[发明专利]一种具有手性识别功能的磁性纳米胶囊及制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于功能性纳米材料技术领域，特别涉及一种具有手性识别功能的磁性纳米胶囊及制备方法与应用。 

背景技术

分子手性识别在生物医药领域有着很重要的地位。不同的药物手性对映体因为其在和生物酶作用时的立体选择性不同，通常在药理学，代谢动力学，生物体毒性方面表现出极端相反的特性。 

因此，药物必须经过特定的分离，达到光学纯时，才可防止毒性等副作用的发生，过去四十年里，由于市场对光学纯的药物的需求日益增高，对映体分离领域发展的速度也越来越快。各种对映体分离技术也层出不穷。获得单一对映体的方法有很多，比如自然界就有很多天然的单一对映体，还可以可以用天然手性化合物为底物来合成，但是他们种类少，限制大。还可以通过生物合成来获得，但是成本太高。而不对称合成则还有很多理论和技术上的问题未解决。而外消旋体拆分则在工业应用上占有即重要的位置。据报道。目前大约有65%以上的非天然手性药物是由外消旋体或中间产物的拆分得到的。对于外消旋体的拆分，有如下几种方法，比如非对映体拆分法，酶拆分法，色谱拆分法，包结拆分法，这几种方法都有一些共同的缺陷，比如拆分范围窄，耗时长，成本高。对于毛细管电泳法来说，虽然高效，快速，低耗，范围大，但是目前无法实现大规模的拆分。 

纳米胶囊，因为其较小的体积（通常直径小于500nm）和较大的比表面积，因此在生物领域有广阔的应用前景，其中最主要的是药物释放领域。但对其稍加改性，也能应用于对映体分离领域。而且由于其较大的比表面积，纳米胶囊和对映体分子接触会更加充分，因而具备更高的分离效率。经过改性的纳米胶囊，具备极高的分离速度，还能够反复多次使用。 

环糊精，作为一个具有特殊的结构的环形低聚糖，对手性对映体有识别性能。可以用来选择性分离对映体混合物。它外部是亲水的表面,内部则是一个具 有一定尺寸的疏水空腔，所以依据空腔大小,疏水作用力、氢键和范德华力等，环糊精可以和客体分子结合形成复合物。因此，环糊精是一种非常适合用来改性膜，使之具备手性识别功能的天然分子。同时，它对多种氨基酸都具有选择性识别效果。详见文献：Anal.Chem.（1992）64；1405-1412 

将环糊精接枝于环境响应性聚合物链之后，当聚合物链随着外界环境收缩或者舒张时，由于位阻效应，环糊精和某种特定对映体的络合常数会明显改变。详见文献Macromolecules（2012）45；9742-9750将环糊精的此效应应用于手性识别分离，即可实现对于手性分子的智能识别和拆分。 

本专利的特点在于：将具有环境响应性的，接枝有环糊精的侧链与纳米胶囊相结合，并赋予其磁场响应性，让其能在吸附了对映体之后快速的分离，尤其是纳米胶囊本身的小体积，大比表面积的特点，使得手性分离能够在更微小的反应器，如细胞，微球内进行。同时，此发明思路在国内外专利文献中也未见报道。 

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有手性识别功能的磁性纳米胶囊。 

本发明的另一目的在于提供上述具有手性识别功能的磁性纳米胶囊的制备方法。 

本发明的再一目的在于提供上述具有手性识别功能的磁性纳米胶囊的应用。 

本发明的目的通过下述技术方案实现： 

一种具有手性识别功能的磁性纳米胶囊的制备方法，包含如下步骤： 

（1）将1～10质量份的具有A-g-(B-r-C-r-D)结构通式的三元分子刷聚合物、1～10质量份的油性磁流体和30～100质量份的溶剂a溶于500～2000质量份的溶剂b中，得到混合溶液c； 

（2）将步骤（1）得到的混合溶液c在超声条件下滴入到10000～20000质量份的水中，再继续超声2～20min、得到乳液d； 

（3）将步骤（2）得到的乳液d置于紫外灯下照射1～5h，得到乳液e； 

（4）将步骤（3）得到的乳液e敞口剧烈搅拌2～4h，挥发去多余的有机溶剂，得到具有手性识别功能的磁性纳米胶囊。 

步骤（1）中所述的具有A-g-(B-r-C-r-D)结构通式的三元分子刷聚合物，其 中：g代表接枝，r代表随机分布，A为主链，B、C、D为侧链，B、C和D随机地接枝在A上；