CN104974353B

CN104974353B - 基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物及胶束系统

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Publication number: CN104974353B
Application number: CN201510388483.1A
Authority: CN
Inventors: 杨楚芬; 章莉娟; 陈劲锐; 陈�全
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2017-08-25
Anticipated expiration: 2035-07-02
Also published as: CN104974353A

Abstract

本发明属于医用高分子聚合物材料技术领域，公开了一种基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物及其制备方法与应用，和基于其的胶束系统与应用。该聚合物结构式如下所示：

Description

基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物及胶束系统

技术领域

本发明属于医用高分子聚合物材料技术领域，特别涉及一种基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物及其制备方法与应用，和基于该聚合物的胶束系统与应用。

背景技术

聚合物载药胶束作为纳米载药系统，具有很小的尺寸，可以避免体内网状内皮系统的吞噬或被肝脾等组织吸收，它在降低药物毒性、增加溶解性和提高生物利用度方面具有独特优势。对聚合物胶束进行功能性修饰，如利用温度敏感性材料、pH敏感性材料、磁敏感性材料来制备环境响应性胶束，可以实现药物的靶向控释。载药胶束到达靶组织后能有效地释放药物，而在其他部位则尽量不释放或少释放药物，从而提高进入病变细胞的药物浓度。

很多抗癌药物，由于药物的毒副作用及疏水性，直接使用时常常影响其治疗效果，为了提高其药物使用效率及降低毒副作用，可使用pH响应的两亲性聚合物胶束作为其药物传输载体。pH响应两亲性聚合物除了包含亲水基团和疏水基团外，还包含可离子化的基团。随着环境pH值的改变，聚合物的可离子化基团的离子化能力会发生变化，聚合物的亲水和疏水性能随之发生改变。因此，pH响应聚合物胶束载药体系可根据人体内不同组织部位的pH差异来控制药物释放，使药物在人体血液和正常组织中不释放或少释放，而在病变处快速释放。

对于注射性抗癌药物，通常要求其载药胶束在人体血液和正常组织(pH7.4)中释放缓慢或不释放，减少药物的毒副作用；内涵体和组织细胞(pH 5.0左右)处快速释放。因此，注射性的载药胶束，其聚合物的pH响应基团，通常为含氨基的聚碱类基团，如聚组氨酸[poly-(L-histidine)，Phis]，聚(4-烯基吡啶)[poly(4-vivylpyridine)，PVP]，聚胺基酯[poly(amino esters)，PAE]等。

Oh[International Journal of Pharmaceutics,2009,375,163]制备了一种花状的三嵌段聚(异硫氰酸-(3-二乙氨基)丙酯-赖氨酸)-聚乙二醇-聚乳酸(poly(DEAP-Lys)-PEG-PLA)载DOX胶束。该胶束在pH 7.4下，载药胶束保持稳定，DOX释放速率缓慢；随着pH降低至肿瘤处呈微酸性(pH<7.0)时，poly(DEAP-Lys)发生质子化而使胶束内核发生崩解，从而加速了DOX的释放。美国怀俄明大学的Shen[AIChE Journal,2008,54,2979]用刷状聚己内酯-聚甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯-聚乙二醇(PCL-PDEAEMA-PEG)共聚物制备了一种三层载阿霉素(DOX)的pH值响应胶束，该胶束可以很好地避免药物在中性环境中突释的现象，并可调控胶束结构以适应不同pH响应值。

