聚(聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)的合成及其温敏性
聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯结构式
聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯结构式聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯（Polyethylene Glycol Methyl Ether Methacrylate，简称PEGMA）是一种重要的功能性单体，广泛应用于聚合物材料的制备和改性领域。
本文将对PEGMA的结构、性质、制备方法以及应用进行详细介绍。
1. 结构式首先，我们来看一下PEGMA的结构式：从结构式可以看出，PEGMA由两个主要部分组成：聚乙二醇（Polyethylene Glycol）和甲基丙烯酸酯（Methyl Methacrylate）。
聚乙二醇是由乙二醇分子通过缩合反应形成的线性高分子化合物，具有一定长度的氧化亲水性链段。
而甲基丙烯酸酯则是一种常见的单体，在聚合反应中可以发生自由基聚合反应。
2. 性质2.1 物理性质PEGMA是一种无色、无味、低黏度液体。
它具有良好的溶解性，可溶于水、醇类、酮类等极性溶剂。
PEGMA的溶解度随着聚乙二醇链段长度的增加而增加，但随着甲基丙烯酸酯含量的增加而减小。
2.2 化学性质PEGMA具有较高的反应活性，可以与其他单体进行共聚反应，形成具有不同功能和性能的共聚物材料。
它也可以通过引入不同官能团或进行化学修饰，获得更多的化学反应途径。
3. 制备方法PEGMA的制备方法主要有以下几种：3.1 缩合反应聚乙二醇和甲基丙烯酸酯可以通过缩合反应制备PEGMA。
具体步骤如下：1.将聚乙二醇和甲基丙烯酸酯按一定比例混合；2.加入催化剂，在适当温度下进行缩合反应；3.反应结束后，通过蒸馏等方法提取纯净的PEGMA产物。
3.2 共聚反应PEGMA还可以通过与其他单体进行共聚反应制备。
常用的共聚单体包括甲基丙烯酸酯类、丙烯酸酯类、丙烯醛类等。
共聚反应可以通过自由基聚合、离子聚合等方法进行。
4. 应用PEGMA具有良好的溶解性和反应活性，广泛应用于聚合物材料的制备和改性领域。
以下是一些主要的应用领域：4.1 水性涂料PEGMA可以与其他水溶性单体共聚，制备水性涂料。
聚乙二醇单丁醚聚甲基丙烯酸酯
聚乙二醇单丁醚聚甲基丙烯酸酯聚乙二醇单丁醚聚甲基丙烯酸酯（Poly(ethylene glycol) butyl ether methacrylate，缩写PEGMA-BE) 是一种功能性单体，广泛应用于材料科学领域。
本文将从简单介绍PEGMA-BE的结构和性质开始，逐步深入讨论其应用领域以及所带来的影响。
1. PEGMA-BE的结构和性质：PEGMA-BE是一种聚合物单体，具有独特的结构，主要由聚乙二醇单丁醚和甲基丙烯酸酯组成。
聚乙二醇单丁醚作为主链，具有良好的溶解性和生物相容性；而甲基丙烯酸酯则为侧链，赋予PEGMA-BE良好的可聚合性和反应活性。
2. PEGMA-BE的应用领域：PEGMA-BE由于其独特的结构和性质，在各个领域具有广泛的应用。
以下是其中几个典型的领域：2.1 生物医学应用：PEGMA-BE具有优异的生物相容性和生物降解性，在生物医学领域有着广泛的应用前景。
PEGMA-BE可以用于制备生物可降解的材料，如纳米粒子载药系统、生物传感器等。
PEGMA-BE还可以作为药物缓释系统的载体，用于控制药物的释放速率，延长药物在体内的留存时间。
2.2 功能性涂料：PEGMA-BE可以通过聚合反应，制备具有特殊功能的涂料。
将PEGMA-BE与其他单体共聚合，可以得到具有防水、防油、抗污染等功能的涂层。
这些涂层可以应用于建筑、汽车等领域，提供保护和美观效果。
2.3 构筑纳米结构：PEGMA-BE具有良好的可溶性和可聚合性，可以用于构筑纳米结构。
将PEGMA-BE与金属离子配位，可以得到金属纳米粒子；将PEGMA-BE与二氧化硅等纳米材料相结合，可以制备具有特殊功能的纳米复合材料。
这些纳米结构在光学、电子、催化等领域具有重要应用。
3. 个人观点和理解：PEGMA-BE作为一种功能性单体，具有广泛的应用前景。
其优异的溶解性、生物相容性和可聚合性，使得其在生物医学、涂料和纳米科学领域得到了广泛的研究和应用。
聚乙二醇单甲基丙烯酸酯
聚乙二醇单甲基丙烯酸酯聚乙二醇单甲基丙烯酸酯是一种重要的聚合物材料，具有许多优良的性能和广泛的应用领域。
下面将从其合成方法、物理化学性质、应用领域等方面进行详细介绍。
聚乙二醇单甲基丙烯酸酯的合成方法有多种，其中较常用的方法是通过甲基丙烯酸甲酯与乙二醇进行酯交换反应得到。
在反应过程中，需要使用催化剂和溶剂来促进反应的进行。
合成得到的聚乙二醇单甲基丙烯酸酯可以通过溶剂蒸发、沉淀、冷冻干燥等方式进行纯化和固化。
聚乙二醇单甲基丙烯酸酯具有许多优异的物理化学性质。
首先，它具有较高的溶解性，可以在多种有机溶剂中溶解。
其次，它具有较好的热稳定性和机械性能，可以在较宽的温度范围内使用。
此外，聚乙二醇单甲基丙烯酸酯还具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以在医药领域中应用于药物缓释、组织工程等方面。
聚乙二醇单甲基丙烯酸酯在医药领域中有着广泛的应用。
首先，它可以作为药物缓释系统的载体材料，通过调控聚乙二醇单甲基丙烯酸酯的分子结构和形态，实现药物的缓慢释放，延长药物的作用时间。
