CN105778112A - 一种两亲性pH值响应性三元刷聚合物和纳米多孔胶囊 - Google Patents

一种两亲性pH值响应性三元刷聚合物和纳米多孔胶囊 Download PDF

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Abstract

本发明属于自组装高分子材料领域，公开了一种两亲性三元刷聚合物及其构筑的纳米胶囊。该聚合物由以下方法制备得到：(1)合成主链，得到主链聚合物；(2)合成侧链，在合成过程中同时引入功能基团或对合成后的侧链进行功能化，得到亲水的、pH值响应性和光交联结构的侧链聚合物；(3)将一种主链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、一种亲油的及一种光交联结构的侧链混合，在催化剂存在下进行一步反应，得到两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物。本发明采用巯基‑环氧点击化学，避开了Cu离子催化剂，从而对反应后处理带来了不小的便利，反应速率和效率均有所提高，且制备纳米多孔囊泡的过程提高了安全性。

Description

一种两亲性pH值响应性三元刷聚合物和纳米多孔胶囊
技术领域
本发明属于自组装高分子材料领域，特别涉及一种两亲性pH值响应性三元刷聚合物及其构筑的和纳米多孔胶囊。
背景技术
高分子药物载体可通过乳液聚合、聚合物自组装或纳米材料表面修饰等方法获得。其可运用于药物、核酸、蛋白质的包载和体内运输。由于纳米颗粒在人体内具有EPR效应(enhanced permeability and retention effect)，因此关于高分子药物载体纳米颗粒作为靶向药物载体的相关研究受到广泛关注。目前常见的高分子药物载体包括纳米囊泡、聚合物胶束、树枝状大分子或超支化大分子、乳液聚合颗粒。
其中纳米囊泡由于为纳米尺寸的中空结构，具有较高比表面积，可包载多种活性成分等优点，在智能材料领域具有潜在应用价值。常见的构筑纳米囊泡的方法为将合成的嵌段共聚物或接枝共聚物进行大分子自主装。通过调节嵌段共聚物或接枝共聚物亲水链段与疏水链段的比例来控制自组装后的形貌从而高效的构筑出纳米囊泡。
在现有合成接枝共聚物的方法中，炔基-叠氮点击化学(CuCCA)是其主要方法。在此过程中需要铜离子作为催化剂。然而，在聚合物合成结束阶段，铜离子又是比较难以去除的。故传统的接枝方法存在一定的缺陷。比如中国公开文本CN103289099A是选取传统炔基-叠氮点击化学构筑刷型聚合物，本专利采用巯基-环氧反应构筑，既解决了铜离子去处的，又缩短了反应时间，提高了效率。
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两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物的合成方法。
本发明另一目的在于提供上述方法合成的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物。
本发明再一目的在于提供一种pH值响应纳米多孔纳米胶囊，该多孔纳米胶囊由上述两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物制备得到。
本发明再一目的在于提供上述纳米多孔胶囊的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物的合成方法，具体包括以下步骤：
(1)合成主链，得到主链聚合物；
(2)合成侧链，在合成过程中同时引入功能基团或对合成后的侧链进行功能化，得到亲水侧链、pH值响应性侧链聚合物和光交联结构的侧链聚合物；
(3)将一种主链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pH值响应性及一种光交联结构的侧链混合，在催化剂存在下进行一步反应，得到两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物。
步骤(2)所述的合成侧链可以采用自由基聚合、可控自由基聚合、阴离子聚合等聚合方法；
步骤(2)所述的引入功能基团和功能化是在侧链的末端上引入巯基；
步骤(2)所述亲水的侧链聚合物可以是巯基聚乙二醇(PEG-SH)、巯基聚乙二醇单甲醚(MPEG-SH)等；
步骤(2)所述pH值响应性的侧链聚合物可以是巯基聚N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯(PDEAEMA-SH)或巯基聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA-SH)；
步骤(2)所述光交联结构的侧链聚合物可以巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEMA-SH)或巯基聚丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEA-SH)；
步骤(3)所述的催化剂可以是LiOH或InCl3。
步骤(1)所述的合成主链可以采用自由基聚合、可控自由基聚合、阴离子聚合等聚合方法。
步骤(1)所述的主链可以是聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)或聚丙烯酸缩水甘油酯(PGA)等带有环氧基团的聚合物。