Langer[J.Am.Chem.Soc,2000,122,10761]合成了一系列可降解聚胺基酯，该聚胺基酯及其水解产物基本无毒，其载药胶束在中性pH值环境下可保持稳定，在微酸性pH值环境下可释放出药物。KR2009056478-A公布了一种由聚氨酯衍生物主链和pH响应性侧链组成的可降解聚合物，它可以通过胶束作为药物载体用于肿瘤、炎症及其他疾病的治疗。Lee[Journal of Controlled Release,2007,123,109]用两嵌段聚合物聚乙二醇-聚胺基酯包载阿霉素，结果发现该聚合物是阿霉素的良好载体，其水解产物基本无毒，但酸性条件下，药物突释现象严重。为了降低药物的突释，专利申请CN102627767A在此基础上合成了一种聚乙二醇-b-(聚β胺基酯-co-聚乳酸)的无规共聚物用于包载阿霉素，在pH 7.4环境下药物释放缓慢，可长时间保持稳定；在pH 6.5环境下，释放速率有所增大，24h释放45％，148h药物释放量为66％，；在pH 5.0环境下，24h释放了62％，148h药物释放92％。该共聚物载药胶束，可以较好地降低药物突释现象，然而，其在24h时的药物释放量并不高[Biomaterials,2012,33,6273]。如何尽可能提高24h内药物的释放量，提高治疗效率，是当前面临的一个难题。

对专利申请CN102627767A的载药胶束的结构进行分析，其聚合物聚乙二醇-b-(聚β胺基酯-co-聚乳酸)的无规共聚物的亲水基团是聚乙二醇，pH响应基团聚β胺基酯与疏水基团聚乳酸混杂在一起，通过粗粒化分子模拟对其载药胶束的结构进行研究，结果表明该载药胶束的外壳是亲水基团，内核是pH响应基团聚β胺基酯与疏水基团和药物[ChineseJournal of Chemistry,2012,30,1980]。对于核/壳型的pH响应聚合物载药胶束，其药物控制释放过程，通常经历pH响应-胶束溶胀-药物释放这样一个过程。对于三嵌段的聚合物，其pH响应基团与亲水基团相接，对环境pH变化的影响更快，pH影响基团的水溶性很快发生变化，胶束溶胀得更快，因此药物释放的速度更快。而对于聚乙二醇-b-(聚β胺基酯-co-聚乳酸)的无规共聚物，由于pH响应基团与疏水基团混杂在一起，造成其对环境pH值的响应不够灵敏，胶束的溶胀过程较慢，药物释放的速度也就较慢。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物，聚乙二醇-聚β胺基酯-聚乳酸(PLA-PAE-mPEG)。

本发明另一目的在于提供一种上述基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物在包载疏水性药物中的应用。

本发明再一目的在于提供一种基于上述基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的胶束系统。

本发明再一目的在于提供上述胶束系统在包载疏水性药物中的应用。该胶束系统具有很好的pH响应性、较低的临界胶束浓度和均匀的粒径分布，利用其制备得到的自组装载药胶束24h内的药物释放量较高，可提高治疗效率。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物，聚乙二醇-聚β胺基酯-聚乳酸(PLA-PAE-mPEG)，结构式如下所示：

其中，x＝44～112，y＝4～12，z＝16～36。

本发明聚合物中的x的取值，可通过选用的原料聚乙二醇的聚合度进行相应的改变。

上述基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物，其数均分子量为7000～13000g/mol。

本发明还提供了一种上述基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备方法，该方法通过对端甲基聚乙二醇(mPEG)丙烯酸化，得到丙烯酸化聚乙二醇(mPEG-A)；同时合成单羟基端封聚乳酸(PLA-OH)并对其进行丙烯酸化，得到丙烯酸化聚乳酸(PLA-A)；再将mPEG-A与二丙烯酸酯和二胺通过迈克尔加成反应得到两嵌段共聚物(mPEG-PAE)，并继续与PLA-A反应得到基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物，聚乙二醇-聚β胺基酯-聚乳酸(PLA-PAE-mPEG)。

上述制备方法具体包括以下步骤：

(1)丙烯酸化聚乙二醇(mPEG-A)的制备：将端甲基亲水嵌段溶于溶剂中，冷却下依次加入缚酸剂、酰化剂，恒温反应后加热继续反应，得到丙烯酸化聚乙二醇(mPEG-A)；

(2)丙烯酸化聚乳酸(PLA-A)的制备：将D,L-丙交酯、引发剂、催化剂加入溶剂A中，加热反应，分离得到单羟基端封聚乳酸(PLA-OH)，将其溶于溶剂B中，冷却下依次加入缚酸剂、酰化剂，恒温反应后加热继续反应，得到丙烯酸化聚乳酸(PLA-A)；