其次，聚乙二醇单甲基丙烯酸酯还可以用于制备生物可降解的缝合线、修复材料等，具有良好的生物相容性和可降解性，可以避免二次手术带来的疼痛和并发症。
此外，聚乙二醇单甲基丙烯酸酯还可以用于组织工程、人工器官等领域，为组织修复和替代提供支持。
除了医药领域，聚乙二醇单甲基丙烯酸酯在其他领域也有广泛应用。
例如，在涂料和粘合剂中，聚乙二醇单甲基丙烯酸酯可以作为增塑剂和增粘剂，提高涂料和粘合剂的性能。
在纺织品加工中，聚乙二醇单甲基丙烯酸酯可以用于纤维改性和染色增白等方面。
此外，聚乙二醇单甲基丙烯酸酯还可以用于电子材料、液晶显示器、光学材料等领域，发挥着重要的作用。
聚乙二醇单甲基丙烯酸酯是一种具有广泛应用前景的聚合物材料。
通过不同的合成方法和调控手段，可以得到具有不同结构和性能的聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，满足不同领域的需求。
随着科学技术的不断发展和创新，相信聚乙二醇单甲基丙烯酸酯在更多领域中将展现其巨大的潜力和应用价值。
温敏性PCL_PEG_PCL水凝胶的合成_表征及蛋白药物释放_苗博龙
Vo.l302009年12月 CHEM I CAL J OURNAL OF CH I NESE UN I VERSI T I E S 2508~2513温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放苗博龙,马桂蕾,宋存先(中国医学科学院、北京协和医学院生物医学工程研究所,天津300192)摘要 考察了温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶中聚乙二醇(PE G)及聚己内酯(PCL)不同嵌段组成对其溶胶-凝胶相转变温度以及亲水性药物(牛血清白蛋白,BS A)释放速率的影响.采用开环聚合法,以辛酸亚锡为催化剂、PEG1500/PEG1000为引发剂,与己内酯单体发生开环共聚,合成了一系列具有不同PEG和PCL嵌段长度的PCL-PEG-PCL型三嵌段共聚物.通过核磁共振氢谱及凝胶渗透色谱对其组成、结构及分子量进行了表征.共聚物的溶胶-凝胶相变温度由翻转试管法测定.利用透射电镜、核磁共振氢谱及荧光探针技术证实了该材料在水溶液中胶束的形成.以BSA为模型蛋白药物,制备载药水凝胶,利用m icroBCA法测定药物在释放介质中的浓度,研究其体外释放行为.实验结果表明,共聚物的溶胶-凝胶相变温度与PCL及PEG嵌段长度紧密相关,即在给定共聚物浓度情况下,固定PEG嵌段长度而增加PCL嵌段长度,会导致相变温度降低;而固定PCL嵌段长度而增加PEG嵌段长度,其相变温度相应升高.水凝胶中蛋白药物的释放速率与疏水的PCL嵌段长度无关,而与亲水的PEG嵌段长度密切相关,即PEG嵌段越长,蛋白药物释放越快.关键词 PCL-PEG-PCL共聚物;温度敏感;水凝胶;凝胶相变温度;蛋白药物释放中图分类号 O631.1+1 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2009)12-2508-06近年来,由于生物技术的快速发展和人类基因组测序的完成,大量可用于治疗疾病的蛋白类药物的发展前景广阔.于是蛋白药物在体内经肝脏代谢可导致其血浆半衰期较短,目前临床上把皮下注射作为其主要的给药方式.但这种方法的最大缺陷在于需要频繁注射以确保药物疗效[1,2].因此,有必要设计并合成出一种新型材料作为蛋白药物的缓释给药体系,使得药物活性免受外界条件影响,保持理想的疗效,提高蛋白药物的临床应用价值.温敏性水凝胶是一种亲水的聚合物网络,对其大量的研究发现,其在凝胶形成过程中不涉及化学反应,分子链间的交联通过分子间相互作用力(范德华力、疏水相互作用及氢键等)形成.通过改变温度就可以影响并改变这些疏水相互作用以及氢键作用,在水中经过简单的可逆性相转变(溶胶-凝胶)即可形成水凝胶.因此温敏性水凝胶的制备过程更为简单,且不需要有机溶剂,将更有利于蛋白类药物的传递[3].目前一些研究表明,温敏性PLGA/PEG水凝胶具有比较理想的凝胶特性,可在温度低于30 时装载蛋白药物,在体温条件下发生溶胶-凝胶相变,并由于其良好的生物可降解性和安全性而受到广泛的关注.但这种给药体系仍存在一些尚未解决的问题,如载药时须在较低温度下操作,且蛋白药物的缓释周期较短(仅为7d),给临床应用带来了不便和局限.另外,从材料角度看,提高疏水的PLGA嵌段长度会引起蛋白药物的聚集[4].众所周知,聚己内酯(PCL)是一种被广泛研究的可生物降解的结晶聚合物,共聚物可呈粉末状形态,相比于其它材料在临床使用时更易于处理,而且,聚己内酯具有良好的生物相容性、低毒性、疏水性且药物通透性好;而聚乙二醇(PEG)也由于其良好的理化性质,如低毒性、低免疫原性及低抗原性等,已得到美国食品药品监督管理局的批准用于人体内使用[5,6].基于上述优点,PCL和PEG的共聚物被认为安全无毒、生物相容性好且生物降解速度可调,在生物医用材料领域具有广阔的应用前景.收稿日期:2009-03-18.基金项目:教育部博士点新教师基金(批准号:200800231138)资助.联系人简介:宋存先,女,研究员,主要从事医用高分子材料和药物缓控释放的研究.E-m ai:l scx i an@to m.co mHw ang 等[7]合成了温敏性PEG -PCL-PEG 型水凝胶;Gong 等[8]考察了PEG-PCL -PEG 型水凝胶在昆明鼠体内凝胶的形成、体外药物的释放及材料的细胞毒性.尽管PEG-PCL -PEG 型共聚物具有良好的应用前景,但其合成及纯化过程较为繁琐.