[发明专利]含有二硫键和三级胺基团的聚氨酯嵌段共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，更具体地说，涉及一种含有二硫键和三级胺基团的聚氨酯嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

随着纳米技术、材料科学、病理及细胞和分子生物学的发展，抗肿瘤药物载体的研究也取得了较大的进展。纳米载体由于具有较大的流体力学半径，与其他类型载体相比，在血液中具有更长的循环时间，并且能够优先在如栓塞及肿瘤组织等的血管壁有漏隙的病理性区域中聚集并保留较长时间，形成被动累积(EPR效应)，对于癌症的治疗具有一些潜在的优势。近几十年来，国内外学者虽然对纳米载体做了大量的研究，设计出许多给药系统，但是真正应用于临床的产品还很少。

由于人体的生理环境非常复杂，药物载体在传递药物和肿瘤治疗的过程中，每一个环节都要受到各种挑战。因此，对于一个理想的药物传递系统而言，除了具有较高的载药能力和生物相容性以外，还应具备如下性质：较长的循环时间；能够靶向病灶区域；能够对pH、氧化还原环境和生物大分子等生理相关刺激做出迅速的响应，从而使药物得到智能的控制释放等。由于载药体系在通过血液循环进入到肿瘤细胞的过程中需要经受多重的环境刺激，如pH、氧化还原环境等，因此，设计对生理环境具有敏感响应性的智能药物控释体系，来实现药物对肿瘤的靶向释放具有非常重要的意义。

三级胺是一类典型的pH敏感基团，能够对生理相关pH产生迅速的响应，另外，二硫键则能对细胞内外的氧化还原环境变化产生灵敏的响应。因此，将三级胺基团与二硫键共同引入药物释放载体中，对于提高药物载体的智能药物释放能力，提高药物的疗效和降低毒副作用具有十分重要的意义。

聚氨酯是主链含有氨基甲酸酯重复单元的一类高分子聚合物的总称，其主链主要由玻璃化转变温度较高的刚性链段和玻璃化转变温度较低的柔性链段相互嵌段构成。由于软硬链段的热力学不相容性，聚氨酯一般存在微相分离，使材料本身具有良好的力学强度，并且，该微相分离结构与生物膜非常类似，使其具有良好的生物相容性。人们可以通过在合成过程中选择不同软硬链段的结构和比例对材料的分子结构进行调整，从而适应不同的需要。有鉴于此，聚氨酯被誉为是“理想的生物材料”，“最有价值的医用合成高分子之一”，在工业领域和生物医学领域发挥着重要的应用。

尽管可降解聚氨酯在生物医学的各个领域应用广泛，但以其作为药物载体的研究相对较少，并且聚氨酯的本体材料对环境的变化缺乏响应性。对于聚氨酯类材料而言，由于其分子设计自由度较大，理论上能够实现同一个分子链段上带有各种刺激响应基团和反应活性基团，形成具有多功能的嵌段共聚物胶束，从而聚氨酯纳米胶束在作为多功能给药体系方面具有良好的应用前景。目前，能同时对生理相关pH与氧化还原环境变化产生迅速响应的聚氨酯药物载体材料至今未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种含有二硫键和三级胺基团的聚氨酯嵌段共聚物及其制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种聚氨酯嵌段共聚物，包括式(I)所示的A嵌段和式(II)所示的B嵌段：

所述式(I)中，x为聚合度，11≤x≤227；

所述式(II)中，y和z为聚合度，1≤y≤79，1≤z≤84，R₁、R₂和R₃分别具有如下结构：

R₁为

R₂为

R₃为

所述A嵌段与B嵌段形成ABA嵌段构型的嵌段共聚物，B嵌段占所述嵌段共聚物的重量百分数为10％～90％。

本发明还提供一种聚氨酯嵌段共聚物，包括式(III)所示的A嵌段和式(II)所示的B嵌段：

所述式(III)中，x为聚合度，11≤x≤227；

所述式(II)中，y和z为聚合度，1≤y≤79，1≤z≤84，R₁、R₂和R₃分别具有如下结构：

R₁为

R₂为

R₃为

所述A嵌段与B嵌段形成AB构型的嵌段共聚物，B嵌段占所述嵌段共聚物的重量百分数为10％～90％。

相应的，本发明还提供一种上述技术方案所述的聚氨酯嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：