一种由上述方法合成的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物，其通式为：主链-g-(侧链1-r-侧链2-r-侧链3)，其中侧链1为pH值响应性高分子侧链，侧链2指代光交联结构的高分子侧链，侧链3指代亲水性高分子侧链，三种侧链随机接枝在主链上。
所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物，主链结构聚合度在1～200，侧链聚合物在10～500，侧链接枝率在5～100％。
一种纳米囊泡，其由上述两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物制备得到，具体包括以下步骤：将两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物溶于DMF中，溶解后往溶液里加入1mol/L三乙胺水溶液，通过溶液组装，再经过光照交联形成稳定纳米囊泡，当将溶液环境变为酸性，纳米囊泡中响应性聚合物质子化而溶于水，从而纳米囊泡改变为多孔纳米囊泡。
上述的纳米多孔囊泡可以应用于药物释放，纳米反应器和纳米催化剂中。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)相比较于炔基-叠氮点击化学，巯基-环氧点击化学避开了Cu离子催化剂，从而对反应后处理带来了不小的便利，并且对比现有技术，反应速率和效率提高不少。反应的时间从48～72小时减少为12～24小时。
(2)叠氮基团具有爆炸性，使用叠氮基团进行反应具有一定的危险性，而本发明运用巯基、环氧基团均无危险性，对制备纳米囊泡的过程提高了安全性。
(3)本发明采用溶液组装构筑纳米多孔囊泡，无需强烈的外力搅拌即可组装完成，更加节能高效。
(4)本发明所得纳米多孔囊泡在酸性条件下可以稳定释放抗癌药物或者其他油性物质，而对比类似的发明，其他发明主要通过酸性条件下降解胶囊使得其爆释。
具体实施方式
下面结合实施例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。
下述实施例中的分数均指质量份数。
下述实施例中所用试剂均可从市场常规购得。
实施例1：巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
(1)PGMA主链的合成
取1份2-溴异丁酸乙酯引发剂、200份甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、100份二苯醚、1份CuBr及1份N,N,N',N',N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)，在氮气保护下常温进行ATRP反应，反应1h后得到聚合度(DP)为120的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)。
(2)侧链的合成
亲水性侧链的合成：取100份的单甲氧基聚乙二醇(Mn＝5000)、200份的二氯亚砜在氮气保护下反应24小时。反应完毕减压蒸馏得到一氯单甲氧基聚乙二醇。取20份的一氯单甲氧基聚乙二醇，120份的硫脲，30份的碘化钾以及200份的蒸馏水氮气保护下100℃回流反应6小时。反应完毕，加入10份的氢氧化钠回流4个小时，冷却后调节pH值为中性条件，用200份二氯甲烷萃取，二氯甲烷层分别用饱和食盐水、纯水洗涤。干燥，旋转蒸馏获得半黄色固体。再用乙酸乙酯重结晶，得到巯基聚乙二醇单甲醚(MPEG-SH)。
pH值响应性侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、500份N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯、10份二硫代苯甲酸苄脂及100份甲醇，在氮气保护下80℃反应6小时，得到聚合度85的端基含二硫脂的PDEAEMA。再将100份此产物与100份的正己胺投入100份的四氢呋喃中反应24小时，得到巯基聚N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯(PDEAEMA-SH)。
光交联侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、600份的甲基丙烯酸羟乙酯、10份的二硫代苯甲酸苄脂、100份甲醇，在氮气保护下80℃反应5小时，得到聚合物100的端基含二硫脂的聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)。再将100份此产物与100份的正己胺反应于100份的四氢呋喃中反应24小时。得到巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA-SH)。之后将100份的巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯、300份的吡啶与120份的肉桂酰氯在25℃反应24小时，得到巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯(PCEMA-SH)。
(3)巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
