CN103193944B - 一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物、药物载体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，具有式（I）所示结构，其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；FA为叶酸；x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。本发明将所述聚合物与中空硅球和可见光响应光敏剂进行自组装，得到纳米药物载体，其中光敏剂通过π-π共轭作用吸附在聚合物的蒽醌基团上，在可见光的照射下，光敏剂释放出单线态氧，使聚合物的疏水基团发生断裂，聚合物从硅球表面脱离，释放出药物。本发明提供的聚合物及药物载体能够利用能量较低的可见光源实现药物的控制性释放，可见光在生物体内的穿透性较高，本发明提供的药物载体用于抗肿瘤药物的输送和控制释放更具有临床意义。

Description

一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物、药物载体及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚合物技术领域，尤其涉及一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物、药物载体及其制备方法。

背景技术

中空介孔纳米硅球（HMS）是以聚苯乙烯球为模板制成的具有空心内核以及介孔二氧化硅外壳的三维立体结构。由于二氧化硅本身生物相容性和化学稳定性较好，并且硅球的空心内核可以在很大程度上提高药物的负载量，外围丰富的介孔孔道可以作为药物释放的通道，因此，近年来中空介孔纳米硅球也被用来负载一些疏水性抗肿瘤药物。但是，不加修饰的中空介孔纳米硅球无法实现药物对肿瘤细胞或病灶部位的靶向输送以及进入细胞之后的控制释放，因此，现有技术通过物理或者化学的方法对中空介孔纳米硅球进行表面修饰，赋予该纳米载体以肿瘤靶向性、可控释放性能以及细胞成像功能等，利于其在药物负载领域的应用。

为了能够实现药物在载体上的可控释放，现有技术研究了多种环境响应型两亲性聚合物，将其对中空硅球进行修饰，得到具有可控释放性能的药物载体。环境响应型两亲性聚合物能够在外部环境刺激下，如pH值、温度或光照等条件下，发生断裂或者亲水-疏水平衡转化的一类聚合物，其中，利用含有光响应基团的两亲性聚合物自组装成胶束并用于抗肿瘤药物的靶向输送，可以通过外部光照精确控制药物释放的时间和部位。目前，大部分的光响应基团都需要在紫外光的刺激下才能发生断裂或者亲水-疏水平衡转化，例如，偶氮苯体系。但是由于紫外光的能量较高，会对生物体内的一些正常细胞或组织造成损害，而且紫外光在生物体内的穿透性也不是很理想，因此此类聚合物在临床上的应用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物、药物载体及其制备方法，本发明将得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与经长烷基链和罗丹明B修饰的中空硅球通过π-π物理作用与光敏剂复合，得到药物载体。本发明提供的药物载体具有较好的可见光响应性，有利于药物载体在抗肿瘤药物控制释放方面的应用。而且，本发明提供的药物载体具有较高的载药量，对于叶酸受体高表达的肿瘤细胞具有较强的靶向富集作用。

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，具有式（I）所示结构：

式（I）；

其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；

FA为叶酸；

x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。

优选的，所述R为碳原子数大于且8小于20的长链烷基。

优选的，所述R为碳原子数大于等于10且小于20的长链烷基。

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将蒽醌、3-碘-1-丙醇和连二亚硫酸钠在溶剂中进行反应，得到第一化合物；

将所述第一化合物与长链烷基酰氯在有机溶剂中反应，然后将得到的反应产物继续与甲基丙烯酰氯进行反应，得到疏水化合物，所述长链烷基酰氯中的长链烷基的碳原子数大于8；

将所述疏水化合物、4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯在有机溶剂中进行可逆加成-断裂链转移聚合反应，得到两亲性聚合物；

将所述两亲性聚合物与硫氰酸酯修饰的叶酸进行反应，得到具有式（I）所示结构的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物；

式（I）；

其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；

FA为叶酸；

x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。

优选的，所述蒽醌、3-碘-1-丙醇以和连二亚硫酸钠的质量比为1:（1～5）:（1～5）。

优选的，所述第一化合物、长链烷基酰氯与甲基丙烯酰氯的质量比为（1～5）:1:（0.5～4）。

优选的，所述4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、甲基丙烯酸羟乙酯、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和疏水化合物的质量比为1:（0.1～3）:（35～70）:（200～250）。

本发明提供了一种复合纳米药物载体，包括经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球、可见光光敏剂和上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。

优选的，所述可见光光敏剂为曙红或卟啉。

优选的，所述经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球、可见光光敏剂和具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的质量比为（0.3～5）：1:（1.5～25）。

优选的，所述经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球按照以下方法制备：

将模板、致孔剂和正硅酸四乙酯进行溶胶-凝胶反应，得到包覆有二氧化硅的小球；

将所述小球进行煅烧，得到中空硅球；

将所述中空硅球与硅烷偶联剂在有机溶剂中进行反应，得到氨基和长链烷基修饰的中空硅球；

将所述氨基和长链烷基修饰的中空硅球与罗丹明B异硫氰酸盐进行反应，得到长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球。

本发明提供了一种复合纳米药物载体的制备方法，包括以下步骤：

将上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂进行π-π相互作用，得到聚合物-光敏剂复合体系；

将所述聚合物-光敏剂复合体系与长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球进行自组装，得到复合纳米药物载体。