本文采用一步开环共聚法合成了温敏性PCL -PEG-PCL 型可降解水凝胶共聚物,减少了己二异氰酸酯偶联步骤,合成方法更为简单,且具有理想的理化性质;同时着重探讨了不同疏水嵌段(PCL)及亲水嵌段(PEG )长度及组成对水凝胶温敏性能及药物释放行为的影响,以期筛选出适合作为蛋白类药物缓控释的新型给药载体.1 实验部分1.1 试剂与仪器己内酯单体( -CL )购自A l d irich 公司,在氮气保护下,经氢化钙减压蒸馏除水;聚乙二醇(PEG,M w =1000,1500)购自Fluka 公司;辛酸亚锡[Sn(O ct)2,分析纯]、牛血清白蛋白(BSA )和Plur onic F127均购自S ig m a 公司;芘(Pyrene ,分析纯)购自天津阳光允能生物技术开发有限公司;二氯甲烷和石油醚均为分析纯.B r uker AM 300核磁共振仪;W aters ALC /GPC 244GPC 仪;H itach i F4500荧光光谱仪;J EOL JE M-100S 透射电镜(TE M );Spectra Plus 384(M o lecularD ev ices)紫外-可见分光光度仪.1.2 合 成分别将干燥的PEG (M w =1000,1500)和 -CL 按不同比例加入到封管中,用注射器加入一滴Sn(O ct)2,抽真空,通氮气,置换5次,排尽管中氧气.喷枪封管后,置于120 油浴中搅拌反应24h .反应结束后,将产物溶于二氯甲烷中,用石油醚沉淀纯化2次,真空干燥过夜,密封后于4 冷藏保存.具体合成路线见Sche m e 1.Sch e m e 1 Syn thetic rou te of PCL -PEG-PCL1.3 1H NMR 和GPC 测试在25 下,核磁共振氢谱(1H NMR)由Bruker AM 300核磁共振仪测定,溶剂为CDC l 3,TM S 为内标.在35 下,凝胶渗透色谱(GPC )由W aters ALC /GPC 244GPC 仪测定,溶剂为THF,流速为1 0mL /m i n ,PS 为标准物.1.4 So-l gel 转变相图测定材料的So-l gel 转变相图采用翻转试管法测定.在室温下,分别将一定量的不同材料置于4mL 试管中,加入1mL 双蒸水,完全溶解,浸没到恒温水浴中,每步升温速率为1 /10m in ,达到指定温度后稳定20m i n ,根据流动(So l)-不流动(Ge l)的原则进行判断,绘制So-l gel 转变相图,精确度为 1 [7,9].1.5 胶束的形成将1滴含有质量分数为0 1%磷钨酸的纳米粒混悬液置于包有碳膜的铜网上,然后用电镜观察[10].将材料配制成一系列浓度(0 1~1 10-6g /L),以芘(6 0 10-7m o l/L)为荧光探针,固定发射波长 em =390nm,利用H itach i F4500荧光光谱仪测定荧光强度,通过计算得到该材料的临界胶束浓度(c m c)[11,12].为证实共聚物可在水中形成核-壳结构的胶束,采用Bruker AM 300核磁共振仪测定其1H NMR 谱,溶剂为CDC l 3和D 2O,T M S 为内标.1.6 体外药物释放实验以p H =7 4的PBS 缓冲液作为释放介质,在37 的恒温空气浴振荡器中进行凝胶的体外药物释放实验.包药过程如下:将材料(0 25mg )置于10mL 试管中,加入1mL 双蒸水,完全溶解后,加入一定量的BSA,混合均匀.释放过程如下:将试管置于37 的振荡培养箱中,形成凝胶状态,加入5mL 释放液(PBS,p H =7 4),恒温振荡(60r /m in).定时取样时,将释放液全部取出用于测定药物释放量,2509 N o .12苗博龙等:温敏性PCL -PEG-PCL 水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放并补充上新鲜的空白PBS 液.采用m icroBC A 法测定牛血清白蛋白(BSA )在凝胶中的释放速率,工作曲线为 =(A -0 0082)/0 0014,计算并绘制药物累积释放曲线图,质量浓度单位为mg /mL .2 结果与讨论2.1 材料的1H NMR 和GPC 表征以辛酸亚锡为催化剂,分别以PEG1500和PEG1000为引发剂,与 -CL 发生开环共聚反应.所得材料的物理参数列于表1.Tab le 1 Physica l para m e ters of th e syn thesized PCL-PEG-PCL tr i b lock copoly m ersSa m p l ePCL-PEG-PCL a n (EG )/n (CL)a M n a M n b PD I b A1(CL)7 0-(EG )22 7-(CL)7 01 6800-1000-80026501 1A2(CL)9 8-(EG )22 7-(CL)9 81 31120-1000-112034001 3B1(CL)11 0-(EG )34 1-(CL)11 01 61250-1500-125041001 2B2(CL)11 8-(EG )34 1-(CL)11 81 41350-1500-135043501 3 a .C al cu lated fro m 1H NM R of EG(4H,3 63)and CL(2H,4 04);b .cal cu l ated fro m GPC.图1是材料的300MH z 1H NMR 谱.各吸收峰对应的质子归属如下: 3 63(图1峰e)为PEG 链段上的 C H 2C H 2 的特征峰, 4 04(图1中峰d), 2 36(图1峰a), 1 68(图1峰b)及 1 36(图1峰c)则分别对应PCL 链段上的 C H 2 质子.