一种发光酸敏感聚合物、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及生物医用高分子材料技术领域，公开了一种发光酸敏感聚合物、制备方法及应用；制备方法包括以下步骤：步骤1：将嵌段共聚物溶于有机溶剂中；步骤2：调碱，加入接枝物进行亲核加成反应；步骤3：充分反应后，抽滤或沉淀，干燥即可得到所需产物；其中：嵌段共聚物包括疏水段和亲水段，疏水段具有活性氨基；接枝物分子结构中含有醛基和共轭结构；步骤2中活性氨基和接枝物的摩尔比为：0.5～1:1～5。本发明专利技术聚合物结构相对稳定，对微弱的酸性pH条件敏感，具有双发光模式，可以实现高效精准的释药，以及多场景下诊疗一体化。以及多场景下诊疗一体化。以及多场景下诊疗一体化。

【技术实现步骤摘要】
一种发光酸敏感聚合物、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及生物医用高分子材料
，具体涉及一种发光酸敏感聚合物、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]当前高分子纳米药物在药物传递、基因转染和抗感染等领域应用广泛。然而，纳米药物的全身或局部给药仍存在一些缺陷，包括在正常器官的非特异性蓄积、药物过早释放和爆释。刺激敏感型纳米载药体系可针对上述载药体系的弊端，依据外界刺激疾病或的生理变化做出反应，使药物达到特异性递送和释放，最大限度地提高治疗效果，并将全身毒性降至最低，以及减少药物的突发或意外释放行为。pH敏感型药物基于生物体内正常组织和病灶区域有不同的pH值的特点，在药物递送中具有举足轻重的角色。据报道，腙键、缩醛键、酯键等传统pH敏感键，可以在生理条件下相对稳定，在酸性条件下发生断裂。但是在例如骨关节炎的关节腔内微弱的酸性（pH6.8）条件下难以实现特异性响应。此外，现有报道中，pH敏感键功能单一，很少具有特殊的荧光效应，并且现有的荧光基团发光模式单一，缺乏高级构象的介导，极大的限制了其在诊疗一体化中的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的问题提供一种相对稳定且对pH超敏感，具有双发光模式的发光酸敏感聚合物、制备方法及应用。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：一种发光酸敏感聚合物，结构如下：式中：R为聚氨基酸结构单元及衍生物、聚肽结构单元及衍生物、聚类肽结构单元及衍生物中的一种；R1为
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CH3及衍生物、苯基及衍生物中的一种；y为0、1、2或3；n+m=50～500；
聚合物具有pH超敏感性和双发光模式。
[0005]一种发光酸敏感聚合物，结构如下：式中：R1为苯基及衍生物中的一种；y为0、1或2；n+m=60～300。
[0006]一种发光酸敏感聚合物的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将嵌段共聚物溶于有机溶剂中；步骤2：调碱，加入接枝物进行亲核加成反应；步骤3：充分反应后，抽滤，透析或沉淀，干燥即可得到所需产物；其中：嵌段共聚物包括疏水段和亲水段，疏水段具有活性氨基；接枝物分子结构中含有醛基和共轭结构；步骤2中活性氨基和接枝物的摩尔比为：0.5～1:1～5。
[0007]进一步的，所述疏水段为聚氨基酸结构单元及衍生物、聚肽结构单元及衍生物、聚类肽结构单元及衍生物中的一种。
[0008]进一步的，所述亲水段为聚乙二醇、聚两性离子、聚磷酸酯、聚乙烯亚胺、聚氨基酸构成的嵌段。
[0009]进一步的，所述接枝物为肉桂醛、香兰素、原儿茶醛、刺激醛、藜芦醛、邻苯二甲醛、3,4
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二羟基苯甲醛、对氟苯甲醛中的一种。
[0010]进一步的，所述有机溶剂为四氢呋喃、N、N
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二甲基甲酰胺、氯代烃、无水乙醇中的一种。
[0011]一种发光酸敏感聚合物的应用，所述聚合物具有双发光模式、pH超敏感性；用于药物制备中。
[0012]进一步的，所述聚合物作为聚合物前药、药物载体。
[0013]进一步的，所述聚合物在抗癌、抗炎、抗菌、抗污、抗溃疡、抗病毒、诊疗一体化药物制备中的应用，可以直接作为抗癌、抗炎、抗菌、抗污、抗溃疡、抗病毒药物或者作为抗癌载体。
[0014]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术具有亲水端和疏水端，可以在水溶液或正常生理环境下进行自组装形成纳米颗粒并稳定存在；在微弱的酸环境下时，弱键能发生断裂，药物得到释放；将高级结构介导的双发光模式与pH超敏感功能由同一结构实现，解决了药物在微弱的酸性环境下难以准确释药、难以实现诊疗一体化等问题；（2）本专利技术聚合物具有两个不同的激发波长，具有双发光模式，以及两种不同的荧光效应；（3）本专利技术中聚合物具有阳离子α螺旋构象，可以实现病灶区域的靶向以及快速入胞；（4）本专利技术中聚合物可以利用自组装进行药物的包载，可以通过π
