CN106397758B - 一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体及其合成方法和应用 - Google Patents

一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体及其合成方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体，是由具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物自组装而成，所述的纳米载体呈“洋葱”结构，由内向外依次为酸响应性PLLA内核、具有近红外吸收特性的花菁分子、双氧水响应性聚苯异腈中间层、左手螺旋亲水聚苯异腈亲水链，其中，具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物的结构由如下通式表示：R1为具有刺激响应性的基团，R2为手性PEG亲水链；x＝20‑50，y＝20‑50，z＝30‑80。本发明的多重响应性高分子纳米载体可以用于疏水性染料分子和药物分子的输运，快速、高效地穿过细胞膜，具有多重刺激响应性，程序控释药物，并兼具化学‑光热协同治疗的特性。

Description

一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体 及其合成方法和应用
技术领域
本发明涉及聚合物反应领域，一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体及其合成方法和应用。
背景技术
近年来，随着纳米技术与合成化学的飞速发展，纳米载体在生物医学领域中的应用研究受到越来越多的关注；其中，高分子基纳米载体为生物医学成像、诊断、以及药物输运提供了新的手段和思路。研究表明，纳米至亚微米尺度的载体对组织粘膜有着较强的吸附和穿透，高分子基胶束、囊泡等纳米结构可通过在肿瘤组织内的增强渗透和滞留(EPR)效应而“被动靶向”至肿瘤部位。
对于具有生物相容性的两亲性嵌段共聚物而言，其在水溶液中的浓度达到临界胶束浓度(CMC)以上时能形成以亲水嵌段为外壳、以疏水嵌段为内核的组装体，这就赋予了疏水内核增溶憎水性染料分子或药物分子的能力，从而实现对肿瘤部位的光学成像及药物输运。
药物分子能够顺利实现跨膜输送至细胞核是实施肿瘤治疗的关键，然而，细胞膜的生物屏障作用会阻止很多高分子物质进入细胞内，从而很大程度上限制人工合成高分子作为药物载体的可能性以及在后续治疗上的应用。因此，如何便捷引导这类物质穿透细胞膜是一个迫切需要解决的问题。目前，有效介导大分子穿透细胞膜的方法之一即为细胞穿透肽(CPPs)，CPPs能够以非受体依赖和非经典内吞方式直接穿过细胞膜进入细胞，达到高效输送药物分子的目的。已知的部分CPPs要么具有固有的螺旋结构，要么能够在细胞膜表面形成螺旋结构，加上疏水部分能形成刚性的两亲性结构，两者的协同效应使CPPs能够更加有效的与细胞膜磷脂层作用，从而促进细胞通透性。程建军等报道了一种基于长疏水侧链的聚精氨酸模块，该聚合物具有稳定的螺旋结构，其细胞膜通透性与常规多肽相比有二个数量级的提高，并且具有极好的DNA与siRNA的输运能力。
聚苯异腈(PPIs)是最早发现的具有稳定螺旋构象的高分子之一，其性质稳定、单体易得、聚合方法简单、在溶液中和固态时均能很好的保持螺旋结构，因而是一种非常有意义的人工合成螺旋聚合物。日本Yashima教授等报道了在金属催化剂催化下的活性聚合苯基异腈及其聚合物的组装行为，这种聚苯异腈可以形成非常稳定的刚性螺旋构象，并能稳定的存在于溶液、本体、以及基材表面。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种手性亲水性苯异腈单体和刺激响应性苯异腈单体，采用含花菁结构的双官能团引发剂，聚合苯异腈与丙交酯或ε-己内酯单体得到两亲性的嵌段聚合物，自组装形成最外层为亲水性左手螺旋的“洋葱”结构纳米载体。从而提供一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体，兼具化学-光热协同治疗的特性。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体及其合成方法和应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体，是由具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物组装而成，其中，具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物的结构由如下通式表示：