由于PEG 链段分子量已知,因此PCL 链段的分子量可通过PEG 嵌段中 C H 2C H 2 基团的特征峰e 与PCL 嵌段中 C H 2 基团的特征峰d 的峰强度比值计算得出.Fig .1 1H N M R of triblock copo l y m er i n CDC l3F i g .2 TE M i m age of 0 1%sa m p l e A2i n water2.2 材料胶束的形成图2为温敏性PCL-PEG-PCL 三嵌段共聚物的透射电镜(TE M )照片,可见共聚物在溶液中形成了胶束.Fig .3 1H N MR of triblock copo l y m er i n D 2O (A)and CDC l 3(B )图3(A )和(B)分别为共聚物在D 2O 和CDC l 3中的1H NMR 谱,可确证PCL-PEG-PCL 三嵌段共聚物在水中形成了具有核-壳结构的胶束.这是由于PCL 和PEG 嵌段均溶于CDC l 3,二者以液态形式存在,不形成胶束,因此二者的质子特征峰在CDC l 3中全部出现[图3(B )].在D 2O 中[图3(A )],PCL 嵌段不溶形成胶束的内核,而PEG 嵌段溶解形成胶束的外壳,所以PCL 嵌段特征峰(图1a ,b ,c ,d)全部消失,而PEG 嵌段特征峰(图1e)则得到保留[13].图4是以芘为荧光探针的样品B1水溶液的荧光光谱图,可见共聚物的质量浓度依次增加(自下而上,范围是1 10-6~0 1g /L),荧光强度也依次增加.当质量浓度增加到一定值时,荧光光谱的最大吸收峰发生红移,即从333 5nm 处转移到335 5nm 处.这说明芘先是分配到疏水区域,其最2510高等学校化学学报 V o.l 30Fig .4 Fluorescen t s p ec tra of sa m p l e B1solution大吸收峰位于333 5nm.随着胶束的形成,芘从水环境中转移到胶束的疏水内核中,其最大吸收峰位于335 5nm,这一荧光红移现象进一步证明了样品在水中胶束的形成.将333 5和335 5n m 处荧光激发光谱强度之比与溶液质量浓度对数作图,可得到样品A1,A2,B1和B2的临界胶束浓度(c m c)分别为5 10-4,3 10-4,6 0 10-4及3 0 10-4g /L [11].证明当亲水嵌段长度一致时,疏水嵌段越长,材料在水中越易胶束化,即c m c 值越小.以上3种方法证实了PCL -PEG-PCL 三嵌段共聚物可在水中形成具有核-壳结构胶束的能力,为凝胶的胶束机理研究提供了实验依据.2.3 材料的So-l gel 转变相图PCL -PEG-PCL 型三嵌段共聚物在水中均呈现可逆的温敏性So -l ge l 相变能力.温敏凝胶的So -l gel F i g .5 So-l ge l tran sition phase diagra m转变相图可以反映凝胶转变温度和浓度之间的关系.图5是利用翻转试管法测定的4种材料的So-l gel 转变相图.在考察的温度范围(20~55 )内,所有的水凝胶均呈3种基本的物理形态,即溶胶、凝胶以及浑浊的沉淀(图6).随着温度的变化,共聚物由溶胶状态[图6(A )]转变为水凝胶状态[图6(B)],并最终形成沉淀状态[图6(C )].温敏性PCL-PEG-PCL 型共聚物由疏水的PCL 嵌段和亲水的PEG 嵌段组成,其中PCL 嵌段起到交联形成的作用,而PEG 嵌段则发挥使共聚物分子保留于水中的作用.在较低温度时,亲水的PEG 嵌段和水分子之间形成的氢键起主要作用,导致共聚物溶于水中;当温度升高时,氢键作用减弱,疏水的PCL 嵌段间的疏水作用力增强,从而发生So-l gel 相变[14].如图5所示,共聚物的嵌段组成对相变温度影响显著.当材料质量分数为15%~30%时,随着PCL 嵌段长度分别由分子量1120(B1)增大到1250(B2),或由800(A1)增大到1000(A 2),共聚物的凝胶相变温度规律地下降.这说明在固定PEG 嵌段长度的条件下,增大PCL 嵌段的长度会提高共聚物中该嵌段的疏水性,增强其聚集趋势,使共聚物在水溶液中更早地形成水凝胶.而共聚物B1的So -l ge l 相变温度高于共聚物A2,则表明当疏水PCL 嵌段长度相近时,增大PEG 嵌段长度,共聚物的亲水性会得到提高.F i g .6 Op tical i m ages of s a m p le A l(A)C l ear s o,l 25 ;(B)opaque ge,l 31 ;(C )preci p itati on,47 .进一步观察到共聚物B1和B2(PEG 分子量为1500)的凝胶窗口由两部分组成,在温度相对较低下呈透明凝胶状态,而在温度相对较高下呈不透明凝胶状态.根据Yu 等[15]的报道,凝胶相变的发生是由于胶束的聚集,而驱动胶束聚集的原因是胶束间的疏水相互作用.2511 N o .12 苗博龙等:温敏性PCL -PEG-PCL 水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放综上所述,我们认为共聚物的凝胶过程可能包括如下4个步骤:(1)两亲性共聚物在水中通过自组装形成胶束,此时体系呈澄清的溶胶状态[图7(A )];(2)随着温度的升高,胶束间的疏水相互作用增强,胶束由不均一的介观胶束网络进一步聚集形成宏观的凝胶.