(3)pH响应三嵌段线性聚合物的制备：将步骤(1)的丙烯酸化聚乙二醇(mPEG-A)、二丙烯酸酯和二胺溶于溶剂中，混合反应后，加入步骤(2)的丙烯酸化聚乳酸(PLA-A)继续反应，得到pH响应三嵌段线性聚合物。

步骤(1)中所用端甲基亲水嵌段、缚酸剂和酰化剂的摩尔比优选为1:(1～3):(1～3)。

步骤(2)中所用D,L-丙交酯和引发剂的重量比优选为(25～75):(1.071～3.213)；

所用单羟基端封聚乳酸(PLA-OH)、缚酸剂和酰化剂的重量比优选为(25～75):(1.435～8.6):(1.28～7.68)。

步骤(3)中所用丙烯酸化聚乙二醇(mPEG-A)、二丙烯酸酯、二胺和丙烯酸化聚乳酸(PLA-A)的重量比优选为(50～100):(9.055～54.31):(9.255～54.69):(13.2～53.2)。

步骤(1)中所述端甲基亲水嵌段为单甲氧基聚乙二醇，其聚合度优选为45～113。

步骤(1)中所述的缚酸剂优选为三乙胺。

步骤(1)中所述的酰化剂优选为丙烯酰氯。

步骤(1)中所述恒温反应的时间优选为1～2h。

步骤(1)中所述加热继续反应优选为加热至30～40℃反应16～24h。

步骤(1)中所述的冷却优选指冰浴冷却至0℃。

步骤(1)中反应体系反应结束后，可通过洗涤、浓缩、沉淀、过滤、干燥等得到纯化的产物。

步骤(2)中所述加热反应优选为加热至50～80℃反应20～30h。

步骤(2)中所述恒温反应的时间优选为1～2h。

步骤(2)中所述加热继续反应优选为加热至30～40℃反应16～24h。

步骤(2)中所述的引发剂优选为正丁醇。

步骤(2)中所述的催化剂优选为辛酸亚锡。所用催化剂的量为催化量即可。

步骤(2)中所述的缚酸剂优选为三乙胺。

步骤(2)中所述的酰化剂优选为丙烯酰氯。

步骤(2)中反应体系反应结束后，可通过洗涤、浓缩、沉淀、过滤、干燥等得到纯化的产物。

步骤(2)所述的溶剂A优选为四氢呋喃或甲苯；所述的溶剂B优选为二氯甲烷。

步骤(3)中所述的二丙烯酸酯优选为1,6-己二醇二丙烯酸酯，结构式如下所示：

步骤(3)中所述的二胺优选为1,3-双-4-哌啶丙烷，结构式如下所示；

步骤(3)中所述的混合反应优选为加热至55～70℃反应20～30h。

步骤(3)中所述继续反应的时间优选为40～50h。

步骤(3)中反应体系反应结束后，可通过洗涤、浓缩、沉淀、过滤、干燥等得到纯化的产物。

步骤(3)所述的溶剂优选为三氯甲烷。

上述反应过程优选在惰性气体保护氛围、无水无氧条件下进行。上述反应过程中，纯化时所述的洗涤优选指将反应后溶液用饱和碳酸钠溶液、稀盐酸和纯水依次洗涤；所述的浓缩优选指将反应后有机溶液减压旋转蒸发以达到除去的目的。

本发明上述基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物可应用于包载疏水性药物中。本发明的聚合物，以聚乙二醇为亲水嵌段、聚β胺基酯为pH响应嵌段、聚乳酸为疏水嵌段，其可在水溶液中自组装为纳米胶束，用于包载疏水性药物，特别是抗癌药物，其载药胶束在中性环境药物释放缓慢，可长期稳定存在，在偏酸性环境可控速释放，释放过程不存在严重突释现象。

本发明还提供一种基于上述基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的胶束系统。该胶束系统通过将基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物溶于溶剂中得到。

