CN110141551B - 具有氧化还原响应的聚合物交联胶束及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有氧化还原响应的聚合物交联胶束及其制备方法，选择以聚乙二醇(mPEG)作为亲水性的外壳，聚(L‑N‑苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)作为疏水性的内核，聚乙烯亚胺作为多功能化位点连接ADIBO或N3基团，通过无铜点击化学制备交联聚合物胶束。本发明提供了一种稳定的具有氧化还原响应的聚合物交联胶束作为药物递送系统。该胶束具有良好稳定性、生物相容性以及生物降解性，为癌症化疗药物提供了一种性能优良的载体。

Description

具有氧化还原响应的聚合物交联胶束及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚合物交联胶束及其制备方法，特别是涉及一种能具有良好的稳定性和生物可降解性的聚合物交联胶束及其制备方法，应用于药物递送系统技术领域。
背景技术
目前癌症已成为威胁人类健康的重大问题，尤其是在中国，它已经成为人们疾病死亡的主要原因之一。最新数据显示，癌症死亡占据我国居民全部死因的23.91％，平均每天有超过一万例新发案例。面对癌症的威胁，人们一直在努力寻找癌症治疗的手段，但是癌症的发病率和死亡率仍在增加。
目前，癌症治疗的方法主要有外科手术、放射疗法、免疫疗法和化学疗法。化学疗法是癌症治疗手中最广谱的治疗方法，也是运用最为广泛的治疗手段。化学疗法是使用化学药物来治疗癌症，其中阿霉素(DOX)是一种常用的蒽环类抗癌药物。阿霉素能够干扰有关基因的复制和转录，进而造成肿瘤组织处有关细胞的凋亡和衰退。DOX可以治疗很多种类的癌症，但可否认的是，包括阿霉素在内的大多数化学药物水溶性不佳，在血液循环中的半衰期较短，且由于其非特异性，会造成正常组织的损伤和破坏，引起严重的毒副作用。胶束具有独特的核壳结构，能包裹疏水性抗癌药物，其本身又具有良好的水溶性，因此成为肿瘤治疗领域药物输送载体的研究热点之一。然而在体内研究中发现，聚合物胶束进入血液循环系统后，会被体液稀释使其浓度低于临界胶束浓度，因此很容易发生解离而导致药物的泄露或突释，使得药物利用度降低以及毒副作用增强。因此，如何安全有效地提高载体的稳定性是纳米药物急需解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种具有氧化还原响应的聚合物交联胶束及其制备方法，能制备一种含有二硫键的三嵌段共聚物聚乙二醇-聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙烯亚胺(mPEG-PZLL-PEI)；在该嵌段聚合物上引入叠氮和二苯并环辛炔基团，利用无铜点击化学使得聚合物形成的胶束的内核发生交联反应。结果显示，在高倍稀释和含有有机溶剂的条件下胶束能够保持结构稳定；在DTT存在的条件下，胶束能够快速解离，表明该交联胶束具有良好的稳定性和生物可降解性。本发明解决胶束泄漏和突释的问题，提供一种制备稳定且具有还原响应的聚合物交联胶束，更好地作为药物递送系统，提供更有效和更安全的给药材料。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，是由聚乙二醇(mPEG)、聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)以及聚乙烯亚胺(PEI)构成的双敏感交联胶束，以聚乙二醇(mPEG)作为亲水性的外壳，以聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)作为疏水性的内核，利用聚乙烯亚胺(PEI)作为多功能化位点连接二苯并环辛炔(-ADIBO)基团或叠氮(-N3)基团，形成含有二硫键的三嵌段共聚物。
作为本发明优选的技术方案，通过化学反应，将由聚乙二醇(mPEG)、聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)以及聚乙烯亚胺(PEI)合成为三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，在无铜的条件下，使叠氮基团以及二苯并环辛炔基团发生环加成反应，使mPEG-PZLL-PEI构成的胶束的内核交联，形成具有氧化还原响应的聚合物交联胶束。
作为本发明优选的技术方案，具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，在水和DMF混合溶液中，保持所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的聚合物分子结构。作为本发明进一步优选的一种技术方案，具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：在水和DMF混合溶液中，在DMF溶液中胶束的浓度从0.1mg/mL稀释到0.001mg/mL，所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束保持聚合物分子结构。作为本发明进一步优选的另一种技术方案，具有氧化还原响应的聚合物交联胶束在DMF溶液中溶胀平均粒径为408.7nm。