相比于共聚物A1和A2,共聚物B1和B2中亲水的PEG 嵌段较大,不易发生大规模的胶束聚集,而是形成相对 稀疏 的胶束网络,即透明凝胶[图7(B)];(3)随着温度进一步升高,胶束网络会发生糙化(Coarsening effect),形成相对 致密 的胶束簇.当胶束簇尺寸或胶束簇间隔的大小进入可见光波长范围内时,便形成了肉眼可见的不透明凝胶[图7(C )];(4)当温度过高时,由于共聚物的疏水性过大,导致胶束结构破坏,从而形成浑浊的沉淀[图7(D)].Fig .7 O p tica l i m ages of copoly m er B1solution s i n the test tube at tested te m peratures(A)C lear s o,l 25 ;(B )transparent ge,l 34 ;(C )opaque ge,l 37 ;(D)preci p itati on ,51 .另外,当材料的质量分数在15%~30%范围时,这4种材料So -l ge l 相变温度位于23~37 区间,符合人体37 模拟药物缓释及保持蛋白药物活性的要求.2.4 材料的体外药物释放图8所示为模型蛋白药物BS A 在合成的PCL-PEG-PCL 型温敏水凝胶及对照用Plur onic F127中的F i g .8 Cu m u l ative release p rofile of B SAfro m hyd roge ls 体外释放曲线.由图8可见,Pl u ron ic F127在1d内将全部药物释放完毕,而本文合成的材料对于BSA 的释放时间分别达到18d 和32d ,起到了对蛋白药物的控制释放的作用.在图8中,药物在前24h 的释放速率较高,自24h 起释放速率有所减缓且趋于平稳.这主要是因为PCL -PEG-PCL 共聚物在水中形成了胶束,疏水性的PCL 嵌段形成胶束的内核,而亲水性的PEG形成胶束的外壳.亲水性药物BSA 会分布在亲水性PEG 区域,并与胶束最外层负责连接PEG 与PCL的C O 基团形成氢键.当外层的作用位点饱和时,水凝胶中游离药物的含量增加.此时,游离的BSA 分子更易以较高的速率从凝胶的亲水通道扩散并释放出去.当游离药物释放完毕时,其余的结合药物便会以较低的速率释放[14].另外,从图8还可观察到,在PEG 嵌段长度一定的情况下,PCL 嵌段的长度对于药物释放速率无明显影响,但PEG 嵌段的长度直接决定了药物释放的速率(如材料A1,A2与B1).综上可以得到如下结论:(1)由于疏水的PCL 嵌段居于胶束的内部,不与BSA 分子发生作用,故其嵌段长度对药物释放速率影响不大;(2)亲水性嵌段PEG 处于胶束外部,直接与亲水性药物BSA 发生相互作用.随着增加PEG 嵌段的长度,聚合物中PEG 区域的亲水性提高,从而使BSA 与PEG 嵌段之间的相互作用加强,进而减缓药物释放速率.这充分解释了A1和A2亲水药物释放速率高于B1和B2的现象.值得注意的是,尽管Pluronic F127中的PEG 含量远高于本文合成的材料,但其凝胶的机械性能较差,其结构在1d 内全部破坏,这直接导致了药物的快速释放;而PCL -PEG-PCL 水凝胶则在30d 内仍保持了完整的结构.以上事实证明,共聚物中合理的PEG 嵌段长度和良好的凝胶机械性能是保证达到药物缓控释效果的关键.2512高等学校化学学报 V o.l 30参 考 文 献[1] Sanders L.M..E ur .J .Drug M etab Phar m acok i net[J ],1990,15(2):95 102[2] S i ngh S.,W ebs t er D . 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(甲基)丙烯酸聚乙二醇单乙烯醚酯
(甲基)丙烯酸聚乙二醇单乙烯醚酯1.甲基丙烯酸聚乙二醇单乙烯醚酯是一种常用的合成材料。
Methacrylate polyethylene glycol monoethylene ether is a commonly used synthetic material.2.这种化合物具有良好的稳定性和耐用性。
This compound has good stability and durability.3.它可以用于制备聚合物和树脂。
It can be used to prepare polymers and resins.4.甲基丙烯酸聚乙二醇单乙烯醚酯在医学领域也有广泛的应用。
Methacrylate polyethylene glycol monoethylene ether also has wide applications in the medical field.5.它常用于制备生物相容性材料。
It is commonly used to prepare biocompatible materials.6.这种化合物对生物体具有较低的毒性。
This compound has low toxicity to living organisms.7.甲基丙烯酸聚乙二醇单乙烯醚酯可以通过化学合成得到。
Methacrylate polyethylene glycol monoethylene ether canbe obtained through chemical synthesis.8.它的生产工艺相对简单且成本较低。
Its production process is relatively simple and cost-effective.9.该化合物可以用作表面活性剂和乳化剂。
The compound can be used as a surfactant and emulsifier.10.它具有较好的表面张力和分散性能。
