[发明专利]一种三重响应性聚合物胶束制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种对光、温度和pH响应的三重响应性聚合物胶束制备方法及应用。

背景技术

胶束应用于药物的控制释放方面目前也存在一些问题，如用于制作胶束的聚合物分子的生物相容性，生物降解性，胶束在体内的稳定性，胶束的载药能力，释放效率等一些问题都需要研究，所以需要开发研制出更多更好的分子来制作满足要求的胶束。

另外，目前胶束大多数是单响应性的，如对pH，温度，离子强度，光，超声波等敏感，而胶束所应用的环境是复杂多变的，单响应性的胶束很多情况下难以满足需要，限制了其应用，而多重响应性胶束能更好的、更多的发挥控制释放的作用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供具有对光、温度和pH响应的三重响应性聚合物胶束制备方法及应用。

本发明所制备出荧光基团芘接枝的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯这种两亲性聚合物，用这种两亲性聚合物来制备多重响应性胶束。

本发明技术方案是：一种具有光、温度、pH三重响应性的两亲性聚合物的制备方法，其反应机理为，如下所示：

该方法具体包括以下步骤： 

步骤1.制备聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯：将可聚合单体为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和引发剂为α-溴代异丁酸乙酯以摩尔比为50比1混合，加入到四氢呋喃溶液中回流12小时，反应结束后，将产物在正己烷中沉淀两次，固体放于真空烘箱中干燥24小时，得到白色固体粉末聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，备用；

步骤2：制备芘甲溴：以芘甲醇和三溴化磷为原料以摩尔比为2比1混合，以氯仿为溶剂，在冰水浴条件下反应24小时，反应结束后加入饱和碳酸氢钠溶液搅拌，至溶液分层且下层溶液呈中性，用分液漏斗分离出下层有机相，旋蒸，重结晶，得到纯净的芘甲溴晶体粉末；

步骤3.制备聚合物：按准备接枝比例（大于0%，小于20%）将步骤2制备得到芘甲溴和步骤1合成的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，加入到四氢呋喃溶液中回流温度下搅拌24小时，反应结束后，将产物在正己烷中沉淀两次，在真空烘箱中以55摄氏度干燥24小时，得到具有光、温度、pH三重响应性的两亲性聚合物；

步骤4.胶束化过程：将步骤3得到的两亲性聚合物与四氢呋喃以质量比为1-10：1混合，搅拌20-30分钟使聚合物充分溶解，再以每秒1-3微升的速率缓慢滴加与四氢呋喃相同体积的水，诱导胶束形成，持续搅拌三个小时，再次迅速加8-10倍四氢呋喃体积的水以固定形成的胶束溶液，最后将胶束溶液在空气中挥发一周或是在去离子水中透析一天除去四氢呋喃，得到未装载客体分子的具有光、温度、pH三重响应性胶束溶液。

进一步，所述步骤3得到的聚合物是两亲性的，亲水链段为接枝芘的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，疏水链段为未接枝芘的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。

一种按照权利要求1所述的方法制备得到的合物胶束的应用，应用于在药物控制的可控释放所装载的客体分子方面，具体如下：

将上述步骤制备得到的两亲性聚合物荧光基团芘接枝的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯2毫克溶于1毫升四氢呋喃中，同时加入0.2毫克客体分子尼罗红，用磁力搅拌器充分搅拌30分钟，使聚合物和尼罗红完全溶于四氢呋喃中，形成均匀的溶液，然后以每秒1微升的速率向溶液中滴加去离子水，滴加1毫升，滴加的同时搅拌，滴加完后，继续搅拌3小时，以诱导胶束形成。最后在加入8毫升去离子水，以固定形成的胶束。形成的胶束溶液在空气中挥发一周，或是在去离子水中透析2天，除去溶液中的四氢呋喃，即可得到装载客体分子尼罗红的胶束溶液。

本研究所用的高分子材料是一种两亲性聚合物。两亲性聚合物是指同一高分子中同时具有对两种性质不同的相结构（如水相与油相、两种油相、两种不相容的固相等）具有亲和性的聚合物。两亲性共聚物在选择性溶剂（对其中一链段为良溶剂而对另一链段为不良溶剂）中，可以自组装形成胶束。其中球形的高分子胶束是最常见的高分子自组装体系，溶解性差的链段形成胶束的核，溶解性好的的链段形成胶束的壳。由于溶剂化壳层的存在，两亲性共聚物形成的胶束在一定浓度范围内可以长时间稳定存在。