙烯醯胺改性的聚肽膜的製備
在乾燥反應器內加入12.6克聚肽-聚己內酯嵌段共聚物和45.5 ml 二甲基甲醯胺溶劑，另加入佔改性膜總重量2%的聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物，惰性氣氛下，於45°C攪拌混合45分鐘，用流延法成膜，在50°C真空乾燥箱中乾燥，得到目標物。
[0011]經測試:本發明目標物的親水率及斷裂伸長率分別比改性前提高了 12.6%和
13.3%ο
[0012]實施例3
1)聚肽-聚己內酯嵌段共聚物的合成
在乾燥反應器內加入16.5克聚(r-甲基-L-穀氨酸酯)(分子量為90000)和7克羧基封端的聚己內酯單十三烷基醚(分子量為4000)，加入310 ml 二甲基甲醯胺，再加入0.046克3-乙基-1- (3- 二甲氨丙基)碳二亞胺，惰性氣氛下，於30°C攪拌反應3天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；
2)聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物的合成
在乾燥反應器內加入3.5克聚丙烯醯胺(分子量為6000)和9克異氰酸根封端的聚己內酯單十三烷基醚(分子量為4000)和160 ml 二甲基甲醯胺，再加入上述反應物總重量5%0的二月桂酸二丁基錫，惰性氣氛下，於65°C攪拌反應60分鐘，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物；
3)聚己內酯與聚丙烯醯胺改性的聚肽膜的製備
在乾燥反應器內加入12.8克聚肽-聚己內酯嵌段共聚物和45.4 ml 二甲基甲醯胺溶劑，另加入佔改性膜總重量4%的聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物，惰性氣氛下，於50°C攪拌混合50分鐘，用流延法成膜，在50°C真空乾燥箱中乾燥，得到目標物。
[0013]經測試:本發明目標物的親水率及斷裂伸長率分別比改性前提高了 13.8%和
14.9%ο
【權利要求】
1.一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，其特徵在於:改性膜中聚肽鏈段的分子量為80000?90000，聚己內酯鏈段的分子量為3000?4000，聚丙烯醯胺鏈段的分子量為5000?6000 ;其改性方法採用以下步驟: 1)聚肽-聚己內酯嵌段共聚物的合成:在乾燥反應器內加入羧基封端的聚己內酯單十三烷基醚、溶劑、縮合劑和聚肽均聚物，惰性氣氛下，於20?30°C攪拌反應3?4天，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物，其中，聚肽均聚物採用聚(r-苯甲基-L-穀氨酸酯)、聚(r-乙基-L-穀氨酸酯)或聚(r-甲基-L-穀氨酸酯)； 2)聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物的合成:在乾燥反應器內加入異氰酸根封端的聚己內酯單十三烷基醚、溶劑、催化劑和聚丙烯醯胺，惰性氣氛下，於60?65°C攪拌反應50?60分鐘，終止反應，通過過濾、透析、乾燥，得到目標物； 3)聚己內酯與聚丙烯醯胺改性的聚肽膜的製備:在乾燥反應器內加入聚肽-聚己內酯嵌段共聚物、聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物和溶劑，惰性氣氛下，於40?50°C攪拌混合40?50分鐘後，用流延法成膜並乾燥，得到目標物。
2.根據權利要求1所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，其特徵在於:步驟1)中，縮合劑採用N，N』 - 二環己基碳二亞胺、N，N』 - 二異丙基碳二亞胺或3-乙基-1- (3-二甲氨丙基)碳二亞胺，溶劑採用二甲基甲醯胺，反應物溶液濃度為5 ?15 g:100 ml0
3.根據權利要求1所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，其特徵在於:步驟1)中，聚己內酯單十三烷基醚與聚肽均聚物的摩爾比為7?15:1 ;縮合劑與聚肽均聚物的摩爾比為1.08?1.8:1。
4.根據權利要求1所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，其特徵在於:步驟2)中，溶劑採用二甲基甲醯胺，催化劑採用二月桂酸二丁基錫，催化劑加入量為聚己內酯單十三烷基醚與聚丙烯醯胺總重量的3?5%0。
5.根據權利要求1所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，其特徵在於:步驟2)中，聚己內酯單十三烷基醚與聚丙烯醯胺的摩爾比為3?7:1，反應物溶液濃度為5?15 g: 100 ml ο
6.根據權利要求1所述的一種聚己內酯與聚丙烯醯胺改進聚肽膜親水性與柔順性的方法，其特徵在於:步驟3)中，聚丙烯醯胺-聚己內酯接枝共聚物在改性膜中的質量百分比為1?4%，溶劑採用二甲基甲醯胺，混合物溶液濃度為25?35 g: 100 ml。
【文檔編號】C08G81/00GK104497590SQ201510001225
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月5日 優先權日:2015年1月5日
【發明者】朱國全, 王發剛, 柳玉英 申請人:山東理工大學