甲基丙烯酸聚乙二醇单酯的合成与表征[1]
![甲基丙烯酸聚乙二醇单酯的合成与表征[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/1ae593828762caaedd33d474.png)
甲基丙烯酸聚乙二醇单酯的合成与表征２００８年０１月科技与开发甲基丙烯酸聚乙二醇酯类是一类重要的化工原料，由于聚乙二醇支链具有很好的极性、水溶性和柔性，具有类似冠醚的结构特性，在诸多领域都有重要用途。
涂料方面，该单体制备的丙烯酸树脂由于有长而柔软的极性侧基的存在，既具有良好的柔韧性，又具有较好的耐溶剂性［１］；还可制备亲水性树脂，具有防雾作用，从而有望用于汽车玻璃和浴室镜等［２］。
在聚合物电解质方面，由于聚乙二醇支链对碱金属离子有强烈的络合能力和氧化还原稳定性，形成的络合物表现出较好的快离子导电性。
官建国等［３］采用甲丙烯酸聚乙二醇酯与甲基丙烯酸盐共聚，制备的聚合物电解质，离子导电率在３０℃时为４．０×１０－６Ｓ／ｃｍ。
此外，甲基丙烯酸聚乙二醇酯还在吸水树脂、药物缓释凝胶、固定化酶、减水剂、分散剂、热敏材料等方面具有很重甲基丙烯酸聚乙二醇单酯的合成与表征杨超１，２，王云普１，２，刘汉功１，２，刘东杰３，郭金山４（１．省部共建生态环境高分子材料教育部重点实验室，兰州甘肃７３００７０；２．西北师范大学高分子研究所，兰州甘肃７３００７０；３．西安理工大学材料科学与工程学院，西安，陕西７１００４８；４．兰州大学化学化工学院，兰州甘肃７３００００）摘要：以聚乙二醇单甲醚－４００与甲基丙烯酸直接酯化反应，以甲苯为带水剂、对甲苯磺酸为催化剂，合成甲丙烯酸聚乙二醇单酯。
通过实验确定酯化反应的最佳条件：甲基丙烯酸与聚乙二醇单甲醚－４００的摩尔比为２．５∶１，反应温度１１５℃，阻聚剂对苯二酚为０．７８％（以醇酸总质量计），反应时间为９ｈ，催化剂对甲苯磺酸为３％（以醇酸总质量计），产率为８７．５％。
产品结构经ＩＲ和１ＨＮＭＲ、１３ＣＮＭ表征，证明为目标产物。
关键词：甲基丙烯酸；聚乙二醇单甲醚４００；甲基丙烯酸聚乙二醇单酯；酯化反应中图分类号：ＴＱ３２５．７文献标识码：Ａ文章编号：１００６－２５３ｘ（２００８）０１－００１－３ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｅｔｈｙｌａｃｒｙｌｉｃＡｃｉｄＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅＧｌｙｃｏｌＳｉｎｇｌｅＭｅｔｈｙｌＥｔｈｅｒ（４００）ＥｓｔｅｒＹＡＮＧＣｈａｏ１，２，ＷＡＮＧＹｕｎ－ｐｕ１，２，ＬＩＵＨａｎ－ｇｏｎｇ１，２，ＬＩＵＤｏｎｇ－ｊｉｅ３，ＧＵＯＪｉｎ－ｓｈａｎ４（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｃｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ－ＲａｌａｔｅｄＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｇａｎｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｏｌｙｍｅｒ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｇａｎｓｕ，Ｃｈｉｎａ，；３．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｍａｔｅｒａｌｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｅｎｇｅｅｒ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；４．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｇａｎｓｕ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌａｃｒｙｌａｔｅ（ＰＥＧＡ）ｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｏｆＰＥＧ（４００）ａｎｄｍｅｔｈａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄ．ＴｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｔｈａｔｔｈｅｍｏｌａｒｒａｔｅｏｆａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｔｏＰＥＧｗａｓ２．０：１．０，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ１１０℃，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｉｓ６ｈ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｈｙｄｒｏｑｕｉｎｏｎｅａｎｄｐ－ｍｅｔｈｙｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄｗａｓ０．４％ａｎｄ０．