R1为具有刺激响应性的基团，R2为手性PEG亲水链；
x＝20-50，y＝20-50，z＝30-80。
优选地，所述的纳米载体呈“洋葱”结构，由内向外依次为酸响应性PLLA内核、具有近红外吸收特性的花菁分子、双氧水响应性聚苯异腈中间层、左手螺旋亲水聚苯异腈亲水链。
优选地，一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的合成方法，具体步骤如下：
(1)五氟苯酚异腈的合成，按以下步骤操作:
a、对硝基苯甲酸和五氟苯酚反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅰ，其结构式为：
b、产物Ⅰ与氢气反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅱ，其结构式为：
c、产物Ⅱ与甲酸/乙酸酐反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅲ，其结构式为：
d、产物Ⅲ与三光气反应，分离、洗涤并干燥后得到五氟苯酚异腈，其结构式为：
(2)具有双氧水响应的苯异腈的合成，按以下步骤操作:
五氟苯酚异腈与4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯反应，分离、洗涤并干燥后得到具有双氧水响应的苯异腈，其结构式为：
(3)具有手性的亲水苯异腈单体的合成，按以下步骤操作:
a、Cbz-丙氨酸与五乙二醇单甲醚反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅳ，其结构式为：
b、产物Ⅳ与氢气反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅴ，其结构式为：
c、产物Ⅴ与五氟苯酚异腈反应，分离、洗涤并干燥后得到具有手性的亲水苯异腈单体，其结构式为：
(4)具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物的合成，按以下步骤操作:
a、在聚合瓶中加入含花菁结构的双官能团引发剂，羟基进行内酯类开环聚合，钯引发具有双氧水响应的苯异腈配位聚合，分离、洗涤并干燥后得到中间体Ⅰ，其结构式为：
其中R1为具有刺激响应性的基团；
b、将所述中间体Ⅰ与具有手性的亲水苯异腈单体反应，分离、洗涤并干燥后得到具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物，其结构式为：
其中R1为具有刺激响应性的基团；R2为手性PEG亲水链；
含花菁结构的双官能团引发剂结构式为：
(5)具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的合成
将具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物组装得到“洋葱”状的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体。
优选地，R1为双氧水响应的苯硼酸频那醇酯衍生物，其结构式如下：
R2为聚合度为n＝3-6的手性PEG链，其结构式如下：
优选地，步骤(5)的具体过程如下：
将具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物溶于THF中，缓慢滴入到搅拌的去离子水中，滴完后，搅拌，透析得到“洋葱”状的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体。
优选地，一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的应用，能够用于药物负载，输运和程序释放。
优选地，将含有花菁结构的具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物和药物分子共同组装成“洋葱”状的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体从而实现药物负载，输运和程序释放的功能，同时兼具化学-光热协同治疗的特性。
