一种两亲性酸敏性三元分子刷聚合物构筑酸敏型纳米胶囊制造技术

本发明专利技术公开了一种两亲性酸敏性三元分子刷聚合物和酸敏型纳米胶囊，该两亲性酸敏性三元分子刷聚合物具有如下所示的通式，其中，A为聚合物主链，B为亲油性高分子侧链，C为酸敏性的高分子侧链，D为亲水高分子侧链，侧链B、C和D无规接枝在主链A上；酸敏型纳米胶囊是将上述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物分散于油及水两相体系中，形成稳定的酸敏型纳米胶囊。本发明专利技术解决了传统智能型纳米胶囊难有效调控物质释放的速率的难题，采用乳液自组装法制备纳米胶囊，操作简单，易能规模化制备；制备的中空酸敏型纳米胶囊包覆量大。A-g-(B-r-C-r-D)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自组装高分子材料领域，具体涉及一种两亲性酸敏性三元分子刷聚合物构筑酸敏型纳米胶囊。
技术介绍
近年几十年来，为了提高药物传递系统的性能，同时减少药物传递过程中对人体的副作用，两亲性聚合物在溶液中自主装形成的胶束已被用于药物的载体。这些药物载体一方面能包载水溶性差的药物，增大药物的传输能力；另一方面，为药物提供保护作用，在合适的时机，进行缓放。纳米聚合物胶束在药物的传输，比如抗癌药物，表现了极大的潜在应用价值。但是，通常物理包载的药物在数小时内达到10～30%的暴释，随后是持续很长时间非常慢的药物扩散。这样会导致药物储存于胶束中难有效释放，药物并且会发生没有目标性的缓放，难有效被吸收。因此，药物在肿瘤细胞内没有起到杀伤作用。药物如果难达到有效的癌细胞杀伤药物浓度，而且会导致癌细胞的抗药性。因此，发展具有良好药物释放性能的药物载体有很大的必要性。解决方法就是建构一种具有响应性聚合物纳米胶束或胶囊，这种胶束或胶囊在特定的环境刺激产生响应，比如光，降解，还原，pH变化等。纳米胶囊为中空结构，尺寸为1-1000nm，比微胶囊的尺寸(1-2000μm)小几个数量级。纳米胶囊相对于纳米胶束来说，纳米胶囊含有中空的空间，可装载更多的物质，纳米胶囊可应用于药物缓释、催化、生物工程等高新
纳米胶囊的尺寸较小，合成较均一的纳米胶囊难度较大。近年来，随着新型合成反应及制备枝术的出现，也涌现出大量制备纳米胶囊的方法。目前，纳米胶囊制备技术包括纳米沉淀法，乳液分散法，乳液凝聚法，双乳化法，聚合物涂层组装法，层层组装法等。根据聚合物的特性，选择不同方法进行组装纳米胶囊，可制备不同结构与性能的纳米胶囊。纳米胶囊应用于药物释放可解决药物在水中溶解性差的问题，同时对药物提供保护作用，在特定的环境下进行释放，达到应用目的。近年，研究学者开发出各种智能型纳米胶囊，如光，降解，还原，pH等智能型纳米胶囊，智能性纳米胶囊可通过化学或物理的方法达到释放目的，从而提高了药物吸收率，达到治疗效果。但是，目前报道的智能性纳米胶囊难通过调节聚合物的结构及组成有效调控药物释放的速率。
技术实现思路
为克服上述现有技术的缺陷和不足，本专利技术的首要目的在于提供一种两亲性酸敏性三元分子刷聚合物。本专利技术的另一目的在于提供上述两亲性酸敏性三元分子刷聚合物的合成方法。本专利技术的另一目的在于提供上述两亲性酸敏性三元分子刷聚合物构筑酸敏型纳米胶囊的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种酸敏型纳米胶囊，该酸敏型纳米胶囊是由上述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物制备得到的，通过调节分子刷的结构，进而调节纳米胶囊控制包载内部物质释放的速率。本专利技术的再一目在于提供上述酸敏型纳米胶囊的用途。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种两亲性酸敏性三元分子刷聚合物，具有如下所示的通式：A-g-(B-r-C-r-D)；其中，g代表接枝，r代表无规分布，A为聚合物主链，B为亲油性高分子侧链，C为酸敏性的高分子侧链，D为亲水高分子侧链，侧链B、C和D无规地接枝在主链A上；所述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物，主链A的聚合度为5～1000，侧链B、C、D的聚合度均为5～1000，侧链B、C、D的接枝率均为5～100%；优选的，主链A的聚合度为40～500，侧链B的聚合度为20～300，接枝率为5～40%，侧链C的聚合度为50～120，接枝率为5～40%，侧链D的聚合度为30～114，接枝率为5～40%；组成主链A的聚合物是聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）或聚丙烯酸缩水甘油酯（PGA）中的一种；组成亲油性高分子侧链B的聚合物是聚苯乙烯（PS）、聚丙烯酸丁酯（PBA）、聚丙烯腈（PAN）、聚丙烯酸叔酯（PtBA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）或聚醋酸乙烯酯（PVAc）中的一种；组成酸敏性的高分子侧链C的聚合物是聚丙烯酸（PAA）、聚甲基丙烯酸（PMA）、聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯（PDMAEMA）或聚丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEA)中的一种；组成亲水高分子侧链D的聚合物是聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸羟乙酸（PHEA）、聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）或聚甲基丙烯酸羟丙酯（PHPMA）中的一种；上述两亲性酸敏性三元分子刷聚合物可通过自由基聚合、可控自由基聚合或点化学等方法合成，其合成方法具体包括以下步骤：（1）合成主链，再对主链进行叠氮功能化，得到主链聚合物；（2）合成侧链，在合成过程中同时引入炔基功能基团或对合成后的侧链进行炔基功能化，得到亲水的、亲油的或酸敏性的侧链聚合物；（3）将一种主链含叠氮基与能与主链每个单元功能基团发生化学反应的相应的一种亲水的、一种亲油的及一种酸敏性的侧链炔基混合，在催化剂存在下进行一步“叠氮-炔基”点击化学反应，得到两亲性酸敏性三元分子刷聚合物。