取10份PGMA主链、40份MPEG-SH,40份PDEAEMA-SH,20份PCEMA-SH,5份LiOH，100份DMF，在25℃下反应10小时，得到两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDEAEMA-r-PCEMA-r-MPEG)。
pH响应性纳米多孔囊泡，采用溶液组装制备，其步骤如下：
取1份上述合成的pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDEAEMA-r-PCEMA-r-MPEG)，溶于1份的DMF中，在25℃搅拌下缓慢滴加9份1mol/L三乙胺水溶液。30分钟后，将该乳液放置紫外灯下光照2小时，获得稳定的pH值响应性纳米胶。将乳液pH值调节为酸性，在TEM条件下可观察到多孔囊泡。
实施例2:巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
(1)PGA主链的合成
取1份2-溴异丁酸乙酯引发剂、200份丙烯酸缩水甘油酯(GA)、100份二苯醚、1份CuBr及1份N,N,N',N',N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)，在氮气保护下常温进行ATRP反应，反应1h后得到聚合度(DP)为120的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGA)。
(2)侧链的合成
亲水性侧链的合成：取100份的单甲氧基聚乙二醇(Mn＝5000)、200份的二氯亚砜在氮气保护下反应24小时。反应完毕减压蒸馏得到一氯单甲氧基聚乙二醇。取20份的一氯单甲氧基聚乙二醇，120份的硫脲，30份的碘化钾以及200份的蒸馏水氮气保护下100℃回流反应6小时。反应完毕，加入10份的氢氧化钠回流4个小时，冷却后调节pH值为中性条件，用200份二氯甲烷萃取，二氯甲烷层分别用饱和食盐水、纯水洗涤。干燥，旋转蒸馏获得半黄色固体。再用乙酸乙酯重结晶，得到巯基聚乙二醇单甲醚(MPEG-SH)。
pH值响应性侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、500份N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯、10份二硫代苯甲酸苄脂及100份甲醇，在氮气保护下80℃反应6小时，得到聚合度85的端基含二硫脂的PDEAEMA。再将100份此产物与100份的正己胺投入100份的四氢呋喃中反应24小时，得到巯基聚N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯(PDEAEMA-SH)。
光交联侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、600份的甲基丙烯酸羟乙酯、10份的二硫代苯甲酸苄脂、100份甲醇，在氮气保护下80℃反应5小时，得到聚合物100的端基含二硫脂的聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)。再将100份此产物与100份的正己胺反应于100份的四氢呋喃中反应24小时。得到巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA-SH)。之后将100份的巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯、300份的吡啶与120份的肉桂酰氯在25℃反应24小时，得到巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯(PCEMA-SH)。
(3)巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
取10份PGMA主链、40份MPEG-SH,40份PDEAEMA-SH,20份PCEMA-SH，5份InCl3，100份DMF，在25℃下反应10小时，得到两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物PGA-g-(PDEAEMA-r-PCEMA-r-MPEG)。
pH响应性纳米多孔囊泡，采用溶液组装制备，其步骤如下：
取1份上述合成的pH值响应性三元分子刷聚合物PGA-g-(PDEAEMA-r-PCEMA-r-MPEG)，溶于1份的DMF中，在25℃搅拌下缓慢加入9份1mol/L三乙胺水溶液。30分钟后，将该乳液放置紫外灯下光照2小时，获得稳定的pH值响应性纳米胶。将乳液pH值调节为酸性，在TEM条件下可观察到纳米多孔囊泡。
实例3：巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
(1)PGMA主链的合成
取1份2-溴异丁酸乙酯引发剂、200份甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、100份二苯醚、1份CuBr及1份N,N,N',N',N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)，在氮气保护下常温进行ATRP反应，反应7h后得到聚合度(DP)为120的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)。