优选地，所述的纳米载体具有光热效应的花菁结构，为多嵌段共聚物，具有多重刺激响应性，含有单一螺旋亲水链，纳米载体的最外层为左手螺旋亲水聚苯异腈亲水链，能更加快速、高效地进入细胞内部；由于其多重刺激响应性，在药物负载、输运到达特定部位后，可以程序释放药物，加上花菁的光热转换效应，能够实现对癌细胞及肿瘤组织的化学-光热协同治疗效果。
本发明的多重响应性高分子纳米载体可以用于疏水性染料分子和药物分子的输运，快速、高效地穿过细胞膜，程序控释药物，并兼具化学-光热协同治疗的特性。
(1)快速、高效穿过细胞膜
将本发明所合成的三嵌段目标聚合物与疏水性荧光分子尼罗红(抗癌药物模型分子)共组装，形成含有荧光分子的疏水内核和具有亲水性左手螺旋结构外壳的“洋葱”结构纳米载体。与细胞共培养，通过荧光共聚焦显微镜观察纳米载体进入细胞内的时间，发现在10-20分钟左右就能观察到纳米载体内部由尼罗红发出的红色荧光，证明该纳米载体已快速、高效的将药物模型分子输运至细胞内部。
(2)程序控释药物
将本发明所合成的三嵌段目标聚合物与疏水性荧光分子尼罗红(抗癌药物模型分子)共组装，形成含有荧光分子的疏水内核和具有亲水性左手螺旋结构外壳的“洋葱”结构胶束。依次加入40mM的双氧水和pH＝5.5的酸，检测荧光强度的变化，可以看到荧光强度逐步下降。加入双氧水后，荧光分子逐步释放，最后稳定在40％左右，继续加入酸后，荧光分子进一步释放。达到程序控释的效果。
(3)化学-光热协同治疗
本发明所合成的三嵌段聚合物含有花菁(IR780)基团，具有近红外光热效应，可以吸收光能转化为热能释放。用近红外光(808nm；1W CM-2)，分别照射含有纳米载体和不含纳米载体的PBS缓冲液，发现含有纳米载体的溶液在很短的时间内温度升高到接近于50℃，超过了绝大多数癌细胞的耐受温度，而不含纳米载体的PBS缓冲液的温度由于光照只是小幅的增长。因此使用该纳米载体负载药物具有明显的化学-光热协同治疗的特征。
本发明的有益效果在于：
1、纳米载体的外层为具有螺旋结构的聚苯异腈亲水链，在水中能保持很好的螺旋结构，模拟细胞穿膜肽，促进纳米载体更快、更高效地进入细胞；
2、纳米载体的外层螺旋结构为左手螺旋，与细胞膜相互作用更强；
3、可通过加入具有不同性质的异腈单体和内酯类单体，得到具有各种不同性质的聚合物，如：多重刺激响应性、两亲性、手性等；
4、纳米载体的外层的亲水链为PEG修饰，无毒，具有良好的生物相容性；
5、设计的聚合物自组装形成“洋葱”结构的纳米载体后，可以负载药物，且在体内可以逐步被降解，达到程序控释药物的目的；
6、含有的光热效应的花菁(IR780)结构，可达到协同治疗的效果；
7、聚合过程具有良好的自分类聚合能力，可均聚或“一锅法”杂化共聚多种单体，催化活性高、性质稳定，得到的聚合物具有相应的刺激响应性；
8、聚合过程可控，得到的聚合物分子量均一，分子量分布窄。
附图说明
图1为本发明实施实例1中的五氟苯酚异腈单体的合成路线；
图2为本发明实施实例1中的五氟苯酚异腈单体的1HNMR(CDCl3，600M Hz)，相应的化学位移已在图中标出；
图3为本发明实施实例2中的具有双氧水响应的苯异腈单体的合成路线；
图4为本发明实施实例2中的具有双氧水响应的苯异腈单体的1H NMR(CDCl3，600MHz)，相应的化学位移已在图中标出；
图5为本发明实施实例2中的具有双氧水响应的苯异腈单体的13C NMR(CDCl3，600MHz)；
图6为本发明实施实例3中的手性亲水苯异腈单体的合成路线；
图7为本发明实施实例3中的手性亲水苯异腈单体合成过程中的每步1H NMR(CDCl3，600M Hz)，相应的化学位移已在图中标出；
图8为本发明实施实例4中的三嵌段聚合物的合成路线；
图9为本发明实施实例4中的三嵌段聚合物的凝胶渗透色谱(GPC)图(Mn＝30.1kDa,PDI＝1.17)；
图10为本发明实施实例4中的三嵌段聚合物的1H NMR(CDCl3，600M Hz)，相应的化学位移已在图中标出；
图11为本发明实施实例4中的三嵌段聚合物的圆二色谱(CD)图，364nm处的摩尔CD值为-15.6(364nm处)，表明该聚合物为单(左)手性；
图12为本发明实施实例4中的三嵌段聚合物的原子力显微镜(AFM)图，可以看到明显的螺旋结构；
图13为本发明实施实例5中的三嵌段聚合物组装成胶束后的场发射透射电子显微镜(TEM)图，显示为球状结构，粒径为94nm；
图14为本发明实施实例6中的细胞实验图，发现在10-20分钟左右就能观察到胶束内部由尼罗红发出的红色荧光，证明该纳米载体已快速、高效的将药物模型分子输运至细胞内部；