步骤（1）中所述的合成主链为采用自由基聚合、可控自由基聚合或阴离子聚合中的一种聚合方法；步骤（1）中所述的叠氮功能化是在主链的每个单元上引入叠氮基团；步骤（1）中所述的主链聚合物为P（GMA-N3）或P（GA-N3）；步骤（2）中所述的合成侧链可以采用自由基聚合、可控自由基聚合或阴离子聚合中的一种聚合方法；步骤（2）中所述的引入炔基功能基团或对合成后的侧链进行炔基功能化为在侧链的末端上引入炔基基团；步骤（2）中所述亲水的侧链聚合物是PEG-C≡CH、PVA-C≡CH、PHEA-C≡CH、PHEMA-C≡CH或PHPMA-C≡CH中的一种；步骤（2）中所述亲油的侧链聚合物是PS-C≡CH、PtBA-C≡CH、PBA-C≡CH、PAN-C≡CH、PMMA-C≡CH、PLA-C≡CH、PCL-C≡CH或PVAc-C≡CH中的一种；步骤（2）中所述酸敏性的侧链聚合物是PAA-C≡CH、PMA-C≡CH、PDMAEMA-C≡CH或PDMAEA-C≡CH中的一种；步骤（3）中所述的催化剂为以下组合中的一种：硫酸铜与抗坏血酸、溴化亚铜与五甲基二乙烯三胺或溴化亚铜与2,2'-联吡啶；所述的硫酸铜与抗坏血酸的质量比优选为1:5；一种酸敏型纳米胶囊的制备方法是将上述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物作为乳化剂分散于油及水两相体系中，形成稳定的敏性纳米胶囊，具体步骤为：将1～10质量份上述两亲性酸敏性三元分子刷聚合物溶于1～50质量份四氢呋喃中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两亲性酸敏性三元分子刷聚合物，其特征在于具有如下所示的通式：A?g?(B?r?C?r?D)其中，g代表接枝，r代表无规分布，A为聚合物主链，B为亲油性高分子侧链，C为酸敏性的高分子侧链，D为亲水高分子侧链，侧链B、C和D无规地接枝在主链A上；组成主链A的聚合物是聚甲基丙烯酸缩水甘油酯或聚丙烯酸缩水甘油酯中的一种；组成亲油性高分子侧链B的聚合物是聚苯乙烯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸叔酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚己内酯或聚醋酸乙烯酯中的一种；组成酸敏性的高分子侧链C的聚合物是聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯或聚丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种；组成亲水高分子侧链D的聚合物是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸羟乙酸、聚甲基丙烯酸羟乙酯或聚甲基丙烯酸羟丙酯中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种两亲性酸敏性三元分子刷聚合物，其特征在于具有如下所示的通式：
A-g-(B-r-C-r-D)
其中，g代表接枝，r代表无规分布，A为聚合物主链，B为亲油性高分子
侧链，C为酸敏性的高分子侧链，D为亲水高分子侧链，侧链B、C和D无规
地接枝在主链A上；
组成主链A的聚合物是聚甲基丙烯酸缩水甘油酯或聚丙烯酸缩水甘油酯中
的一种；
组成亲油性高分子侧链B的聚合物是聚苯乙烯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈、
聚丙烯酸叔酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚己内酯或聚醋
酸乙烯酯中的一种；
组成酸敏性的高分子侧链C的聚合物是聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚甲基
丙烯酸二甲氨乙酯或聚丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种；
组成亲水高分子侧链D的聚合物是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸羟乙酸、
聚甲基丙烯酸羟乙酯或聚甲基丙烯酸羟丙酯中的一种。
2.根据权利要求1所述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物，其特征在于：
所述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物，主链A的聚合度为5～1000，侧链B、
C、D的聚合度均为5～1000，侧链B、C、D的接枝率均为5～100%。
3.根据权利要求2所述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物，其特征在于：
所述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物，主链A的聚合度为40～500，侧链B
的聚合度为20～300，接枝率为5～40%，侧链C的聚合度为50～120，接枝率
为5～40%，侧链D的聚合度为30～114，接枝率5～40%。
4.权利要求1～3任一项所述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物的合成方
法，其特征在于包括以下步骤：
（1）合成主链，再对主链进行叠氮功能化，得到主链聚合物；
（2）合成侧链，在合成过程中同时引入炔基功能基团或对合成后的侧链进
行炔基功能化，得到亲水的、亲油的或酸敏性的侧链聚合物；
（3）将一种主链含叠氮与能与主链每个单元功能基团发生化学反应的相应
的一种亲水的、一种亲油的及一种酸敏性结构的侧链炔基混合，在催化剂存在
下进行一步“叠氮-炔基”点击化学反应，得到两亲性酸敏性三元分子刷聚合物。
5.根据权利要求4所述的两亲性酸敏性三元分子刷聚合物的合成方法，其

\t特征在于：
步骤（1）中所述的合成主链为采用自由基聚合、可控自由基聚合或阴离子
聚合中的一种聚合方法；

【专利技术属性】
技术研发人员：胡继文，刘锋，林树东，刘国军，涂园园，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：