(2)侧链的合成
亲水性侧链的合成：取100份的单甲氧基聚乙二醇(Mn＝5000)、200份的二氯亚砜在氮气保护下反应24小时。反应完毕减压蒸馏得到一氯单甲氧基聚乙二醇。取20份的一氯单甲氧基聚乙二醇，120份的硫脲，30份的碘化钾以及200份的蒸馏水氮气保护下100℃回流反应6小时。反应完毕，加入10份的氢氧化钠回流4个小时，冷却后调节pH值为中性条件，用200份二氯甲烷萃取，二氯甲烷层分别用饱和食盐水、纯水洗涤。干燥，旋转蒸馏获得半黄色固体。再用乙酸乙酯重结晶，得到巯基聚乙二醇。(PEG-SH)。
pH值响应性侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、500份N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯、10份二硫代苯甲酸苄脂及100份甲醇，在氮气保护下80℃反应6小时，得到聚合度85的端基含二硫脂的PDEAEMA。再将100份此产物与100份的正己胺投入100份的四氢呋喃中反应24小时，得到巯基聚N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯(PDEAEMA-SH)。
光交联侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、600份的甲基丙烯酸羟乙酯、10份的二硫代苯甲酸苄脂、100份甲醇，在氮气保护下80℃反应5小时，得到聚合物100的端基含二硫脂的聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)。再将100份此产物与100份的正己胺反应于100份的四氢呋喃中反应24小时。得到巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA-SH)。之后将100份的巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯、300份的吡啶与120份的肉桂酰氯在25℃反应24小时，得到巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯(PCEMA-SH)。
(3)巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
取10份PGMA主链、40份PEG-SH,40份PDEAEMA-SH,20份PCEMA-SH,5份LiOH，100份DMF，在25℃下反应10小时，得到两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDEAEMA-r-PCEMA-r-PEG)。
pH响应性纳米多孔囊泡，采用溶液组装制备，其步骤如下：
取1份上述合成的pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDEAEMA-r-PCEMA-r-PEG)，溶于1份的DMF中，在25℃搅拌下缓慢加入9份1mol/L三乙胺水溶液。30分钟后，将该乳液放置紫外灯下光照2小时，获得稳定的pH值响应性纳米胶。将乳液pH值调节为酸性，在TEM条件下可观察到纳米多孔囊泡。
实例4：巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
(1)PGMA主链的合成
取1份2-溴异丁酸乙酯引发剂、200份甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、100份二苯醚、1份CuBr及1份N,N,N',N',N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)，在氮气保护下常温进行ATRP反应，反应1h后得到聚合度(DP)为120的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)。
(2)侧链的合成
亲水性侧链的合成：取100份的单甲氧基聚乙二醇(Mn＝5000)、200份的二氯亚砜在氮气保护下反应24小时。反应完毕减压蒸馏得到一氯单甲氧基聚乙二醇。取20份的一氯单甲氧基聚乙二醇，120份的硫脲，30份的碘化钾以及200份的蒸馏水氮气保护下100℃回流反应6小时。反应完毕，加入10份的氢氧化钠回流4个小时，冷却后调节pH值为中性条件，用200份二氯甲烷萃取，二氯甲烷层分别用饱和食盐水、纯水洗涤。干燥，旋转蒸馏获得半黄色固体。再用乙酸乙酯重结晶，得到巯基聚乙二醇单甲醚。(MPEG-SH)。
pH值响应性侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、500份N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯、10份二硫代苯甲酸苄脂及100份甲醇，在氮气保护下80℃反应6小时，得到聚合度85的端基含二硫脂的PDEAEMA。再将100份此产物与100份的正己胺投入100份的四氢呋喃中反应24小时，得到巯基聚N,N-二乙基胺基甲基丙烯酸乙酯(PDEAEMA-SH)。