本发明提供了一种载药方法，包括以下步骤：

将经长链烷基和罗丹明修饰的中空硅球与药物溶液混合，得到负载有药物的中空硅球；

将上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂进行π-π相互作用，得到聚合物-光敏剂复合体系；

将所述负载有药物的中空硅球与所述聚合物-光敏剂复合体系混合，完成载药。

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，具有式（I）所示结构，其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；FA为叶酸；x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。本发明将得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物用于载药系统，提供了一种药物载体，包括本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物、经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球和可见光光敏剂。在本发明中，所述可见光光敏剂能够通过π-π共轭作用吸附在本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的蒽醌基团上，形成聚合物-光敏剂复合体系；所述聚合物-光敏剂体系再与经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球进行反应，经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球表面具有长链烷基，能够与聚合物-光敏剂复合体中聚合物的疏水长链之间形成范德华分子间作用力，实现长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球与聚合物-光敏剂复合体系的自组装，聚合物-光敏剂复合体系包裹在中空硅球的外层，形成具有核-壳结构的药物载体。在可见光照射下，本发明提供的药物载体中的光敏剂释放出单线态氧，使得聚合物侧链上的蒽醌基团发生断裂，聚合物从硅球表面脱落，药物释放出来，达到控制药物释放的目的。本发明提供的药物载体能够利用能量较低的可见光源实现药物的控制释放，由于可见光在生物体内的穿透性较高，更能够准确和高效地控制药物的释放；而且，可见光不会对生物体的正常细胞或组织造成损害，具有较高的安全性。另外，本发明采用先在硅球上负载药物再包裹聚合物的方法，提高了对药物的载药量，且该方法比现有技术公开的在硅球表面进行化学修饰再负载药物的方法更加简单便捷。

另外，本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的侧链上修饰上了叶酸，从而使其作为药物载体使用时，对于叶酸受体高表达的肿瘤细胞具有较强的靶向富集作用，从而能够使药物集中在肿瘤细胞处发挥其药效。在本发明提供的药物载体中，采用罗丹明B对中空硅球进行修饰，其中的罗丹明B为荧光基团，可以对药物载体在人体内的运输以及药物的释放情况进行荧光失踪以及细胞成像，能够及时了解和掌握药物在体内的情况，实现药物的可控释放。

附图说明

图1为本发明实施例3得到的中空硅球的TEM照片；

图2为本发明实施例3得到的长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球的TEM照片；

图3为本发明实施例4得到的药物载体的TEM照片；

图4为本发明实施例3得到的长链烷基和罗丹明B修饰中空硅球和实施例4得到的药物载体的粒径分布图；

图5为本发明实施例5得到的阿霉素在药物载体上的释放情况；

图6为两种纳米药物载体在不同细胞内富集效果柱状图。

具体实施方式

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，具有式（I）所示结构：

式（I）；

其中，R为碳原子数大于8的长链烷基，所述R优选为碳原子数大于8小于20的长链烷基，更优选为碳原子数大于等于10小于20的长链烷基；

FA为叶酸，具有式（II）所示结构：

式（II）；

x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3，优选的，x为3；优选的，5＜y＜10。

本发明以硫氰酸酯修饰的叶酸与得到的两亲性聚合物反应，硫氰酸根会与聚合物侧链上的氨基发生化学反应，从而将叶酸键合到聚合物链上，得到具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，该聚合物能够与可见光光敏剂结合，形成聚合物-光敏剂复合体系。在将得到的聚合物-光敏剂复合体系用于药物载体时，其中的光敏剂能够在可见光的照射下，释放出单线态氧，使得聚合物侧链上的蒽醌基团发生断裂，实现了药物的释放。本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物在用作药物载体时，其与光敏剂复合后能够在可见光的照射下实现药物的释放，实现了对能量较低的光源的利用；而且由于可见光对生物体具有较高的穿透性，且对生物体内正常的细胞和组织没有损害，能够实现药物在体内的准确释放，使其在病灶部位充分发挥作用。而且，本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的侧链上修饰有叶酸分子，使得该聚合物用作药物载体时，其对于叶酸受体高表达的肿瘤细胞具有较强的靶向富集作用，从而使药物能够集中在病灶部位发挥作用。

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将蒽醌、3-碘-1-丙醇以和连二亚硫酸钠在溶剂中进行反应，得到第一化合物；

将所述第一化合物与长链烷基酰氯在有机溶剂中反应，然后再将得到的反应产物继续与甲基丙烯酰氯进行反应，得到疏水化合物，所述长链烷基酰氯中的长链烷基的碳原子数大于8；

将所述疏水化合物、4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯在有机溶剂中进行可逆加成-断裂链转移聚合反应，得到两亲性聚合物；

将所述两亲性聚合物与硫氰酸酯修饰的叶酸进行反应，得到具有式（I）所示结构的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物；

式（I）；

其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；

FA为叶酸；

x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。

本发明将蒽醌、3-碘-1-丙醇和连二亚硫酸钠在溶剂中反应，得到第一化合物。本发明为了进一步提高反应原料间的相容性，提高反应效率，优选先将蒽醌、连二亚硫酸钠和催化剂在溶剂中混合，搅拌后向其中加入碱性化合物，继续搅拌后向其中滴加3-碘-1-丙醇，反应后得到第一化合物。所述第一化合物具有式（III）所示结构：

式（III）；

在本发明中，所述催化剂优选为三辛基甲基氯化铵，本发明对所述催化剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的催化剂即可，如可以采用牌号为Adogen的市售商品。在本发明中，所述溶剂优选为水和二氯甲烷，本发明优选将水用氮气饱和后再与二氯甲烷混合，得到混合溶液；所述水与二氯己烷的体积比优选为1:（1～5），更优选为1:1。在本发明中，所述碱性化合物优选为氢氧化物，更优选为氢氧化钠或氢氧化钾。在本发明中，所述蒽醌、3-碘-1-丙醇以和连二亚硫酸钠的质量比为1:（1～5）:（1～5），更优选为1:2:3；所述蒽醌与催化剂的质量比优选为1:（1～5），更优选为1:2；所述蒽醌与所述碱性化合物的质量比优选为1:（1～5），更优选为1:2。本发明对所述溶剂的用量没有特殊的限制，能够将上述反应原料溶解，并提供反应介质即可，在本发明中，所述蒽醌与所述溶剂的质量比优选为1:（100～150），更优选为1:（110～130）；

在本发明中，所述蒽醌、连二亚硫酸钠和催化剂混合后搅拌的时间优选为5分钟～15分钟，更优选为5分钟～10分钟；所述加入氢氧化钠后继续搅拌的时间优选为5分钟～20分钟，更优选为10分钟～15分钟；在滴加3-碘-1-丙醇后，优选将得到的混合溶液在室温下搅拌过夜，得到第一化合物。