上述胶束系统可应用于装载疏水性药物中。该胶束系统具有很好的pH响应性、较低的临界胶束浓度和均匀的粒径分布，利用其制备得到的自组装载药胶束24h内的药物释放量较高，可提高治疗效率。

本发明的机理为：

本发明以聚乙二醇为亲水嵌段、聚β胺基酯为pH响应嵌段、聚乳酸为疏水嵌段，制备得到基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物。本发明的三嵌段聚合物制备工艺简单，产率较高，聚合物各嵌段功能明确，且功能基团配比可调；可在水溶液中自组装为纳米胶束，用于包载疏水性药物，特别是抗癌药物，其载药胶束在中性环境药物释放缓慢，可长期稳定存在，在偏酸性环境可控速释放，释放过程不存在严重突释现象。其亲水嵌段形成胶束时作为胶束外壳包裹在其外面，起到稳定胶束的作用；pH响应嵌段令胶束在细胞质和正常细胞外等中性的环境下去离子化而稳定，而在癌变细胞周围的低pH下质子化，使pH响应嵌段水溶性发生变化，胶束溶胀并释放出药物；疏水嵌段与疏水性药物相结合而起到药物增溶的效果，并且在到达释放部分前起到保护药物的作用。由此，可通过调整pH响应嵌段和疏水嵌段的比例来满足不同的响应释放环境和释放速度的要求。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

(1)本发明的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物可通过调整pH响应嵌段和疏水嵌段的比例来满足不同的响应释放环境和释放速度的要求。

(2)本发明的胶束系统具有很好的pH响应性、较低的临界胶束浓度和均匀的粒径分布，其临界胶束浓度约为3.0～10.0mg/L。

(3)本发明的胶束系统制备得到的自组装载药胶束24h内的药物释放量较高，可提高治疗效率。

(4)本发明的制备路线简明，操作容易，产品优良。

附图说明

图1为本发明pH响应三嵌段线性聚合物的合成路线示意图。

图2为实施例1中mPEG丙烯酸化产物的核磁共振氢谱(¹H NMR)，溶剂为氘代氯仿(d-CDCl₃)。

图3为实施例1中PLA-OH的凝胶渗透色谱(GPC)，流动相为四氢呋喃(THF)。

图4为实施例1中PLA-OH的核磁共振氢谱(¹H NMR)，溶剂为氘代氯仿(d-CDCl₃)。

图5为实施例1中PLA-OH的FT-IR图谱。

图6为实施例1中PLA-A的FT-IR图谱。

图7为实施例1中PLA-PAE-mPEG的凝胶渗透色谱(GPC)，流动相为四氢呋喃(THF)。

图8为实施例1中PLA-PAE-mPEG的核磁共振氢谱(¹H NMR)，溶剂为氘代氯仿(d-CDCl₃)。

图9为实施例1中PLA-PAE-mPEG的FT-IR图谱。

图10为实施例5中临界胶束浓度测定曲线。

图11为实施例6中空白胶束粒径对pH的曲线图。

图12为实施例6中空白胶束对Zeta电位对pH的曲线图。

图13为实施例7中载药胶束的体外释放曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

下列实施例中的单体、缚酸剂、催化剂、酰化剂等试剂的名称对照如表1所示：

表1试剂名称对照表

名称	缩写	名称	缩写
				外消旋丙交酯	D,L-LA	1,6-己二醇二丙烯酸酯	HDD
正丁醇	nBuOH	1,3-双-4-哌啶丙烷	TDP
				单甲氧基聚乙二醇	mPEG	丙烯酰氯	AC
三乙胺	TEA	辛酸亚锡	Sn(Oct)₂

实施例1：基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备

包括以下步骤，合成路线示意图见图1：

(1)合成丙烯酸化亲水嵌段mPEG-A。称取mPEG(6g，M_n＝5000，1.2mmol)，在氮气保护下，依次加入无水溶剂二氯甲烷(30mL)和除水的三乙胺(TEA，0.335mL，2.4mmol)，然后冰浴冷却至0℃，在搅拌条件下缓慢逐滴滴加丙烯酰氯(AC，0.196mL，2.4mmol)，滴加完毕后在0℃条件下反应2h，然后升温到30～40℃，继续反应24h，反应后分别用稀盐酸和纯水洗涤三次，把有机相滴加到体积为其十倍量300mL的0℃正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到丙烯酸化亲水嵌段mPEG-A，核磁共振氢谱见图2。