图15为本发明实施实实例7中的纳米载体程序控释荧光分子尼罗红(药物模型分子)荧光强度图，发现随着双氧水和酸的加入，荧光强度逐渐减小，具有药物缓释的效果；
图16为本发明实施实例7中的纳米载体在加入的双氧水、酸后，程序控释荧光分子尼罗红(药物模型分子)的量与时间关系图，在加入双氧水后，荧光分子逐步释放，最后稳定在40％左右，继续加入酸后，荧光分子进一步释放，达到程序控释的效果；
图17为本发明实施实例8中的纳米载体的光热效应图，用近红外光(808nm；1W CM-2)，分别照射含有纳米载体和不含纳米载体的PBS缓冲液，发现含有纳米载体的溶液在很短的时间内温度升高到接近于50℃，超过了绝大多数癌细胞的耐受温度，而不含纳米载体的PBS缓冲液的温度由于光照只是小幅的增长；因此使用该纳米载体负载药物具有明显的化学-光热协同治疗的特征。
图18为“洋葱”结构的纳米载体包裹药物分子的示意图，由内向外依次为酸响应性PLLA内核，具有近红外吸收特性的花菁(IR780)分子，双氧水响应性聚苯异腈中间层，单(左手)螺旋亲水聚苯异腈亲水链，其中疏水内核与中间层包裹了抗癌药物小分子。
具体实施方式
实施实例1：五氟苯酚异腈单体的合成
对硝基苯甲酸(1.1eq)、五氟苯酚(1eq)、EDCI(1.2eq)、DMAP(0.5eq)加入双口瓶中，二氯甲烷为溶剂，室温反应，TLC跟踪反应结束后，用水洗3次，饱和碳酸氢钠溶液洗3次，饱和氯化钠溶液洗3次，收集有机相，加无水硫酸钠干燥3h，抽滤除去无水硫酸钠，旋蒸除去溶剂，过硅胶柱提纯(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝1：1)，收集产物，除去溶剂，真空干燥至恒重。过硅胶柱(DCM:PE＝1：1)，收集产物，旋干后真空干燥至恒重，得到产物Ⅰ，结构式为：
产物Ⅰ、Pd/C按质量比1：0.1的比例加入双口瓶中，加入乙酸乙酯(EA)，先置换氮气，然后置换为氢气，常温反应，TLC跟踪反应至完全，抽滤除去Pd/C，旋蒸除去溶剂，真空干燥至恒重。得产物Ⅱ，结构式为：
产物Ⅱ(1eq)用乙酸乙酯(EA)溶解，加入双口瓶中，抽真空-充氮气重复3-5次，甲酸(12.5eq)、乙酸酐(2.5eq)按体积比2:1混合搅拌2h后，冰浴、氮气氛围下，逐滴滴入到反应液中，滴加完毕后转移至室温反应，TLC跟踪反应结束后，用水洗3次，饱和碳酸氢钠溶液洗3次，饱和氯化钠溶液洗3次，收集有机相，加无水硫酸钠干燥3h，抽滤除去无水硫酸钠，旋蒸除去溶剂，过硅胶柱提纯(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝1：1)，收集产物，除去溶剂，真空干燥至恒重。得到产物Ⅲ，结构式为：
产物Ⅲ用二氯甲烷溶解，加入双口瓶中，抽真空-充氮气重复3-5次，冰浴条件下加入三乙胺，搅拌15分钟，称量好的三光气用二氯甲烷溶解，冰浴、氮气氛围下，逐滴滴入到反应液中，TLC跟踪反应结束后，用水洗3次，饱和碳酸氢钠溶液洗3次，饱和氯化钠溶液洗3次，收集有机相，加无水硫酸钠干燥3h，抽滤除去无水硫酸钠，旋蒸除去溶剂，过硅胶柱提纯(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝5：1)，收集产物，除去溶剂，真空干燥至恒重。分离、洗涤并干燥后得到单体Ⅰ，结构式为：
五氟苯酚异腈单体的合成路线如图1所示。
实施实例2：具有双氧水响应的苯异腈的合成
五氟苯酚异腈(1eq)，4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯(1.1eq)，DMAP(1.2eq)，无水THF，加入两口烧瓶中，抽真空-充氮气，重复3次，氮气氛围下，30℃搅拌反应，TLC跟踪反应结束后旋干，过硅胶柱(DCM:PE＝9：1)，收集产物，旋干后真空干燥至恒重，冷冻保存，具有双氧水响应的苯异腈合成路线如图3所示。
实施例3：手性亲水苯异腈单体的合成
Cbz-丙氨酸，五乙二醇单甲醚，EDCI，DMAP按摩尔比1:1:1.1:0.2，加入两口瓶中，以二氯甲烷为溶剂，常温反应过夜。TLC显示反应完全后，用水洗3次，饱和碳酸氢钠溶液洗3次，饱和氯化钠溶液洗3次，收集有机相，加无水硫酸钠干燥3h，抽滤除去无水硫酸钠，旋蒸除去溶剂，过硅胶柱提纯(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝1：1)，收集产物，除去溶剂，真空干燥。得产物Ⅳ，结构式为：