本发明优选将完成上述反应的反应产物静置，分层后将得到的二氯甲烷相用水洗涤，然后干燥、过滤、冷冻析出和色谱柱分离，得到第一化合物。本发明对所述静置的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的静置的技术方案即可；所述洗涤的次数优选为2次～5次，更优选为2次～3次；本发明对所述干燥没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的技术方案即可，本发明优选将得到的洗涤后的产物采用无水硫酸镁干燥，过滤后优选将得到的固体在-30℃～-10℃的条件下冷冻析出，更优选为-25℃～-15℃，最优选为-20℃；本发明对所述色谱柱分离的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的色谱柱分离的技术方案即可，本发明优选采用体积比为1:4的乙酸乙酯和二氯甲烷作为洗脱剂对得到的固体进行色谱柱分离。

得到第一化合物后，本发明将所述第一化合物与长链烷基酰氯在有机溶剂中反应，然后再将得到的反应产物继续与甲基丙烯酰氯反应，得到疏水化合物，所述长链烷基酰氯中的长链烷基的碳原子数大于8。本发明优选先将所述第一化合物溶于有机溶剂中，然后在冰浴条件下与长链烷基酰氯反应，得到第二化合物；更优选为将所述第一化合物和吡啶溶于有机溶剂中；然后将所述第二化合物与三乙胺溶于二氯甲烷中，在氮气保护下向其中滴加甲基丙烯酰氯反应，得到疏水化合物，所述疏水化合物具有式（IV）所示结构：

式（IV）；

其中R为碳原子数大于8的长链烷基。

在本发明中，所述有机溶剂优选为二氯甲烷；所述第一化合物与长链烷基酰氯反应的时间优选为1小时～10小时，更优选为2小时～8小时；得到的反应产物再与甲基丙烯酰氯反应的时间优选为1小时～10小时，更优选为2小时～8小时。在本发明中，所述长链烷基酰氯中长链烷基的碳原子数优选为大于8且小于20，更优选为大于等于10小于20，最优选为十二碳酰氯或硬脂酸酰氯；所述第一化合物、长链烷基酰氯与甲基丙烯酰氯的质量比优选为（1～5）:1:（0.5～4），更优选为4:1:1。所述第一化合物与吡啶的质量比优选为（1～5）:1，更优选为4:1；所述第二化合物与三乙胺的质量比优选为（1～5）:1，更优选为（2～3）:1。

本发明在第一化合物与长链烷基酰氯和甲基丙烯酰氯反应完成后，优选将得到的粗产物进行色谱分离，得到疏水单体。本发明对所述色谱分离的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的色谱分离的技术方案即可。本发明优选采用体积比为1:20的乙酸乙酯和二氯甲烷为洗脱剂对得到的粗产物进行分离，得到疏水单体。

得到疏水单体后，本发明将所述疏水化合物、4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯在有机溶剂中进行可逆加成-断裂链转移聚合反应，得到两亲性聚合物。本发明优选先将4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯在水溶液中进行聚合反应，得到亲水单体；然后将所述亲水单体与上述技术方案得到的疏水单体进行聚合反应，得到两亲性聚合物。在本发明中，所述4-氰基戊酸二硫代苯甲酸为可逆加成-断裂链转移聚合反应（RAFT）试剂，本发明对所述4-氰基戊酸二硫代苯甲酸的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的4-氰基戊酸二硫代苯甲酸即可，如本领域技术人员可以采用现有技术公开的制备4-氰基戊酸二硫代苯甲酸的方法。在本发明中，所述-氰基戊酸二硫代苯甲酸优选按照以下方法制备：

在氮气保护下，将铁氰化钾与二硫代苯甲酸钠进行反应，得到双二硫代苯甲酰；

将所述双二硫代苯甲酰与4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)进行反应，得到4-氰基戊酸二硫苯甲酸。

本发明优选在氮气保护和避光条件下，将铁氰化钾溶液匀速滴加到二硫代苯甲酸钠溶液中，反应后得到双二硫代苯甲酰。本发明优选采用滴液漏斗将铁氰化钾溶液匀速滴加到二硫代苯甲酸溶液中。在本发明中，所述铁氰化钾与二硫代苯甲酸钠的摩尔比优选为（15～35）:（1～15），更优选为（20～30）:（5～10）；所述铁氰化钠溶液的摩尔浓度优选为0.05mol/L～0.2mol/L，更优选为0.05mol/L～0.1mol/L；所述二硫代苯甲酸钠溶液的摩尔浓度优选为0.1mol/L～0.2mol/L，更优选为0.1mol/L～0.15mol/L；

本发明在得到铁氰化钾与二硫代苯甲酸钠反应的粗产物后，优选将所述粗产物在乙醇中进行重结晶得到双二硫代苯甲酸。

得到双二硫代苯甲酰后，本发明将所述双二硫代苯甲酰与4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)进行反应，得到4-氰基戊酸二硫苯甲酸。本发明优选将所述双二硫代苯甲酰溶于乙酸乙酯中，然后向其中加入4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)，在氮气保护下加热回流，得到4-氰基戊酸二硫代苯甲酸。在本发明中，所述4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)与铁氰化钾的摩尔比优选为（20～40）:1，更优选为（25～35）:1，最优选为（28～32）:1；所述乙酸乙酯的体积与4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)的摩尔比优选为（40～60）:（7～9），更优选为（45～55）:（7～9）。本发明对所述加热回流的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的加热回流的技术方案即可，在本发明中，所述加热回流的时间优选为10小时～20小时，更优选为15小时～18小时；

本发明在所述双二硫代苯甲酰与4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)反应后，优选将得到的粗产物进行色谱柱分离，得到4-氰基戊酸二硫代苯甲酸。本发明对所述色谱柱分离的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的色谱柱分离的技术方案即可，本发明优选采用体积比为2:3的乙酸乙酯和正己烷作为洗脱剂进行色谱柱分离。

