含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物、聚合物载药胶束及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物、聚合物载药胶束及其制备方法，属于高分子载药胶束领域，其结构式为：

【技术实现步骤摘要】
含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物、聚合物载药胶束及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料聚合物及载药胶束
，具体涉及一种含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物、聚合物载药胶束及其制备方法。
技术介绍
癌症是最致命的疾病之一，对人类的健康构成了重大威胁。目前，治疗癌症的方法有手术切除、放疗、化疗、基因治疗等，其中化疗是治疗癌症最常用的方法。多柔比星(DOX)、紫杉醇(PTX)、喜树碱(CPT)等多种化疗药物已广泛应用于癌症治疗，但是这些化疗药物存在强疏水性，生物利用度差，容易体内降解等缺点，导致了治疗指数较低，甚至可能对正常组织细胞有不良反应。这些存在的问题严重阻碍了化疗在肿瘤临床治疗中的应用和发展。科研工作者们不懈的努力希望能够解决之一困扰人类的难题。此外，在临床医学中，癌症没能及时的得到诊断，导致患者错过了最佳的治疗时期，从而丧失宝贵生命的事例屡见不鲜。这也是导致癌症死亡率较高的重要原因之一。随着科技的不断进步各种癌症诊断技术被开发出来，如核磁共振成像，光学成像等。而成像剂是诊断技术中不可或缺的一部分。无论是癌症的诊断还是治疗都需要安全高效的载体来运输药物或者是成像剂。开发和设计出好的运输载体具有重要的实际意义以及广泛的应用价值。近年来，纳米科学的发展和技术的进步，纳米结构的制造使人们设计并检测出大量的有机、无机和复合材料，在各种不同的应用领域都有更好的性能。纳米药物载体(如聚合物胶束、纳米颗粒、纳米凝胶、纳米胶囊和囊泡[等)也在其中，它们被广泛用作药物传递系统。纳米药物载体可以改善疏水性药物水溶性，提高系统稳定性，具有较高的药物负载能力，延长药物在体内循环持续时间，有希望提高治疗效率。纳米药物载体的出现可以正好可以解决癌症化疗以及诊断的缺点，极具发展潜力。近几年来，两亲性聚合物在选择性溶剂中自组装形成的聚合物胶束已成为肿瘤治疗中最具吸引力的难溶性药物传递载体之一。聚合物胶束一般是由两亲性共聚物在水介质中自组装形成。通常情况下，聚合物胶束为核壳的球形结构，也有文献报道棒状，蠕虫状结构。球形胶束的核是由两亲聚合物的疏水嵌段形成，可以容纳各种疏水性治疗和诊断药物，其多功能性导致其在生物医学领域具有广泛的应用前景。胶束的壳是由聚合物的亲水嵌段形成。聚合物胶束的亲水性外壳和大小(<100nm)自然产生表面促进作用，减少其与血清蛋白质的相互作用，从而延长其在血液中的循环时间。聚环氧乙烷(PEO)通常用作胶束形成共聚物的亲水性嵌段，已知该聚合物具有高水合性、可溶性、无毒性、非免疫原性，并且能够作为生物介质中各种微粒(如脂质体、纳米颗粒、纳米胶囊)的有效立体保护剂。值得一提的是，PEO链阻止了与血清蛋白和细胞的相互作用，避免了颗粒调理，并使肝脏和脾脏的网状内皮系统(RES)无法识别它们是理想的亲水嵌段的材料。与其他的纳米药物载体比较，聚合物胶束做为药物载体具有许多优点：(1)提高疏水性药物的溶解度，增加药物的利用率，同时也能减少药物的毒副反应；(2)延长药物在血液中的循环时间，在EPR效应的作用下增加了被动靶向给药的几率；(3)通过对聚合物进行改造修饰，可以实现主动靶向，刺激响应性，生物成像等。因此，聚合物胶束已经成为当前研究的热点，许多已进入临床试验。经研究，将聚合物胶束从静脉注射部位输送到肿瘤细胞中发挥疗效，通常需要五个步骤：在血液中循环、在肿瘤中的积聚、渗透、最后细胞内化和细胞内药物释放。胶束的化学和物理性质，特别是稳定性是它完成能够顺利完成这一过程的基础，从而决定了它的治疗效果。显然，血液中的高稳定性是药物释放的先决条件，因为一旦胶束在血液中失去其完整性，它会立即将携带的药物释放到血液中，致使其传输任务失败，更不用说通过EPR效应靶向肿瘤或通过肿瘤生长配体主动靶向肿瘤等。然而，传统的聚合物胶束是受热力学平衡控制的多聚合物链的聚集，即胶束与其自由聚合物链之间的平衡。当它们被注射到血液中时，由于受到多种因素的影响，如急剧稀释、温度和pH值等，它们会变得不稳定并分解成自由聚合物链，并且浓度低于临界胶束浓度(CMC)，这将导致夹带药物的爆发释放。这种缺点严重限制了它们在癌症诊疗中的应用。因此，提高聚合物胶束的稳定性，使药物可以充分的发挥疗效，这已经成为科研工作者研究的热点。而现有技术中作为药物载体的聚合物胶束种类较少，这大大限制了科研工作者的研究思路及路径。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物、聚合物载药胶束及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物，即mPEG-b-P(PFPMA-TEMPO-co-MABHD-An)，其特征在于，其结构式为：其中m、n、p分别代表聚合度。如上所述的含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)大分子引发剂mPEG-CAT的合成将聚乙二醇单甲醚5000，即mPEG、转移剂DDAT溶于9mL干燥的三氯甲烷中，固体完全溶解之后依次加入EDC·HCl、DMAP，在室温下搅拌，然后用二氯甲烷稀释，依次用去离子水洗两次后，收集有机相用无水硫酸镁干燥，之后浓缩，在大量乙醚中沉淀，过滤收集产物即mPEG-CAT；(2)2-甲基丙烯酸酯羟乙基二硫化物(MABHD)的合成将2,2'-二硫代二乙醇、无水四氢呋喃THF和三乙胺TEA添加到1L圆底烧瓶中并冷却至0℃，然后将溶解在无水THF中的甲基丙烯酰氯滴加到上述溶液中；滴加完毕，反应混合物温度降至室温，并搅拌过夜；过滤沉淀物，并将收集的溶液浓缩；将粗产物溶于乙酸乙酯，用水和盐水洗涤，并用无水Na2SO4干燥；粗产物通过硅胶柱色谱法纯化，乙酸乙酯/己烷作为洗脱剂，获得产物MABHD；(3)甲基丙烯酸五氟苯基酯(PFPMA)的合成将五氟苯酚、三乙胺溶于无水二氯甲烷中，溶液冷却至0℃后，缓慢的加入甲基丙烯酰氯；将反应混合物在0℃下搅拌3h，然后在室温下搅拌过夜；反应完成后，过滤除去不溶物，滤液依次用蒸馏水和饱和K2CO3水溶液洗涤；有机相用无水MgSO4干燥，并在85℃下减压蒸馏进行纯化，以收集透明的无色液体；(4)mPEG-b-P(PFPMA-co-MABHD)共聚物的合成将上述制得的mPEG-CAT、MABHD、PFPMA及AIBN加入装有1,4-二氧六环的的史莱克烧瓶中，鼓氮气脱氧20min；烧瓶密封后，在70℃的油浴中搅拌12h；聚合完成后，溶液用少量的四氢呋喃稀释，在乙醚中沉淀两次，过滤，产物在真空下干燥，得到共聚物mPEG-b-P(PFPMA-co-MABHD)；(6)mPEG-b-P(PFPMA-TEMPO-co-MABHD)的合成将共聚物mPEG-b-P(PFPMA-co-MABHD)、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO-NH2)溶于三氯甲烷中，在室温下搅拌,之后在乙醚中沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物，即mPEG-b-P(PFPMA-TEMPO-co-MABHD-An)，其特征在于，其结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物，即mPEG-b-P(PFPMA-TEMPO-co-MABHD-An)，其特征在于，其结构式为：