(2)合成丙烯酸化疏水嵌段PLA-A：取单体D,L-LA(5g，34.7mmol)，在氮气保护下，依次加入无水THF(35mL)，引发剂nBuOH(0.2142g，2.892mmol)，催化剂Sn(Oct)₂(0.014g，0.0345mmol)，液氮冷冻后抽真空-通氮气三次，解冻后搅拌15min后开始升温，于65℃油浴中反应24h。反应后所得溶液经减压旋转蒸发除去一部分THF后，把有机相缓慢逐滴滴加到300mL冷的正己烷中沉淀，过滤，最后在45℃下真空干燥48h，得到单羟基封端疏水嵌段PLA-OH。M_n＝1767.6，PDI＝1.51，如图3～5所示。取PLA-OH(5g，2.83mmol)，在氮气保护下，依次加入除水的二氯甲烷(30mL)和三乙胺(TEA，0.79mL，5.66mmol)，然后冰浴冷却至0℃，在搅拌条件下缓慢逐滴滴加丙烯酰氯(AC，0.46mL，5.66mmol)，滴加完毕后在0℃条件下反应2h，然后升温到30～40℃，继续反应24h，反应后分别用稀盐酸和纯水洗涤三次，把有机相滴加到体积为其十倍量300mL的0℃正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到丙烯酸化疏水嵌段PLA-A，FT-IR图谱见图6。

(3)pH响应三嵌段线性聚合物的制备：取步骤(1)的mPEG-A(1g，0.2mmol)、1,3-双-4-哌啶丙烷(TDP，0.4322g，2.06mmol)，在氮气保护下，依次加入除水的氯仿(30mL)然后在55℃油浴下反应15min后把1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDD，0.3788g，1.67mmol)加热到反应瓶中继续反应24h。再把步骤(2)得到的PLA-A(0.36g，0.2mmol)溶于5mL氯仿中加入上述反应体系中，继续反应48h。反应后所得溶液经减压旋转蒸发除去溶剂，用二氯甲烷(10mL)溶解有机物后缓慢逐滴滴加到200mL冷的正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到pH响应三嵌段线性聚合物。M_n＝10279，PDI＝2.62。最终产物x＝112，y＝8，z＝24，见图7～9。本发明聚合物中x的取值取决于选用的原料聚乙二醇的聚合度，因此可通过选用其他聚合度的聚乙二醇实现不同x取值的聚合物的制备，实施例中不再重复。

实施例2：基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备

(1)丙烯酸化亲水嵌段mPEG-A的制备同实施例1。

(2)合成丙烯酸化疏水嵌段PLA-A：取单体D,L-LA(5g，34.7mmol)，在氮气保护下，依次加入无水THF(35mL)，引发剂nBuOH(0.1428g，1.927mmol)，催化剂Sn(Oct)₂(0.014g，0.0345mmol)，液氮冷冻后抽真空-通氮气三次，解冻后搅拌15min后开始升温，于65℃油浴中反应24h。反应后所得溶液经减压旋转蒸发除去一部分THF后，把有机相缓慢逐滴滴加到300mL冷的正己烷中沉淀，过滤，最后在45℃下真空干燥48h，得到单羟基封端疏水嵌段PLA-OH。M_n＝2582，PDI＝1.76。取PLA-OH(5g，1.94mmol)，在氮气保护下，依次加入除水的二氯甲烷(30mL)和三乙胺(TEA，0.54mL，3.88mmol)，然后冰浴冷却至0℃，在搅拌条件下缓慢逐滴滴加丙烯酰氯(AC，0.315mL，3.88mmol)，滴加完毕后在0℃条件下反应2h，然后升温到30～40℃，继续反应24h，反应后分别用稀盐酸和纯水洗涤三次，把有机相滴加到体积为其十倍量300mL的0℃正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到丙烯酸化疏水嵌段PLA-A。