得到4-氰基戊酸二硫代苯甲酸后，本发明优选先将4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯在水溶液中进行聚合反应，得到亲水单体；然后将所述亲水单体与疏水单体进行聚合反应，得到两亲性聚合物。在本发明中，所述4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯进行聚合反应的温度优选为60℃～80℃，更优选为65℃～75℃；所述4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯进行聚合反应的时间优选为2小时～10小时，更优选为6小时～8小时。本发明对水的用量没有特殊的限制，能够将4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯溶解，为聚合反应提供反应介质即可；

本发明优选将4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯的反应产物在丙酮中析出、干燥后，得到亲水单体。

得到亲水单体后，本发明将所述亲水单体与上述技术方案得到的疏水单体进行聚合反应，得到两亲性聚合物。本发明优选将所述亲水单体、引发剂和疏水单体在二甲基亚砜（DMSO）中进行聚合反应，更优选为先将引发剂和疏水单体溶于二甲基亚砜中，得到混合溶液，然后再向所述混合溶液中加入所述亲水单体，进行聚合反应得到两亲性聚合物。在本发明中，所述催化剂优选为偶氮二异丁腈。所述4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、甲基丙烯酸羟乙酯、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和疏水化合物的质量比为1:（0.1～3）:（35～70）:（200～250），更优选为1（0.5～2）:（40～60）:（210～240）；所述引发剂与所述疏水单体的质量比优选为（1～5）:200，更优选为（2～4）:200；本发明对所述二甲基亚砜的用量没有特殊的限制，能够将亲水单体、引发剂和疏水单体溶剂，并为聚合反应提供反应介质即可。在本发明中，所述亲水单体与疏水单体进行聚合反应的温度优选为60℃～80℃，更优选为65℃～75℃；所述亲水单体与疏水单体进行聚合反应的时间优选为2小时～10小时，更优选为5小时～8小时。

完成所述亲水单体和所述疏水单体的聚合反应后，本发明将得到的反应产物在乙醚中析出、干燥，得到两亲性聚合物。本发明对所述乙醚的用量没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的终止聚合反应、析出反应产物的乙醚用量即可；本发明对所述干燥的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的技术方案即可，在本发明中，所述干燥优选为真空干燥。

得到两亲性聚合物后，本发明将所述两亲性聚合物与硫氰酸酯修饰的叶酸进行反应，得到具有式（I）所示结构的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。本发明优选将等摩尔量的叶酸与硫氰酸酯反应，得到硫氰酸酯修饰的叶酸，所述叶酸与硫氰酸酯的反应温度优选为室温，所述叶酸与硫氰酸酯的反应时间优选为10小时～24小时，更优选为12小时～20小时；然后将所述硫氰酸酯修饰的叶酸与上述技术方案得到的两亲性聚合物反应，所述硫氰酸酯修饰的叶酸中的硫氰酸根会与聚合物侧链氨基发生化学反应，将具有肿瘤靶向性的叶酸基团修饰到聚合物上，得到具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。本发明优选先将上述技术方案得到的两亲性聚合物溶于吡啶中，然后向其中加入硫氰酸酯修饰的叶酸，进行反应后，得到具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。

在本发明中，所述硫氰酸酯修饰的叶酸占两亲性聚合物的质量百分数优选为5%～50%，更优选为10%～40%，最优选为30%；所述硫氰酸酯修饰的叶酸与两亲性聚合物反应的温度优选为常温；所述硫氰酸酯修饰的叶酸与两亲性聚合物反应的时间优选为5小时～20小时，更优选为10小时～15小时，最优选为12小时；

本发明在所述硫氰酸酯修饰的叶酸与两亲性聚合物反应完成后，优选将得到的反应产物在乙醚中析出、干燥，得到具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。本发明对所述乙醚的用量没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用于析出反应产物的乙醚的用量即可；本发明对所述干燥的方法有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的技术方案即可，在本发明中，所述干燥优选为真空干燥。

本发明提供了一种复合纳米药物载体，包括经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球、可见光光敏剂和上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。

在本发明提供的药物载体中，所述可见光光敏剂能够通过π-π共轭作用吸附在所述聚合物的蒽醌基团上，形成聚合物-光敏剂复合体系；而且所述聚合物中的疏水长链与经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球表面的长链烷基通过范德华力分子间作用力实现自组装的，得到药物载体。本发明提供的药物载体具有较高的可见光响应性，其中的光敏剂能够在可见光的照射下释放出单线态氧，从而使具有肿瘤靶向性可见光降解性的两亲性聚合物侧链上的蒽醌基团发生断裂，从经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球表面脱落，实现药物的释放。本发明提供的药物载体能够利用能量较低的可见光实现药物的控制释放，不会对生物体内的正常细胞或组织造成损害，而且由于可见光具有较高的生物体穿透性，能够准确而高效地实现药物的释放。

本发明提供的药物载体包括经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球，在本发明中，所述经长链烷基和罗丹明B修饰中空硅球优选按照以下方法制备：

将模板、致孔剂和正硅酸四乙酯进行溶胶-凝胶反应，得到包覆有二氧化硅的小球；

将所述小球进行煅烧，得到中空硅球；

将所述中空硅球与硅烷偶联剂在有机溶剂中进行反应，得到氨基和长链烷基修饰的中空硅球；

将所述氨基和长链烷基修饰的中空硅球与罗丹明B异硫氰酸盐进行反应，得到经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球。

本发明将模板、致孔剂和正硅酸四乙酯混合进行溶胶-凝胶反应，得到包覆有二氧化硅的小球。在本发明中，所述模板优选为聚苯乙烯小球或碳酸钙小球，更优选为聚苯乙烯小球；所述模板的粒径优选为160nm～180nm，更优选为170nm；本发明对所述聚苯乙烯小球的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用作中空硅球制备的模板的聚苯乙烯小球即可。在本发明中，所述致孔剂优选为表面活性剂，更优选为十六烷基三甲基溴化铵。在本发明中，所述模板、致孔剂和正硅酸四乙酯的质量比优选为1:0.1:1。本发明对所述溶胶-凝胶反应的条件没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的溶胶-凝胶制备中空硅球的方法即可，在本发明中，所述溶胶-凝胶反应的温度优选为室温，所述溶胶-凝胶反应的时间优选为5小时～10小时，更优选为6小时～8小时。