８％，ｒｅ－ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｓｓｏｆＰＥＧａｎｄａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄ）．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＰＥＧＡｗａｓｃｈａｒａｃ－ｔｅｒｉｚｅｄｂｙＦＴＩＲａｎｄ１ＨＮＭＲ．Ｔｈｅｅｓｔｅｒｙｉｅｌｄｒｅａｃｈｅｄ８１％ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ１ＨＮＭＲ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｈａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄ；ｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｓｉｎｇｌｅｍｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒ（４００）ｅｓｔｅｒ；ｐｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｍｏｎｏｅｓｔｅｒ；ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ收稿日期：２００７－１０－３０作者简介：杨超（１９８２－），男，满族，在读硕士，主要研究方向为涂料及不对称催化。
聚乙二醇_PEG_聚乙烯醇_PV_省略__温敏水凝胶的制备及温敏特性研究_孙大辉
聚乙二醇(PEG)/聚乙烯醇(PVA)温敏水凝胶的制备及温敏特性研究＊孙大辉1,崔 艳2,疏官胜2,马荣堂3,张 梅2(1.吉林大学第一医院,吉林长春130021;2.吉林大学军需科技学院,吉林长春130062;3.吉林大学化学院,吉林长春130023)摘 要: 温敏水凝胶作为一种智能高分子材料已成为一个研究热点,由于它的温度敏感性在生物医学、生物工程等领域具有良好的应用前景。
通过分子设计利用接枝共聚法将低熔点的结晶性,不同分子量的PEG 接枝到高熔点的PVA高分子骨架材料上,获得具有可逆相变特性、不同相变温度的功能高分子材料,在此基础上制备温敏性水凝胶,对其温敏性能及影响因素进行研究;用DSC方法对干凝胶的相转变行为进行研究,在此基础上探索PEG在相变温度的结晶熔融性能与水凝胶温敏行为之间的关系。
结果表明,水凝胶相转变温度可控制在38.5～40℃,在高于相转变温度20min内水凝胶失水60%以上。
此研究可在医学人体体表创伤创面药物控释方面得到应用。
关键词: 聚乙二醇;聚乙烯醇;温敏水凝胶中图分类号: TQ423.21;O648文献标识码:A 文章编号:1001-9731(2009)增刊-0493-041 引 言水凝胶是一种能显著地溶胀于水但在水中并不能溶解的胶态物质。
温敏水凝胶是指水凝胶的吸、放水(或溶剂)量在某一温度有突发性变化,即溶胀比在某一温度会突然变化,此温度称敏感温度(LCS T)。
由于温敏水凝胶随温度变化能快速吸收和释放水(或溶剂)而体现其开关性能,因此在生物化学、医药等领域具有广泛的应用前景[1～5]。
如将干的水凝胶浸泡于药液中而使药液渗透于水凝胶,或通过酶与水凝胶骨架上的活性基团之间的反应而将酶固定于水凝胶中,这种水凝胶可用于疾病的诊断与治疗,并可反复使用。
典型温敏水凝胶的特性是基于PNIPA自身结构中同时具有亲水性和疏水性基团,在31℃左右可发生可逆的非连续体积相转变[6～9]。
聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯结构式
第一部分：引言与概述1.1 介绍聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯结构式在化学领域，聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯（简称PEGMA）是一种重要的聚合物。
其结构式为C8H14O3，是由聚乙二醇和甲醚甲基丙烯酸酯通过聚合反应得到的一种聚合物。
PEGMA在材料、医药、生物领域等多个领域有着广泛的应用，具有独特的物理化学性质，因此备受关注。
1.2 本文的目的和意义本文旨在深入探讨PEGMA的结构特点、制备方法、物理化学性质以及在不同领域的应用，帮助读者全面了解和认识这一重要的聚合物。
通过系统性的分析和阐述，读者能够在学术研究或工程实践中更好地应用PEGMA，促进科学技术的发展和应用。
第二部分：PEGMA的结构特点和制备方法2.1 PEGMA的结构特点聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯（PEGMA）的结构式为C8H14O3，由聚乙二醇与甲醚甲基丙烯酸酯单体聚合而成。
其分子结构中含有聚乙二醇链和甲醚甲基丙烯酸酯单体结构，具有一定的亲水性和亲油性，使得PEGMA在不同的溶剂系统中具有良好的溶解性和相容性。
2.2 PEGMA的制备方法PEGMA的制备主要通过聚合反应来实现。
一种常见的制备方法是将聚乙二醇和甲醚甲基丙烯酸酯加入反应釜中，经过酯化聚合反应得到聚合物PEGMA。
在制备过程中，需要控制反应的温度、时间和催化剂的选择，以确保得到高质量的PEGMA产物。
第三部分：PEGMA的物理化学性质和应用领域3.1 PEGMA的物理化学性质PEGMA具有良好的溶解性、稳定性和成膜性，在水性体系、有机溶剂中都表现出优异的性能。
其聚合物具有一定的分子量和粘度，能够在不同的实际应用中发挥多种功能。