作为本发明优选的技术方案，具有氧化还原响应的聚合物交联胶束在DTT存在的条件下，所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束在不超过24小时内进行充分解离。作为本发明进一步优选的技术方案，在浓度不低于10mM的DTT的溶液中，具有氧化还原响应的聚合物交联胶束粒径随胶束浓度变小而逐步变小，直至具有氧化还原响应的聚合物交联胶束全部解离。
一种本发明具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的制备方法，包括如下步骤：
a.使用3-(2-吡啶基二硫)丙酸(Py-COOH)，将二嵌段聚合物端基活化，得到嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py；
b.采用在所述步骤a中制备的嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py，合成含有二硫键的二嵌段聚合物mPEG-PZLL-COOH；
c.采用在所述步骤b中合成的聚合物mPEG-PZLL-COOH，合成三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI；
d.采用二苯并环辛炔修饰在所述步骤c中制备的三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，合成聚合物mPEG-PZLL-ADIBO；
e.采用叠氮修饰在所述步骤c中制备的三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，合成聚合物mPEG-PZLL-N3；
f.采用用在所述步骤d和步骤e中合成的聚合物mPEG-PZLL-ADIBO和mPEG-PZLL-N3，进行自组装形成聚合物胶束，并利用叠氮基团与二苯并环辛炔基团发生点击化学反应，形成具有还原响应的聚合物交联胶束。
作为本发明优选的技术方案，具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的制备方法，包括如下步骤：
a.将102.1mg的3-(2-吡啶基二硫)丙酸(Py-COOH)加入到2mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，混合得到3-(2-吡啶基二硫)丙酸溶液；
然后称取54.6mg N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和78.5μL的1,3-二环己基碳化二胺(DCC)加入到3-(2-吡啶基二硫)丙酸溶液中，混合后得到反应物混合液；
称取1.0g的二嵌段聚合物mPEG-PZLL-NH2，溶解在4mL的DMF中，并逐滴滴加到反应物混合液中，在室温下搅拌，使反应物混合液发生反应，在反应至少2天后，将反应后得到的产物溶液逐滴滴加到无水乙醚中进行沉淀，然后通过离心至少3次除去上清液，得到白色沉淀物；将白色沉淀物放入真空干燥箱烘干，从而得到目标产物，即嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py；
b.称取1.0g在所述步骤a中制备的嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py溶于4mL的DMF中，得到mPEG-PZLL-Py溶液；
称取32.4μL的巯基丙酸，在氮气保护下，将巯基丙酸滴加至mPEG-PZLL-Py溶液中，并搅拌混合液发生反应至少2天，接着将反应后得到的产物溶液在无水乙醚溶液中进行沉淀，通过离心得到白色沉淀物，将获取的白色沉淀物放入真空干燥箱烘干，从而获得含有二硫键的聚合物mPEG-PZLL-COOH；
c.称取600mg的在所述步骤b中制备的mPEG-PZLL-COOH溶于10mLDMF中，得到mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液；
称取19.0mg的NHS和27.3μL的DCC，一并溶解在5mL的DMF中，加到mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液中，在室温下活化至少2小时；
称取157.2μL超支化聚乙烯亚胺(PEI)，溶解在15mL的DMF中，得到PEI溶液；
将经过羧基活化的mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液分批次加入到过量的PEI溶液中，在室温条件下搅拌混合液发生反应至少2天；将得到的产物溶液逐滴滴加到超纯水中，继续在室温下搅拌混合液发生反应至少3小时，然后将反应产物溶液装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，得到目标产物mPEG-PZLL-PEI；
d.称取10.0mg二苯并环辛炔-N-羟基琥铂酰亚胺(ADIBO-NHS)溶于0.5mL的DMF中，得到二苯并环辛炔-N-羟基琥铂酰亚胺溶液；