得到包覆有二氧化硅的小球后，本发明将所述小球进行煅烧，得到中空微球。本发明对所述煅烧的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的煅烧的技术方案即可。

得到中空硅球后，本发明将所述中空硅球与硅烷偶联剂在有机溶剂中混合，进行反应，得到氨基和长链烷基修饰的中空硅球。本发明优选先将中空硅球与第一硅烷偶联剂进行反应，在中空硅球的表面修饰上长链烷基；然后再将得到的长链烷基修饰的中空硅球与第二硅烷偶联剂反应，在长链烷基修饰的中空硅球上修饰上氨基，得到氨基和长链烷基修饰的中空硅球。本发明优选将所述中空硅球与硅烷偶联剂在有机溶剂中混合，进行搅拌后得到氨基和长链烷基修饰的中空硅球。在本发明中，所述有机溶剂优选为乙腈或甲醇；所述硅烷偶联剂优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷；所述第一硅烷偶联剂优选为十六烷基三甲氧基硅烷；所述第二硅烷偶联剂优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。在本发明中，所述第一硅烷偶联剂、第二硅烷偶联剂和中空硅球的质量比优选为1:3:5。本发明对所述搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员人员熟知的搅拌的技术方案即可。

得到氨基和长链烷基修饰的中空硅球后，本发明将所述氨基和长链烷基修饰的中空硅球与罗丹明B异硫氰酸盐进行反应，中空硅球表面的氨基与罗丹明B异硫氰酸盐发生化学反应接枝上荧光基团罗丹明B，得到罗丹明B修饰的中空硅球。本发明优选向上述硅烷偶联剂与中空硅球反应得到的反应液中加入罗丹明B异硫氰酸盐，进行反应后，得到长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球。在本发明中，所述中空硅球与罗丹明B异硫氰酸盐的质量比优选为1:（1～10），更优选为1:（3～8）。

本发明提供的药物载体包括可见光光敏剂，本发明对所述可见光光敏剂的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的可见光光敏剂即可。在本发明中，所述可见光光敏剂优选为曙红或卟啉；在本发明中，所述光敏剂与上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物之间通过π-π共轭作用，形成聚合物-光敏剂复合体系。

本发明提供的药物载体包括上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。在本发明中，上述技术方案所述的光敏剂通过π-π共轭作用吸附在所述具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的蒽醌基团上，形成聚合物-光敏剂复合体系。在本发明中，所述中空硅球、可见光光敏剂和具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的质量比优选为（0.3～5）：1:（1.5～25），更优选为（0.5～3）:1:（5～20）。

本发明提供了一种复合纳米药物载体的制备方法，包括以下步骤：

将上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂π-π相互作用，得到聚合物-光敏剂复合体系；

将所述聚合物-光敏剂复合体系与经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球进行自组装，得到复合纳米药物载体。

本发明优选将上述技术方案所述具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂溶于四氢呋喃中，超声后得到聚合物-光敏剂复合体系；然后将经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球加入到所述聚合物-光敏剂复合体系中，然后再向其中滴加水，反应后得到复合纳米药物载体。

本发明优选先将上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂溶于四氢呋喃中，在本发明中，所述可见光光敏剂的种类、所述具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂的质量比与上述技术方案中所述的一致，在此不再赘述；本发明优选将所述具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂溶液在四氢呋喃中混合，光敏剂会通过π-π共轭作用吸附在聚合物的蒽醌基团上，形成聚合物-光敏剂复合体系。在本发明中，所述可见光光敏剂水溶液的质量浓度优选为1%～5%，更优选为2%～4%。在本发明中，所述具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与四氢呋喃的质量比优选为（0.01～0.05）:1，更优选为（0.02～0.03）:1。本发明对所述超声的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的超声的技术方案即可，在本发明中，所述超声的时间优选为20min～50min，更优选为25min～40min。

得到聚合物-光敏剂复合体系后，本发明优选将经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球加入到所述聚合物-光敏剂复合体系中，更优选在超声振荡的条件下，将经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球加入到所述聚合物-光敏剂复合体系中，分散均匀后，再继续在搅拌的条件下向其中滴加水，反应后得到药物载体。在本发明中，所述经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球的制备方法以及经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球的用量与上述技术方案所述的一致，在此不再赘述。在本发明中，所述水与四氢呋喃的体积比优选为1:（3～10），更优选为1:（5～8）。本发明对所述超声振荡和搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的超声振荡和搅拌的技术方案即可；

完成水的滴加后，本发明将得到的反应物料进行搅拌，优选搅拌过夜直至四氢呋喃挥发完全，得到纳米复合药物载体。

本发明提供了一种载药方法，包括以下步骤：

将经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球与药物溶液混合，得到负载有药物的中空硅球；

将上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或上述技术方案所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂进行π-π相互作用，得到聚合物-光敏剂复合体系；

将所述负载有药物的中空硅球与所述聚合物-光敏剂复合体系混合，完成载药。

本发明提供的方法先采用经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球负载药物，然后再将上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物对负载有药物的中空硅球进行包裹，实现对药物的负载。本发明提供的方法先负载药物，再包裹聚合物，相比于现有技术中在硅球表面进行化学修饰后再进行药物的负载更加简单便捷；而且本发明提供的方法也比现有技术公开的负载药物的方法具有更高的载药量。

本发明将经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球与药物溶液混合，得到负载有药物的中空硅球。本发明对所述经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球与药物溶液混合的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的硅球与药物溶液反应的技术方案即可；

本发明将上述技术方案所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂进行π-π相互作用，得到聚合物-光敏剂复合体系。本发明中聚合物与光敏剂反应的技术方案与上述技术方案所述的一致，在此不再赘述。

得到负载有药物的中空硅球和聚合物-光敏剂复合体系后，本发明将所述负载药物的中空硅球与所述聚合物-光敏剂复合体系混合，中空硅球表面的长链烷基与聚合物的疏水长链之间具有较强的范德华力分子间作用力，进行自组装，使得聚合物-光敏剂复合体系包裹在负载有药物的中空硅球的表面，完成载药。