光交联侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、600份的甲基丙烯酸羟乙酯、10份的二硫代苯甲酸苄脂、100份甲醇，在氮气保护下80℃反应5小时，得到聚合物100的端基含二硫脂的聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEA)。再将100份此产物与100份的正己胺反应于100份的四氢呋喃中反应24小时。得到巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEA-SH)。之后将100份的巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯、300份的吡啶与120份的肉桂酰氯在25℃反应24小时，得到巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯(PCEA-SH)。
(3)巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
取10份PGMA主链、40份PEG-SH,40份PDEAEMA-SH,20份PCEA-SH,5份InCl3，100份DMF，在25℃下反应10小时，得到两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDEAEMA-r-PCEA-r-MPEG)。
pH响应性纳米多孔囊泡，采用溶液组装制备，其步骤如下：
取1份上述合成的pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDEAEMA-r-PCEA-r-MPEG)，溶于1份的DMF中，在25℃搅拌下缓慢加入9份1mol/L三乙胺水溶液。30分钟后，将该乳液放置紫外灯下光照2小时，获得稳定的pH值响应性纳米胶。将乳液pH值调节为酸性，在TEM条件下可观察到纳米多孔囊泡。
实例5：
(1)PGMA主链的合成
取1份2-溴异丁酸乙酯引发剂、200份甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、100份二苯醚、1份CuBr及1份N,N,N',N',N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)，在氮气保护下常温进行ATRP反应，反应7h后得到聚合度(DP)为120的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)。
(2)侧链的合成
亲水性侧链的合成：取100份的单甲氧基聚乙二醇(Mn＝5000)、200份的二氯亚砜在氮气保护下反应24小时。反应完毕减压蒸馏得到一氯单甲氧基聚乙二醇。取20份的一氯单甲氧基聚乙二醇，120份的硫脲，30份的碘化钾以及200份的蒸馏水氮气保护下100℃回流反应6小时。反应完毕，加入10份的氢氧化钠回流4个小时，冷却后调节pH值为中性条件，用200份二氯甲烷萃取，二氯甲烷层分别用饱和食盐水、纯水洗涤。干燥，旋转蒸馏获得半黄色固体。再用乙酸乙酯重结晶，得到巯基聚乙二醇单甲醚。(MPEG-SH)。
pH值响应性侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、500份N,N-二甲基胺基甲基丙烯酸乙酯、10份二硫代苯甲酸苄脂及100份甲醇，在氮气保护下80℃反应6小时，得到聚合度85的端基含二硫脂的PDMAEMA。再将100份此产物与100份的正己胺投入100份的四氢呋喃中反应24小时，得到巯基聚N,N-二甲基胺基甲基丙烯酸乙酯(PDMAEMA-SH)。
光交联侧链的合成：取1份的偶氮二异丁腈引发剂、600份的甲基丙烯酸羟乙酯、10份的二硫代苯甲酸苄脂、100份甲醇，在氮气保护下80℃反应5小时，得到聚合物100的端基含二硫脂的聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)。再将100份此产物与100份的正己胺反应于100份的四氢呋喃中反应24小时。得到巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA-SH)。之后将100份的巯基聚甲基丙烯酸羟乙酯、300份的吡啶与120份的肉桂酰氯在25℃反应24小时，得到巯基聚甲基丙烯酸肉桂酰氯乙酯(PCEMA-SH)。
(3)巯基-环氧点击化学制备两亲性pH值响应性三元分子刷
取10份PGMA主链、40份MPEG-SH,40份PDMAEMA,20份PCEMA-SH,5份LiOH，100份DMF，在25℃下反应10小时，得到两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDMAEMA-r-PCEMA-r-MPEG)。
pH响应性纳米多孔囊泡，采用溶液组装制备，其步骤如下：
取1份上述合成的pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDMAEMA-r-PCEMA-r-MPEG)，溶于1份的DMF中，在25℃搅拌下缓慢加入9份1mol/L三乙胺水溶液。30分钟后，将该乳液放置紫外灯下光照2小时，获得稳定的pH值响应性纳米胶囊。将乳液pH值调节为酸性，在TEM条件下可观察到纳米多孔囊泡。
实例6：
制备方法和原料组成均同实施例1，仅对实施例1的二亲性三元分子刷聚合物的亲油性侧链的聚合度进行调节，可以制得不同粒径大小的纳米多孔胶囊。主链及三种侧链的聚合度、纳米多孔胶囊粒径大小见表1。