产物Ⅳ、Pd/C按质量比1：0.1的比例加入双口瓶中，加入THF，先置换氮气，然后置换为氢气，常温反应，TLC跟踪反应至完全，抽滤除去Pd/C，旋蒸除去溶剂，过硅胶柱提纯(洗脱剂为二氯甲烷：甲醇＝15：1)，收集产物，除去溶剂，真空干燥。得产物Ⅴ，结构式为：
产物Ⅴ，五氟苯酚异腈按摩尔比1.1eq:1eq，加入双口瓶中，置换氮气3-5次，加入三乙胺4eq，THF，室温反应。TLC跟踪反应至完全，取下反应冷却至室温，用水洗3次，饱和碳酸氢钠溶液洗3次，饱和氯化钠溶液洗3次，收集有机相，加无水硫酸钠干燥3h，抽滤除去无水硫酸钠，旋蒸除去溶剂，过硅胶柱提纯(洗脱剂为乙酸乙酯：石油醚＝2:1)，收集产物，除去溶剂，真空干燥。得产物手性亲水苯异腈单体，结构式为：
手性亲水苯异腈单体的合成路线如图6所示。
实施实例4：三嵌段聚合物的合成
在聚合瓶中加入含花菁结构的双官能团引发剂(IR780):双氧水响应性苯异腈:L-LA:TBD＝1：20：30：5，抽真空-充氮气，重复3-5次，氮气氛围下加入无水甲苯，80摄氏度反应，反应过夜，至分子量不再增加，用甲醇沉淀3-5次，干燥得到两嵌段聚合物中间体Ⅰ，结构式为：
在上述反应完全后，将手性亲水苯异腈单体(50eq)加入聚合瓶中，80摄氏度反应，反应过夜，至分子量不再增加，用甲醇沉淀3-5次，真空干燥至恒重，得到三嵌段目标聚合物，结构式为：
合成路线如图8所示。
实施实例5：“洋葱”结构纳米载体的合成
取实施实例4中的三嵌段聚合物5mg溶于1mlTHF中，缓慢滴入到剧烈搅拌的去离子水中(转速：1400-1600rpm，1h滴完)。聚合物滴完后，保持高速(转速为1400-1600rpm)搅拌25-35min，之后低速(转速为300-500rpm)搅拌1.8-2.5h，转移到透析袋中用去离子水透析8-12h(间隔2h换一次去离子水)，得到“洋葱”结构的纳米载体。
实施实例6：纳米载体快速、高效穿过细胞膜的特性
将本发明所合成的三嵌段目标聚合物与疏水性荧光分子尼罗红(抗癌药物模型分子)共组装，(组装方法如实施例5所示)，形成含有荧光分子的疏水内核和具有亲水性左手螺旋结构外壳的“洋葱”结构胶束。与细胞共培养，通过荧光共聚焦显微镜观察纳米载体进入细胞内的时间，发现在10-20分钟左右就能观察到胶束内部由尼罗红发出的红色荧光，证明该纳米载体已快速、高效的将药物模型分子输运至细胞内部。
实施实例7：纳米载体程序控释药物的特性
将本发明所合成的三嵌段目标聚合物与疏水性荧光分子尼罗红(抗癌药物模型分子)共组装，(组装方法如实施例5所示)，形成含有荧光分子的疏水内核和具有亲水性左手螺旋结构外壳的“洋葱”结构胶束。依次加入40mM的双氧水和pH＝5.5的酸，检测荧光强度的变化，可以看到荧光强度逐步下降。加入双氧水后，荧光分子逐步释放，最后稳定在40％左右，继续加入酸后，荧光分子进一步释放。达到程序控释的效果。
实施实例8：纳米载体的化学-光热协同治疗特性
本发明所合成的三嵌段聚合物含有花菁(IR780)基团，具有近红外光热效应，可以吸收光能转化为热能释放。用近红外光(808nm；1W CM-2)，分别照射含有纳米载体和不含纳米载体的PBS缓冲液，发现含有纳米载体的溶液在很短的时间内温度升高到接近于50℃，超过了绝大多数癌细胞的耐受温度，而不含纳米载体的PBS缓冲液的温度由于光照只是小幅的增长。因此使用该纳米载体负载药物具有明显的化学-光热协同治疗的特征。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体，其特征在于：是由具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物组装而成，其中，具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物的结构由如下通式表示：
R1为双氧水响应的苯硼酸频那醇酯衍生物，其结构式如下：
R2为聚合度为5的手性PEG链，其结构式如下：
x＝20-50，y＝20-50，z＝30-80。
2.根据权利要求1所述的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体，其特征在于：所述的纳米载体呈“洋葱”结构，由内向外依次为酸响应性PLLA内核、具有近红外吸收特性的花菁分子、双氧水响应性聚苯异腈中间层、左手螺旋亲水聚苯异腈亲水链。