称取45.0mg的在所述步骤c中制备的mPEG-PZLL-PEI溶于4.0mL的DMF中，将mPEG-PZLL-PEI和含有ADIBO-NHS的DMF混合，并在室温下搅拌混合溶液发生反应；在反应至少2天后，将反应后的产物有机溶液逐滴滴加到超纯水中，在室温下搅拌继续进行反应至少3小时，然后装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，最终得到目标产物mPEG-PZLL-ADIBO；
e.称取5mg叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷(N3-PEG2-NHS)溶于0.5mL的DMF中，得到叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷溶液；
称取45.0mg的在所述步骤c中制备的mPEG-PZLL-PEI，溶于4.0mL的DMF中，得到mPEG-PZLL-PEI溶液；将叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷溶液和mPEG-PZLL-PEI溶液进行混合，在室温下搅拌混合液进行反应；在反应至少2天后，将反应后的产物有机溶液逐滴滴加到超纯水中，室温下搅拌继续反应至少3小时，然后装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，最终得到目标产物mPEG-PZLL-N3；
f.将在所述步骤d和步骤e中得到的聚合物mPEG-PZLL-ADIBO和mPEG-PZLL-N3分别溶于DMF中配成20mg/mL的两种溶液，并将两种溶液进行混合并反应至少30秒，然后反应后的产物有机溶液逐滴滴加到去离子水中，边滴加边搅拌，在搅拌至少3小时后，装入截留分子量为1000的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，得到mPEG-PZLL-PEI交联胶束聚合物。
本发明以聚乙二醇(mPEG)作为亲水性的外壳，聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)作为疏水性的内核，聚乙烯亚胺作为多功能化位点连接ADIBO或N3基团，通过无铜点击化学制备交联聚合物胶束。本发明聚合物进行自组装形成胶束，并利用叠氮与二苯并环辛炔发生点击化学反应，形成稳定的具有还原响应的交联胶束。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明用聚乙二醇(mPEG)作为亲水性的外壳使胶束具有良好的溶解性；
2.本发明用聚乙二醇(mPEG)作为亲水性的外壳使胶束具有良好的生物相容性，保证胶束本身无毒，且具有较长的体内循环时间；
3.本发明胶束中引入二硫键，能够保证胶束具有氧化还原响应的特性，保证胶束作为癌症药物载体时，能够有效地释放药物；
4.本发明方法引入无铜点击化学使胶束的核心进行交联，使胶束具有良好的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例一方法制备三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI的合成路线图。
图2为对比例未交联胶束和本发明实施例一交联胶束在2倍体积的DMF中稀释后的粒径谱图。
图3为本发明实施例一交联胶束和对比例未交联胶束在不同浓度(PBS，pH＝7.4)下粒径的变化情况对比图。
图4为本发明实施例一交联胶束在浓度为10mM的DTT混合相中交联胶束粒径随着时间的变化曲线图。
图5为本发明实施例一交联胶束分别在含有和不含有浓度为10mM的DTT情况下粒径随着胶束浓度的变化对比图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，分别采用BSA(PI＝5.3)和胰岛素(PI＝5.4)为例。本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，一种具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，是由聚乙二醇(mPEG)、聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)以及聚乙烯亚胺(PEI)构成的双敏感交联胶束，以聚乙二醇(mPEG)作为亲水性的外壳，以聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)作为疏水性的内核，利用聚乙烯亚胺(PEI)作为多功能化位点连接二苯并环辛炔(-ADIBO)基团或叠氮(-N3)基团，形成含有二硫键的三嵌段共聚物。在本实施例中，通过化学反应，将由聚乙二醇(mPEG)、聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)以及聚乙烯亚胺(PEI)合成为三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，在无铜的条件下，使叠氮基团以及二苯并环辛炔基团发生环加成反应，使mPEG-PZLL-PEI构成的胶束的内核交联，形成具有氧化还原响应的聚合物交联胶束。