其中m、n、p分别代表聚合度。


2.如权利要求1所述的含有TEMPO的还原响应性两亲核交联聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)大分子引发剂mPEG-CAT的合成
将聚乙二醇单甲醚5000，即mPEG、转移剂DDAT溶于9mL干燥的三氯甲烷中，固体完全溶解之后依次加入EDC·HCl、DMAP，在室温下搅拌，然后用二氯甲烷稀释，依次用去离子水洗两次后，收集有机相用无水硫酸镁干燥，之后浓缩，在大量乙醚中沉淀，过滤收集产物即mPEG-CAT；
(2)2-甲基丙烯酸酯羟乙基二硫化物（MABHD）的合成
将2,2'-二硫代二乙醇、无水四氢呋喃THF和三乙胺TEA添加到1L圆底烧瓶中并冷却至0oC，然后将溶解在无水THF中的甲基丙烯酰氯滴加到上述溶液中；滴加完毕，反应混合物温度降至室温，并搅拌过夜；过滤沉淀物，并将收集的溶液浓缩；将粗产物溶于乙酸乙酯，用水和盐水洗涤，并用无水Na2SO4干燥；粗产物通过硅胶柱色谱法纯化，乙酸乙酯/己烷作为洗脱剂，获得产物MABHD；
(3)甲基丙烯酸五氟苯基酯（PFPMA）的合成
将五氟苯酚、三乙胺溶于无水二氯甲烷中，溶液冷却至0oC后，缓慢的加入甲基丙烯酰氯；将反应混合物在0oC下搅拌3h，然后在室温下搅拌过夜；反应完成后，过滤除去不溶物，滤液依次用蒸馏水和饱和K2CO3水溶液洗涤；有机相用无水MgSO4干燥，并在85oC下减压蒸馏进行纯化，以收集透明的无色液体；
(4)mPEG-b-P(PFPMA-co-MABHD)共聚物的合成
将上述制得的mPEG-CAT、MABHD、PFPMA及AIBN加入装有1,4-二氧六环的的史莱克烧瓶中，鼓氮气脱氧20min；烧瓶密封后，在70oC的油浴中搅拌12h；聚合完成后，溶液用少量的四氢呋喃稀释，在乙醚中沉淀两次，过滤，产物在真空下干燥，得到共聚物mPEG-b-P(PFPMA-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小坤，刘迎春，王淑江，
申请(专利权)人：山东物竞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37