3.一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的合成方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)五氟苯酚异腈的合成，按以下步骤操作:
a、对硝基苯甲酸和五氟苯酚反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅰ，其结构式为：
b、产物Ⅰ与氢气反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅱ，其结构式为：
c、产物Ⅱ与甲酸/乙酸酐反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅲ，其结构式为：
d、产物Ⅲ与三光气反应，分离、洗涤并干燥后得到五氟苯酚异腈，其结构式为：
(2)具有双氧水响应的苯异腈的合成，按以下步骤操作:
五氟苯酚异腈与4-羟甲基苯硼酸频哪醇酯反应，分离、洗涤并干燥后得到具有双氧水响应的苯异腈，其结构式为：
(3)具有手性的亲水苯异腈单体的合成，按以下步骤操作:
a、Cbz-丙氨酸与五乙二醇单甲醚反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅳ，其结构式为：
b、产物Ⅳ与氢气反应，分离、洗涤并干燥后得到产物Ⅴ，其结构式为：
c、产物Ⅴ与五氟苯酚异腈反应，分离、洗涤并干燥后得到具有手性的亲水苯异腈单体，其结构式为：
(4)具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物的合成，按以下步骤操作:
a、在聚合瓶中加入含花菁结构的双官能团引发剂，羟基进行内酯类开环聚合，钯引发具有双氧水响应的苯异腈配位聚合，分离、洗涤并干燥后得到中间体Ⅰ，其结构式为：
其中R1为具有刺激响应性的基团；
b、将所述中间体Ⅰ与具有手性的亲水苯异腈单体反应，分离、洗涤并干燥后得到具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物，其结构式为：
其中R1为具有刺激响应性的基团；R2为手性PEG亲水链；
含花菁结构的双官能团引发剂结构式为：
(5)具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的合成
将具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物组装得到“洋葱”状的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体。
4.根据权利要求3所述的一种具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的合成方法，其特征在于：
步骤(5)的具体过程如下：
将具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物溶于THF中，缓慢滴入到搅拌的去离子水中，滴完后，搅拌，透析得到“洋葱”状的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体。
5.一种如权利要求1所述的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的应用，其特征在于：能够用于药物负载，输运和程序释放。
6.根据权利要求5所述的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的应用，其特征在于：将含有花菁结构的具有多重响应性的两亲性三嵌段共聚物和药物分子共同组装成“洋葱”状的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体从而实现药物负载，输运和程序释放的功能，同时兼具化学-光热协同治疗的特性。
7.根据权利要求5所述的具有快速穿过细胞膜特性的多重响应性高分子纳米载体的应用，其特征在于：所述的纳米载体具有光热效应的花菁结构，为多嵌段共聚物，具有多重刺激响应性，含有单一螺旋亲水链，纳米载体的最外层为左手螺旋亲水聚苯异腈亲水链，能更加快速、高效地进入细胞内部；由于其多重刺激响应性，在药物负载、输运到达特定部位后，可以程序释放药物，加上花菁的光热转换效应，能够实现对癌细胞及肿瘤组织的化学-光热协同治疗效果。
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