(3)pH响应三嵌段线性聚合物的制备：取步骤(1)的mPEG-A(1g，0.2mmol)、1,3-双-4-哌啶丙烷(TDP，0.4322g，2.06mmol)，在氮气保护下，依次加入除水的氯仿(30mL)然后在55℃油浴下反应15min后把1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDD，0.3788g，1.67mmol)加热到反应瓶中继续反应24h。再把步骤(2)得到的PLA-A(0.532g，0.2mmol)溶于5mL氯仿中加入上述反应体系中，继续反应48h。反应后所得溶液经减压旋转蒸发除去溶剂，用二氯甲烷(10mL)溶解有机物后缓慢逐滴滴加到200mL冷的正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到pH响应三嵌段线性聚合物。M_n＝11353，PDI＝2.21。最终产物x＝112，y＝8，z＝36。

实施例3：基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备

(1)丙烯酸化亲水嵌段mPEG-A的制备同实施例1。

(2)合成丙烯酸化疏水嵌段PLA-A：取单体D,L-LA(5g，34.7mmol)，在氮气保护下，依次加入无水THF(35mL)，引发剂nBuOH(0.3217g，4.34mmol)，催化剂Sn(Oct)₂(0.014g，0.0345mmol)，液氮冷冻后抽真空-通氮气三次，解冻后搅拌15min后开始升温，于65℃油浴中反应24h。反应后所得溶液经减压旋转蒸发除去一部分THF后，把有机相缓慢逐滴滴加到300mL冷的正己烷中沉淀，过滤，最后在45℃下真空干燥48h，得到单羟基封端疏水嵌段PLA-OH。M_n＝1261.18，PDI＝1.39。取PLA-OH(5g，3.96mmol)，在氮气保护下，依次加入除水的二氯甲烷(30mL)和三乙胺(TEA，1.1mL，7.92mmol)，然后冰浴冷却至0℃，在搅拌条件下缓慢逐滴滴加丙烯酰氯(AC，0.6mL，7.76mmol)，滴加完毕后在0℃条件下反应2h，然后升温到30～40℃，继续反应24h，反应后分别用稀盐酸和纯水洗涤三次，把有机相滴加到体积为其十倍量300mL的0℃正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到丙烯酸化疏水嵌段PLA-A。

(3)pH响应三嵌段线性聚合物的制备：取步骤(1)的mPEG-A(1g，0.2mmol)、1,3-双-4-哌啶丙烷(TDP，0.5469g，2.6mmol)，在氮气保护下，依次加入除水的氯仿(30mL)然后在55℃油浴下反应15min后把1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDD，0.5431g，2.4mmol)加热到反应瓶中继续反应24h。再把步骤(2)得到的PLA-A(0.266g，0.2mmol)溶于5mL氯仿中加入上述反应体系中，继续反应48h。反应后所得溶液经减压旋转蒸发除去溶剂，用二氯甲烷(10mL)溶解有机物后缓慢逐滴滴加到200mL冷的正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到pH响应三嵌段线性聚合物。M_n＝10241，PDI＝2.30。最终产物x＝112，y＝12，z＝16。

实施例4：基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备

(1)丙烯酸化亲水嵌段mPEG-A的制备同实施例1。

(2)合成丙烯酸化疏水嵌段PLA-A：取单体D,L-LA(5g，34.7mmol)，在氮气保护下，依次加入无水THF(35mL)，引发剂nBuOH(0.3217g，4.34mmol)，催化剂Sn(Oct)₂(0.014g，0.0345mmol)，液氮冷冻后抽真空-通氮气三次，解冻后搅拌15min后开始升温，于65℃油浴中反应24h。反应后所得溶液经减压旋转蒸发除去一部分THF后，把有机相缓慢逐滴滴加到300mL冷的正己烷中沉淀，过滤，最后在45℃下真空干燥48h，得到单羟基封端疏水嵌段PLA-OH。M_n＝1261.18，PDI＝1.39。取PLA-OH(5g，3.96mmol)，在氮气保护下，依次加入除水的二氯甲烷(30mL)和三乙胺(TEA，1.1mL，7.92mmol)，然后冰浴冷却至0℃，在搅拌条件下缓慢逐滴滴加丙烯酰氯(AC，0.63mL，7.92mmol)，滴加完毕后在0℃条件下反应2h，然后升温到30～40℃，继续反应24h，反应后分别用稀盐酸和纯水洗涤三次，把有机相滴加到体积为其十倍量300mL的0℃正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到丙烯酸化疏水嵌段PLA-A。