本发明实施例中以阿霉素作为模拟药物，研究了所述药物载体的载药量、负载效率，具体过程如下：

将经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球与阿霉素水溶液混合，得到负载阿霉素的中空硅球；

将所述负载阿霉素的中空硅球与具有靶向性的两亲性聚合物和光敏剂得到的聚合物-光敏剂复合体系进行自组装，得到药物复合物。

本发明提供的方法通过自组装将预先合成的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物包裹在负载了药物的中空介孔硅球外层，形成核-壳型的高负载量药物载体，该方法相比常规的在硅球表面进行化学修饰也要简单便捷，同时先负载药物再包裹聚合物的方法也比化学修饰后再负载药物具有更高的载药量。本发明的实施例结果也表明，本发明提供的药物载体具有较高的载药量和载药效率。

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，具有式（I）所示结构，其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；FA为叶酸；x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。本发明将得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物用于载药系统，提供了一种药物载体，包括本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物、经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球和可见光光敏剂。在本发明中，所述可见光光敏剂能够通过π-π共轭作用吸附在本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的蒽醌基团上，形成聚合物-光敏剂复合体系；所述聚合物-光敏剂体系再与经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球进行反应，经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球表面具有长链烷基，能够与聚合物-光敏剂复合体中聚合物的疏水长链之间形成范德华分子间作用力，实现长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球与聚合物-光敏剂复合体系的自组装，聚合物-光敏剂复合体系包裹在中空硅球的外层，形成具有核-壳结构的药物载体。在可见光照射下，本发明提供的药物载体中的光敏剂释放出单线态氧，使得聚合物侧链上的蒽醌基团发生断裂，聚合物从硅球表面脱落，药物释放出来，达到了控制药物释放的目的。本发明提供的药物载体能够利用能量较低的可见光源，由于可见光在生物体内的穿透性较高，更能够准确而高效地控制药物的释放；而且，可见光不会对生物体的正常细胞或组织造成损害，具有较高的安全性。另外，本发明采用先在硅球上负载药物再包裹聚合物的方法，提高了对药物的载药量，且该方法比现有技术公开的在硅球表面进行化学修饰再负载药物的方法更加简单便捷。

另外，本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的侧链上修饰上了叶酸，从而使其作为药物载体使用时，对于叶酸受体高表达的肿瘤细胞具有较强的靶向富集作用，从而能够使药物集中在肿瘤细胞处发挥其药效。在本发明提供的药物载体中，采用罗丹明B对中空硅球进行修饰，其中的罗丹明B为荧光基团，可以对药物载体在人体内的运输以及药物的释放情况进行荧光失踪以及细胞成像，能够及时了解和掌握药物在体内的情况，实现药物的可控释放。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物、药物载体及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

4-氰基戊酸二硫代苯甲酸的合成：在氮气保护和遮光条件下，将5mL摩尔浓度为0.05mol/L的铁氰化钾溶液通过滴液漏斗匀速滴加到8mL摩尔浓度为0.1mol/L的二硫代苯甲酸钠溶液中进行反应，反应过夜后将得到的反应产物进行过滤；将过滤得到的粗产物在乙醇中重结晶得到双二硫代苯甲酰；

将得到的双二硫代苯甲酰与40mL乙酸乙酯加入到圆底烧瓶中，然后向其中加入7mmol的4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)，在氮气保护下加热回流16小时，将得到的粗产物经色谱柱分离（乙酸乙酯/正己烷，2/3）后得到产物。

本发明将得到的产物进行核磁共振氢谱(400MHz,CDCl₃)检测，结果如下所示：d(ppm):7.91(d,J=7.59Hz,2H,C₆H₄),7.58(t,J=7.47Hz,1H,C₆H₄),7.41(t,J=7.79Hz,2H,C₆H₄),2.75(m,2H,CCH₂),2.45(m,2H,CH₂COOH),1.95(s,3H,CH₃)，由以上检测结果可以看出，上述得到的产物为4-氰基戊酸二硫代苯甲酸（CAD）。

将2.57g蒽醌，4.3g连二亚硫酸钠和4.64g甲基三烷基氯化铵（Adogen464）加入到150mL氮气饱和的水和150mL二氯甲烷的混合溶剂中，搅拌5分钟后向其中加入4.94g氢氧化钠，继续搅拌10分钟后向其中滴加9.0g3-碘-1-丙醇，室温下搅拌过夜；

静置分层后，将得到的反应产物采用二氯甲烷相水洗两遍后用无水硫酸镁干燥，过滤，在-20℃下冷冻析出，将得到的固体进行色谱柱分离（乙酸乙酯/二氯甲烷，1/4），得到第一产物；

将0.4g第一产物与0.1g吡啶溶解于100mL干燥二氯甲烷中，氮气保护下向其中滴加0.185g硬脂酰氯，反应2小时后将得到的产物进行色谱柱分离（乙酸乙酯/二氯甲烷，1/20），得到第二产物；

将0.25g第二产物与0.1g三乙胺溶解于100mL干燥二氯甲烷中，氮气保护下向其中滴加0.104g甲基丙烯酰氯，反应2小时后将得到的产物进行色谱柱分离（乙酸乙酯/二氯甲烷，1/20），得到疏水单体。

本发明将得到的疏水单体进行核磁共振氢谱检测，1HNMR(400MHz)，得到核磁共振数据如下：8.24(d,4H,antharacene),7.48(d,4H,anthracene),6.18(s,1H,CCH₂),5.60(s,1H,CCH₂),4.64(t,J=6.0,2H,CH₂OCO),4.53(t,J=6.4,2H,CH₂OCO),4.29(m,4H,CH₂CH₂O),2.45-2.35(m,6H,CH₂CH₂OCO,COCH₂CH₂),2.01(s,3H,CH₃),1.69-1,65(m,2H,CH₂CH₂CH₂),1.29-1.25(m,30H,CH₂),0.88(t,J=13.2,3H,CH₂CH₃)，由以上结果可以看出，本实施例得到的疏水化合物具有式（IV）结构，其中R为-C₁₇H₃₅；