表1：分子刷亲油性侧链聚合度对纳米胶囊粒径的影响
由表1可以看出，通过调节亲油性侧链的聚合度，可制备不同粒径大小的纳米多孔胶囊。因为多孔胶囊的大小直接影响药物的包载量，粒径越大，包载量越大。
实施例7
制备方法和原料组成均同实施例1，仅对实施例1的二亲性三元分子刷聚合物的主链的聚合度进行调节，可以制得不同粒径大小的纳米胶囊。主链及三种侧链的聚合度、纳米胶囊粒径大小见表2。
表2分子刷主链聚合度对纳米胶囊粒径的影响
由表2可以看出，通过调节主链的聚合度，可制备不同粒径大小的纳米胶囊。
实施例8
制备方法和原料组成均同实施例1，仅在步骤(3)中制备pH响应性纳米多孔囊泡中加入罗丹明，具体步骤如下：
取1份上述实施例1合成的pH值响应性三元分子刷聚合物PGMA-g-(PDMAEMA-r-PCEMA-r-MPEG)，1份罗丹明，溶于1份的DMF中，在25℃搅拌下缓慢滴加9份1mol/L的三乙胺水溶液。30分钟后，将该乳液放置紫外灯下光照2小时，之后使用截流分子量为14000的透析带将上述溶液渗析1天。然后将透析带内的溶液进行冷冻干燥2天，得到包载有罗丹明的纳米胶囊。
取1份上述的载有罗丹明的纳米胶囊，放入截流分子量为14000的透析带。将透析带放入1mol/L盐酸中，由于在酸性条件下，纳米囊泡变为纳米多孔囊泡，囊泡内部包载的罗丹明将释放出来。取透析带外面的蒸馏水(释放开始后前一个小时每10分钟取一次，一个小时之后每半个小时取一次)，在紫外测试仪下观察，可以发现罗丹明的特征峰的出现(在550nm左右)，并且在释放1-30分钟内，释放的量是逐渐上升的，在30分钟以后，释放逐渐平稳并达到最大值。到3小时之后，释放量开始缓慢下降。在此过程中，并未出现罗丹明爆释(如果是爆释，罗丹明的含量会在半个小时内出现急剧的上升，并且3小时内的某个时间点急剧的下降)的情况。
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 (8)

1.一种两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物，其特征在于：
所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物的结构通式为：主链-g-(侧链1-r-侧链2-r-侧链3)，其中侧链1为pH值响应性高分子侧链，侧链2指代光交联结构的高分子侧链，侧链3指代亲水性高分子侧链，三种侧链随机接枝在主链上；
所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物主要由以下方法制备得到：
(1)合成主链，得到主链聚合物；
(2)合成侧链，在合成过程中同时引入功能基团或对合成后的侧链进行功能化，得到亲水的、pH值响应性和光交联结构的侧链聚合物；
(3)将一种主链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pH值响应性及一种光交联结构的侧链混合，在催化剂存在下进行一步反应，得到两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物；
步骤(2)所述的引入功能基团和功能化是在侧链的末端上引入巯基；
步骤(3)所述的催化剂为LiOH或InCl3。
2.根据权利要求1所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物，其特征在于：
步骤(1)所述的合成主链采用自由基聚合、可控自由基聚合或阴离子聚合；
步骤(1)所述的主链聚合物为PGMA或PGA。
3.根据权利要求1所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物，其特征在于：
步骤(2)所述亲水的侧链聚合物为PEG-SH、MPEG-SH。
4.根据权利要求1所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物，其特征在于：
步骤(2)所述pH值响应性的侧链聚合物为PDEAEMA-SH或PDMAEMA-SH。
5.根据权利要求1所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物，其特征在于：
步骤(2)所述光交联结构的侧链聚合物为PCEMA-SH或PCEA-SH。
6.根据权利要求1所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物，其特征在于：主链结构聚合度在1～200，侧链聚合物在10～500，侧链接枝率在5～100％。
7.一种纳米多孔囊泡，其特征在于由权利要求1～6任一项所述的两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物制备得到，具体包括以下步骤：将两亲性pH值响应性三元分子刷聚合物溶于DMF中，溶解后往溶液里加入0.1mol/L的三乙胺水溶液，通过溶液组装，再经过光照交联形成稳定纳米囊泡，当将溶液环境变为酸性，纳米囊泡中响应性聚合物质子化而溶于水，从而纳米囊泡改变为纳米多孔囊泡。
8.根据权利要求7所述的纳米多孔囊泡在药物释放，纳米反应器和纳米催化剂中的应用。
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