(3)pH响应三嵌段线性聚合物的制备：取步骤(1)的mPEG-A(1g，0.2mmol)、1,3-双-4-哌啶丙烷(TDP，0.1854g，0.88mmol)，在氮气保护下，依次加入除水的氯仿(30mL)然后在55℃油浴下反应15min后把1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDD，0.1811g，0.8mmol)加热到反应瓶中继续反应24h。再把步骤(2)得到的PLA-A(0.266g，0.2mmol)溶于5mL氯仿中加入上述反应体系中，继续反应48h。反应后所得溶液经减压旋转蒸发除去溶剂，用二氯甲烷(10mL)溶解有机物后缓慢逐滴滴加到200mL冷的正己烷中沉淀，过滤，最后在40℃下真空干燥48h，得到pH响应三嵌段线性聚合物。M_n＝7937，PDI＝2.21。最终产物x＝112，y＝4，z＝16。

实施例5

荧光探针法测定实施例2产物PLA-PAE-mPEG的临界胶束浓度。

(1)配制芘溶液：用丙酮将芘配制成6×10^-5M的溶液。

(2)配样品溶液：称取10mg PLA-PAE-mPEG溶于5mL丙酮，逐滴加入到100mL去离子水中，挥发丙酮后得到0.1mg/mL溶液，随后稀释成一系列浓度(0.0001～0.1mg/mL)。取16支10mL容量瓶，每支加入0.1mL芘溶液，然后分别加入上述不同浓度的聚合物溶液配成样品液。样品液中芘的浓度为6×10^-7M。

(3)荧光光谱测试：以373nm作为发射波长，测试样品液在300～350nm的激发光谱，取I_339.4/I₃₃₇比值对浓度对数logC作图(结果见图10)，曲线突变点即为临界胶束浓度值。测得PLA-PAE-mPEG的临界胶束浓度为7.03mg/L。

实施例6

测定实施例2产物PLA-PAE-mPEG在高于CMC时的自组装行为，通过DLS测试不同pH下的空白胶束粒径和Zeta电位。

(1)将PLA-PAE-mPEG(50mg)溶于10mL丙酮中，在快速搅拌下逐滴加入到50mL去离子水，在室温下搅拌24h以除去丙酮，得到浓度为1mg/mL的空白胶束溶液。

(2)把空白胶束溶液等分为10份，分别把pH调节成从3到10，稳定一段时间后将溶液用孔径为0.45μm过滤头过滤，再利用动态光散射法测定各自的粒径及Zeta电位。见图11、图12。

实施例7

测定实施例2产物PLA-PAE-mPEG在不同pH条件下的药物释放过程。

(1)利用透析法制备载药胶束。称取10mg阿霉素，20mg PLA-PAE-mPEG溶于20mL二甲基甲酰胺中，室温下避光搅拌过夜，转入透析袋(MWCO3500-4000)，用1L去离子水透析48h，前12h每2h更换一次透析介质，接着每6h更换一次透析介质。将胶束溶液经孔径为0.45μm的过滤头过滤后冷冻干燥。