将5.3mg上述技术方案得到的4-氰基戊酸二硫代苯甲酸，2.5mg偶氮二氰基戊酸V501，1.22g甲基丙烯酸羟乙酯，268mg N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐溶解于5mL蒸馏水中，氮气保护下，70℃下聚合6小时，在丙酮中析出，将得到的第一聚合物在真空下干燥；

然后将将1.2g第一聚合物溶解在含有3mg AIBN和200mg疏水单体的DMSO溶液中，在70℃下聚合反应5小时，然后在大量乙醚中析出后真空下干燥，得到具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。

本发明将得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物进行核磁共振氢谱检测，结果表明，本实施例制备的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物具有式（I）结构，R为-C₁₇H₃₅，x:y:z=1:6:1。

实施例2

将30mg硫氰酸酯修饰的叶酸加入到溶解有100mg实施例1制备的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的吡啶中，在常温下搅拌12小时后将得到的产物在乙醚中析出，真空干燥后得到具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。

实施例3

以粒径约为170nm的聚苯乙烯小球为模板，以十六烷基三甲基溴化铵为致孔剂，将质量比为1:0.1:1的聚苯乙烯小球、十六烷基三甲基溴化铵和正硅酸四乙酯混合，进行溶胶-凝胶反应：在常温下搅拌6h后得到直径为180nm～220nm的中空硅球；

将得到的中空硅球与十六烷基三甲氧基硅烷溶于乙腈中，搅拌后得到长链烷基修饰的中空硅球；然后将得到的长链烷基修饰的中空硅球与γ-氨丙基三乙氧基硅烷在乙腈中反应，搅拌后得到氨基和长链烷基链修饰的中空硅球；

将得到的氨基和长链烷基链修饰的中空硅球与罗丹明B异硫氰酸盐反应，得到长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球。

本发明将得到的中空硅球和长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球进行透射电子显微镜扫描（TEM）分析，结果如图1～2所示。图1为本发明实施例3得到的中空硅球的TEM照片，图2为本发明实施例3得到的长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球的TEM照片。由图1和图2可以看出，长链烷基和罗丹明B的修饰并没有使硅球产生明显的变化，这说明这样的修饰不会对药物的负载和释放产生负面的影响。

本发明将得到的经长链烷基和罗丹明B修饰后的中空硅球进行粒径分析，得到其粒径分布图，结果如图4所示，图4为本发明实施例3得到的长链烷基和罗丹明B修饰中空硅球和实施例4得到的药物载体的粒径分布图，其中1、3、5、8～13为药物载体的粒径分布，2、4、6和7为中空硅球的粒径分布，由图4可以看出，中空硅球具有良好的分散性。

实施例4

将曙红和30mg实施例1制备的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物溶于四氢呋喃中，得到1mL曙红的质量分数为3%的四氢呋喃溶液，将5mg实施例3得到的长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球分散在其中，另外再向其中滴加5mL去离子水，并且搅拌过夜直到四氢呋喃挥发干净，此时具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物形成胶束，与所述长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球进行自组装，所述胶束将中空硅球包裹在内，得到药物载体。

本发明将本实施例得到的药物载体进行透射电子显微镜（TEM）扫描分析，结果如图3所示，图3为本发明实施例4得到的药物载体的TEM照片，由图3可以看出，本发明得到的药物载体具有均匀的粒径，且具有良好的分散性；

本发明将得到的药物载体进行粒径分析，结果如图4所示，图4为本发明实施例3得到的长链烷基和罗丹明B修饰中空硅球和实施例4得到的药物载体的粒径分布图，其中1、3、5、8～13为药物载体的粒径分布，由图4可以看出，本发明得到的药物载体能够保持良好地分散性，其粒径大约在220nm左右。

实施例5

本发明以阿霉素作为模拟药物用来研究得到的药物载体的载药量以及负载效率，具体过程如下：

分别将4.0mg、2.0mg和0.4mg实施例3得到的经长链烷基和罗丹明B修饰的硅球分散于溶解有0.2mg阿霉素的DMSO(5mL)溶液中，搅拌过夜后，通过离心将上清液取出。

本发明检测原阿霉素与离心后上层清液的荧光强度，（λ_ex=475nm以及λ_em=592nm），根据预定的荧光强度与阿霉素浓度之间的标准曲线，计算得到原阿霉素溶液和上清液中阿霉素的质量浓度；

本发明按照下述公式计算得到药物载体的载药量与负载效率：

载药量（wt.%）=(负载药物质量/载体质量)×100%；

负载效率（%）=(负载药物质量/原溶液药物质量)×100%。

本发明将负载药物之后的硅球与实施例2得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物混合后进行自组装，将自组装之后的纳米粒子分散于模拟体液（SBF）中，并且在不同外部环境刺激下检测药物的释放情况，结果如图5所示，图5为本发明实施例5得到的阿霉素在药物载体上的释放情况，其中曲线1为曙红和500nm（绿光）光照条件下得到的阿霉素在药物载体上的释放情况，曲线2为曙光存在的条件下阿霉素在药物载体上的释放情况，曲线3为500nm（绿光）光照下得到的阿霉素载体上的释放情况，由图5可以看出，在没有适当外部环境刺激下，如不含曙红或者没有光照的条件下，药物只有很少从载体中释放出来，临床上就降低了药物对正常生理组织的副作用。另外，在适当光照下，聚合物发生断裂从硅球表面脱落，药物可以及时地从载体内释放出来，说明此药物纳米载体对可见光具有很高的灵敏性，从而能够准确的控制药物的释放位置及释放量。

本发明检测得到不同外部环境刺激下SBF溶液的荧光强度，根据得到的荧光强度和预定的荧光强度与阿霉素浓度之间的标准曲线，计算得到测试溶液中阿霉素的浓度，从而确定阿霉素的释放情况。根据上述公式计算得到药物载体的载药率和载药效率，结果如表1所示，表1为本发明实施例5得到的药物载体载药率的检测结果。