‑
π堆叠实现对包载药物的稳定并具有高载药量，特异性响应的能力也更强，并且与前药本身结合，可以实现双药协同治疗。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例1和对比例1得到的聚合物的红外谱图。
[0016]图2为本专利技术实施例1和对比例1中pH滴定图。
[0017]图3为本专利技术实施例1pH滴定后紫外光谱原位检测结果示意图，a为峰值变化结果示意图，b为峰值变化曲线图。
[0018]图4为本专利技术实施例1得到的聚合物在450 nm波长下的激发光谱图。
[0019]图5为本专利技术实施例1得到的聚合物的荧光发射谱图以及荧光强度变化，a为224nm波长激发下不同浓度聚合物的发射光谱图，b为两个激发下不同浓度聚合物荧光峰值变化图，c为365nm波长激发下不同浓度聚合物的发射光谱图。
[0020]图6为本专利技术实施例1得到的聚合物与癌细胞MCF
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7共培养后的随聚合物浓度变化细胞存活率图。
[0021]图7为本专利技术实施例1得到的聚合物载药后与癌细胞MCF
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7共培养后的细胞存活率随药物浓度的变化曲线图。
[0022]图8为本专利技术实施例1得到的聚合物包载疏水荧光物质IR780在不同时间点大鼠关节内结果示意图，a荧光成像强度曲线图，b为Zeta点位图，c为圆二谱图。
[0023]图9为本专利技术实施例1得到的聚合物包载疏水荧光物质FITC在不同时间点软骨细胞内荧光强度激光共聚焦图。
[0024]图10为本专利技术实施例1得到的聚合物的抗炎因子水平PCR定量图。
[0025]图11为本专利技术实施例1得到的聚合物对炎症因子在细胞内的抑制效果激光共聚焦图。
[0026]图12为本专利技术实施例1得到的聚合物在大鼠体内关节软骨降解情况的Micro
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CT图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0028]本专利技术针对现有技术的缺陷提供一种双发光特性的弱酸超敏感聚合物前药。所得
的聚合物前药具有亲水端以及疏水端，可以在水溶液或正常生理环境下进行自组装形成纳米颗粒并稳定存在，当在微弱的酸性环境下时，弱键能发生断裂，药物得到释放，使药物达到高负载，长循环，特异性释药，良好的生物相容及降解性能，尤其是将双发光模式与pH超敏感功能由同一结构实现，解决了药物在微弱的酸性环境下难以准确释药、难以实现诊疗一体化等问题，同时通过观测纳米药物载体的荧光来判断药物在病灶区域的分布、靶向性、药物释放时机和含量，以及研究药物的治疗机制，这将极大拓宽纳米药物载体的应用场景。
[0029]一种发光酸敏感聚合物，结构如下：式中：R为聚氨基酸结构单元及衍生物、聚肽结构单元及衍生物、聚类肽结构单元及衍生物中的一种；R1为
‑
CH3及衍生物、苯基及衍生物中的一种；y为0、1、2或3；n+m=50～500。
[0030]优选结构如下：
Da透析袋对甲醇透析3天，后减压旋蒸除掉甲醇，真空干燥3天得到最终产物。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光酸敏感聚合物，其特征在于，结构如下：式中：R为聚氨基酸结构单元及衍生物、聚肽结构单元及衍生物、聚类肽结构单元及衍生物中的一种；R1为
‑
CH3及衍生物、苯基及衍生物中的一种；y为0、1、2或3；n+m=50～500。2.根据权利要求1所述的一种发光酸敏感聚合物，其特征在于，结构如下：式中：R1为苯基及衍生物中的一种；y为0、1或2；n+m=60～300。3.一种如权利要求1所述发光酸敏感聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将嵌段共聚物溶于有机溶剂中；步骤2：调碱，加入接枝物进行亲核加成反应；步骤3：充分反应后，抽滤，透析或沉淀、干燥即可得到所需产物；其中：嵌段共聚物包括疏水段和亲水段，疏水段具有活性氨基；接枝物分子结构中含有
醛基和共轭结构；步骤2中活性氨基和接枝物的摩尔比为：0.5～1:1～5。4.根据权利要求3所述的一种发光酸敏感聚合物的制备方法，其特征在于，所述疏水段为聚氨基酸结构单元及衍生物、聚肽结构单元及衍生物、聚类肽结...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁明明，武忠超，刘航，付维力，张凯搏，马小兵，董潇涵，杨丹琦，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：