(2)体外释放实验。精确称取3.5mg上述载药胶束粉末，置于透析袋(MWCO3500-4000)中，然后分别加入3.5mL pH为7.45、6.45和5.05的PBS缓冲液，封好透析袋，转入药物溶出仪，加入46.5mL的PBS缓冲液。设定温度在37℃，搅拌速度为120rpm。每隔一定时间取样4mL，并加入4mL新鲜缓冲液。用紫外分光光度法测定不同时间释放液中阿霉素的浓度，绘制其体外释放曲线。结果见图13。由图13可见，在正常血液环境中(pH 7.4)，药物释放速缓慢，6h内释放量低于20％，96h内释放量低于30％，可以有效减少药物在人体正常血液循环过程中的流失；在弱酸环境中(pH 6.5)，PLA-PAE-mPEG载药胶束在2h释放20％，12h释放了40％，24h释放50％，不存在突释现象；在pH 5.0环境下，PLA-PAE-mPEG载药胶束释放速率迅速，1h释放25％，12h释放60％，24h释放70％，96h几乎释放完全。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物，其特征在于其结构式如下所示：

其中，x＝44～112，y＝4～12，z＝16～36。

2.一种根据权利要求1所述的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备方法，其特征在于该方法通过对端甲基聚乙二醇丙烯酸化，得到丙烯酸化聚乙二醇；同时合成单羟基端封聚乳酸并对其进行丙烯酸化，得到丙烯酸化聚乳酸；再将丙烯酸化聚乙二醇与二丙烯酸酯和二胺通过迈克尔加成反应得到两嵌段共聚物，并继续与丙烯酸化聚乳酸反应得到基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物；

所述端甲基聚乙二醇为单甲氧基聚乙二醇；

所述对端甲基聚乙二醇丙烯酸化的酰化剂为丙烯酰氯；

所述合成单羟基端封聚乳酸并对其进行丙烯酸化的酰化剂为丙烯酰氯；

所述的二丙烯酸酯为1,6-己二醇二丙烯酸酯；

所述的二胺为1,3-双-4-哌啶丙烷。

3.根据权利要求2所述的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：

(1)丙烯酸化聚乙二醇的制备：将单甲氧基聚乙二醇溶于溶剂中，冷却下依次加入缚酸剂、酰化剂，恒温反应后加热继续反应，得到丙烯酸化聚乙二醇；

(2)丙烯酸化聚乳酸的制备：将D,L-丙交酯、引发剂、催化剂加入溶剂A中，加热反应，分离得到单羟基端封聚乳酸，将其溶于溶剂B中，冷却下依次加入缚酸剂、酰化剂，恒温反应后加热继续反应，得到丙烯酸化聚乳酸；

(3)pH响应三嵌段线性聚合物的制备：将步骤(1)的丙烯酸化聚乙二醇、二丙烯酸酯和二胺溶于溶剂中，混合反应后，加入步骤(2)的丙烯酸化聚乳酸继续反应，得到pH响应三嵌段线性聚合物。

4.根据权利要求3所述的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所用单甲氧基聚乙二醇、缚酸剂和酰化剂的摩尔比为1：(1～3)：(1～3)；

步骤(2)中所用D,L-丙交酯和引发剂的重量比为(25～75):(1.071～3.213)；

所用单羟基端封聚乳酸、缚酸剂和酰化剂的重量比为(25～75):(1.435～8.6):(1.28～7.68)；

步骤(3)中所用丙烯酸化聚乙二醇、二丙烯酸酯、二胺和丙烯酸化聚乳酸的重量比为(50～100):(9.055～54.31):(9.255～54.69):(13.2～53.2)。

5.根据权利要求3所述的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的缚酸剂为三乙胺；所述恒温反应的时间为1～2h；所述加热继续反应为加热至30～40℃反应16～24h。

6.根据权利要求3所述的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的缚酸剂为三乙胺；所述加热反应为加热至50～80℃反应20～30h；所述恒温反应的时间为1～2h；所述加热继续反应为加热至30～40℃反应16～24h。

7.根据权利要求3所述的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的混合反应为加热至55～70℃反应20～30h；所述继续反应的时间为40～50h。

8.根据权利要求1所述的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物在包载疏水性药物中的应用。

9.一种基于权利要求1所述的基于聚β胺基酯的pH响应三嵌段线性聚合物的胶束系统。

10.根据权利要求9所述的胶束系统在包载疏水性药物中的应用。