PEGMA还具有一定的生物相容性，可用于医药和生物材料领域。
3.2 PEGMA在材料领域的应用由于其优异的物理化学性质，PEGMA在材料领域有着广泛的应用。
PEGMA可以用于水性涂料、胶粘剂、油墨、表面润湿剂等领域，其良好的成膜性和稳定性使得其在涂料和胶粘剂工业中具有重要的应用前景。
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烯酸酯 ） （ Ｐ Ｐ Ｅ Ｇ Ｍ Ｅ ＭＡ ） ， 考察 了聚合时 间、 引发剂及链转移剂浓度对 聚合反应 的影 响。通 过 Ｆ ｒ — Ｉ Ｒ、 Ｈ— Ｎ Ｍ Ｒ 和Ｇ Ｐ Ｃ对 聚合物结构进行 了表征 ， 利用 ｕ Ｖ — ｖ ｉ ｓ 测定 了聚合物的低 临界 溶解温度 （ Ｌ Ｃ Ｓ Ｔ ） 。结果表 明 ： 聚合反
ｉ ｔ ｉ ａ ｔ ｏ ｒ ．Ｔ ｈｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｃ ｈａ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ
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第４ ０卷 第 ６期
２ ０ １ ５年 １ ２月
广西大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｅ ｄ ）
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ５
ＺＨＡＮ Ｄａ — ｃ ｈ ｕ ａ ｎ，ＹＡＮＧ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ － ｙ ｉ ｎ ｇ，Ｌ Ｉ Ｇｕ ａ ｎ ｇ — ｈ ｕ ａ，ＦＥＮＧ Ｙｉ
（ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ＆ Ｐ ｒ ｃｅ ｏ ｓ ｓ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ
（ 广西 大学 化学化工学 院 ， 广西石化 资源 加工及过程强化技术重点实验室 ， 广西 南 宁 ５ ３ ０ ０ ０ ４ ）
摘要 ： 为进一步研究二硫代苯 甲酸异丙苯酯 （ Ｃ Ｄ Ｂ ） 对 聚乙二醇 甲醚 甲基丙烯酸酯 （ Ｐ Ｅ Ｇ ＭＥ ＭＡ） 单体 聚合的控 制效 果及 其聚合物的低临界溶解温 度（ Ｌ Ｃ Ｓ Ｔ） 随分 子量 的变 化关系 ， 以Ｐ Ｅ Ｇ Ｍ Ｅ ＭＡ为单体 ， Ｃ Ｄ Ｂ为链转移 剂 ， 偶氮 二异丁腈 （ Ａ Ｉ Ｂ Ｎ） 为引发剂 ， 利用可逆加成一 断裂链 转移 （ Ｒ Ａ Ｆ Ｔ） 聚合法 合成 了聚 （ 聚 乙二 醇 甲醚甲基丙
ＲＡ Ｆ Ｔ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｉｚ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＰＥＧＭ ＥＭ Ａ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ＰＰＥＧＭ ＥＭ Ａ ｗａ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ
应动力学曲线呈 良好 的线性关 系 ， 分子量约 为 １ ． ２ ４， 分布较窄 ； 随着 ［ Ｃ Ｄ Ｂ ］ ／ ［ Ａ Ｉ Ｂ Ｎ］ 比例 的增 大 ， 聚合速率 和 分子量下降 ， 分 子量分布变窄 ； 聚合物溶液的 Ｌ Ｃ Ｓ Ｔ约为 ６ ４ ． ５ 。 Ｃ ， 并 随着溶液浓度 的增大而 降低 。 关键词 ： 聚乙二 醇甲醚 甲基丙烯酸酯 ； Ｒ Ａ Ｆ Ｔ聚合 ； 动力学 ； 低临界溶液温度 中图分类号 ： ０ ６ ３ ２ ． ５ ２ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ｌ － ７ ４ ４ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ — １ ５ ５ １ － ０ ６
ｂ ｙ Ｒ Ａ Ｆ Ｔ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｉ ｒ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｏ ｌ ｙ （ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｇ ｌ ｙ ｃ ｏ １ ）ｍ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ（ Ｐ Ｅ Ｇ ＭＥ ＭＡ） ，ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ｕ ｍ ｙ ｌ ｄ ｉ ｔ ｈ ｉ ｏ ｂ ｅ ｎ ｚ ｏ ａ ｔ ｅ（ Ｃ Ｄ Ｂ）ａ ｓ ａ ｃ ｈ ａ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ２ ， ２ 一 ａ ｚ ｏ ｂ ｉ ｓ ｉ ｓ ｏ ｂ ｕ ｔ ｙ ｒ ｏ ｎ ｉ ｔ ｒ ｉ ｌ ｅ （ Ａ Ｉ Ｂ Ｎ）ａ ｓ ｉ ｎ ．
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战大川 ， 杨 忠莹 ， 李光华 ， 冯 乙