由表1可以看出，本发明提供的药物载体具有比较高的药物负载量与负载效率，在理论载药量为5wt%、10wt%和50wt%的情况下可以达到78，75和70%的载药率。

实施例6

将实施例2制备的纳米复合药物载体用于人体肺腺癌上皮细胞（A549）以及叶酸受体高表达（FR+）的人口腔上皮癌细胞（KB细胞）的激光荧光共聚焦成像，并且用实施例2的方法采用未接叶酸的聚合物自组装成的复合纳米粒子作为对比。

结果如图6所示，图6为本发明实施例6得到的两种纳米药物载体在不同细胞内富集效果柱状图，由图6可以看出，分别培养0.5，2小时后可以发现接叶酸的纳米粒子在叶酸受体高表达的富集更为明显，说明复合纳米药物载体对于叶酸受体高表达肿瘤细胞的选择性靶向作用。

本发明提供了一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，具有式（I）所示结构，其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；FA为叶酸；x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。本发明将得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物用于载药系统，提供了一种药物载体，包括本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物、经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球和可见光光敏剂。在本发明中，所述可见光光敏剂能够通过π-π共轭作用吸附在本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的蒽醌基团上，形成聚合物-光敏剂复合体系；所述聚合物-光敏剂体系再与经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球进行反应，长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球表面具有长链烷基，能够与聚合物-光敏剂复合体中聚合物的疏水长链之间形成范德华分子间作用力，实现长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球与聚合物-光敏剂复合体系的自组装，聚合物-光敏剂复合体系包裹在中空硅球的外层，形成具有核-壳结构的药物载体。在可见光照射下，本发明提供的药物载体中的光敏剂释放出单线态氧，使得聚合物侧链上的蒽醌基团发生断裂，聚合物从硅球表面脱落，药物释放出来，达到了控制药物释放的目的。本发明提供的药物载体能够利用能量较低的可见光源，由于可见光在生物体内的穿透性较高，更能够准确而高效地控制药物的释放；而且，可见光不会对生物体的正常细胞或组织造成损害，具有较高的安全性。另外，本发明采用先在硅球上负载药物，再包裹聚合物的方法，提高了对药物的载药量，且该方法比现有技术公开的在硅球表面进行化学修饰再负载药物的方法更加简单便捷。

另外，本发明提供的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的侧链上修饰上了叶酸，从而使其作为药物载体使用时，对于叶酸受体高表达的肿瘤细胞具有较强的靶向富集作用，从而能够使药物集中在肿瘤细胞处发挥其药效。在本发明提供的药物载体中，采用罗丹明B对中空硅球进行修饰，其中的罗丹明B为荧光基团，可以对药物载体在人体内的运输以及药物的释放情况进行荧光失踪以及细胞成像，能够及时了解和掌握药物在体内的情况，实现药物的可控释放。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，具有式（I）所示结构：

式（I）；

其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；

FA为叶酸；

x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。

2.根据权利要求1所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，其特征在于，所述R为碳原子数大于8且小于20的长链烷基。

3.根据权利要求1所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物，其特征在于，所述R为碳原子数大于等于10且小于20的长链烷基。

4.一种具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将蒽醌、3-碘-1-丙醇和连二亚硫酸钠在溶剂中进行反应，得到第一化合物；

将所述第一化合物与长链烷基酰氯在有机溶剂中反应，然后将得到的反应产物继续与甲基丙烯酰氯进行反应，得到疏水化合物，所述长链烷基酰氯中的长链烷基的碳原子数大于8；

将所述疏水化合物、4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和甲基丙烯酸羟乙酯在有机溶剂中进行可逆加成-断裂链转移聚合反应，得到两亲性聚合物；

将所述两亲性聚合物与硫氰酸酯修饰的叶酸进行反应，得到具有式（I）所示结构的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物；

式（I）；

其中，R为碳原子数大于8的长链烷基；

FA为叶酸；

x、y和z为自然数，1<x<5，3<y<15，1<z<3。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述蒽醌、3-碘-1-丙醇和连二亚硫酸钠的质量比为1:（1~5）:（1~5）。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一化合物、长链烷基酰氯与甲基丙烯酰氯的质量比为（1~5）:1:（0.5~4）。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述4-氰基戊酸二硫代苯甲酸、甲基丙烯酸羟乙酯、N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸盐和疏水化合物的质量比为1:（0.1~3）:（35~70）:（200~250）。

8.一种复合纳米药物载体，包括经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球、可见光光敏剂和权利要求1~3任意一项所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或权利要求4~7任意一项所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物。

9.根据权利要求8所述的药物载体，其特征在于，所述可见光光敏剂为曙红或卟啉。

10.根据权利要求8所述的药物载体，其特征在于，所述经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球、可见光光敏剂和具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物的质量比为（0.3~5）：1:（1.5~25）。

11.根据权利要求8所述的药物载体，其特征在于，所述经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球按照以下方法制备：

将模板、致孔剂和正硅酸四乙酯进行溶胶-凝胶反应，得到包覆有二氧化硅的小球；

将所述小球进行煅烧，得到中空硅球；

将所述中空硅球与硅烷偶联剂在有机溶剂中进行反应，得到氨基和长链烷基修饰的中空硅球；

将所述氨基和长链烷基修饰的中空硅球与罗丹明B异硫氰酸盐进行反应，得到长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球。

12.一种复合纳米药物载体的制备方法，包括以下步骤：

将权利要求1~3任意一项所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或权利要求4~7任意一项所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂进行π-π相互作用，得到聚合物-光敏剂复合体系；

将所述聚合物-光敏剂复合体系与长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球进行自组装，得到复合纳米药物载体。

13.一种载药方法，包括以下步骤：

将经长链烷基和罗丹明B修饰的中空硅球与药物溶液混合，得到负载有药物的中空硅球；

将权利要求1~3任意一项所述的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物或权利要求4~7任意一项所述方法制备得到的具有肿瘤靶向性及可见光降解性的两亲性聚合物与可见光光敏剂反应，得到聚合物-光敏剂复合体系；

将所述负载有药物的中空硅球与所述聚合物-光敏剂复合体系混合，完成载药。