在本实施例中，参见图1，一种具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的制备方法，包括如下步骤：
a.将102.1mg的3-(2-吡啶基二硫)丙酸(Py-COOH)加入到2mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，混合得到3-(2-吡啶基二硫)丙酸溶液；
然后称取54.6mg N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和78.5μL的1,3-二环己基碳化二胺(DCC)加入到3-(2-吡啶基二硫)丙酸溶液中，混合后得到反应物混合液；
称取1.0g的二嵌段聚合物mPEG-PZLL-NH2，溶解在4mL的DMF中，并逐滴滴加到反应物混合液中，在室温下搅拌，使反应物混合液发生反应，在反应2天后，将反应后得到的产物溶液逐滴滴加到无水乙醚中进行沉淀，然后通过离心3次除去上清液，得到白色沉淀物；将白色沉淀物放入真空干燥箱烘干，从而得到目标产物，即嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py；本实施例将二嵌段聚合物端基活化，得到嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py；
b.称取1.0g在所述步骤a中制备的嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py溶于4mL的DMF中，得到mPEG-PZLL-Py溶液；
称取32.4μL的巯基丙酸，在氮气保护下，将巯基丙酸滴加至mPEG-PZLL-Py溶液中，并搅拌混合液发生反应2天，接着将反应后得到的产物溶液在无水乙醚溶液中进行沉淀，通过离心得到白色沉淀物，将获取的白色沉淀物放入真空干燥箱烘干，从而获得含有二硫键的聚合物mPEG-PZLL-COOH；本实施例采用嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py，合成含有二硫键的二嵌段聚合物mPEG-PZLL-COOH；
c.称取600mg的在所述步骤b中制备的mPEG-PZLL-COOH溶于10mLDMF中，得到mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液；
称取19.0mg的NHS和27.3μL的DCC，一并溶解在5mL的DMF中，加到mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液中，在室温下活化2小时；
称取157.2μL超支化聚乙烯亚胺(PEI)，溶解在15mL的DMF中，得到PEI溶液；
将经过羧基活化的mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液分批次加入到过量的PEI溶液中，在室温条件下搅拌混合液发生反应2天；将得到的产物溶液逐滴滴加到超纯水中，继续在室温下搅拌混合液发生反应3小时，然后将反应产物溶液装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，得到目标产物mPEG-PZLL-PEI；本实施例采用合成的聚合物mPEG-PZLL-COOH，合成三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI；本实施例制备三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI时，其合成路线如图1所示；
d.称取10.0mg二苯并环辛炔-N-羟基琥铂酰亚胺(ADIBO-NHS)溶于0.5mL的DMF中，得到二苯并环辛炔-N-羟基琥铂酰亚胺溶液；
称取45.0mg的在所述步骤c中制备的mPEG-PZLL-PEI溶于4.0mL的DMF中，将mPEG-PZLL-PEI和含有ADIBO-NHS的DMF混合，并在室温下搅拌混合溶液发生反应；在反应2天后，将反应后的产物有机溶液逐滴滴加到超纯水中，在室温下搅拌继续进行反应3小时，然后装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析2天后，将透析产物冷冻干燥，最终得到目标产物mPEG-PZLL-ADIBO；本实施例采用二苯并环辛炔修饰三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，合成取交联基团取代度DS 4的聚合物mPEG-PZLL-ADIBO；
e.称取5mg叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷(N3-PEG2-NHS)溶于0.5mL的DMF中，得到叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷溶液；
称取45.0mg的在所述步骤c中制备的mPEG-PZLL-PEI，溶于4.0mL的DMF中，得到mPEG-PZLL-PEI溶液；将叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷溶液和mPEG-PZLL-PEI溶液进行混合，在室温下搅拌混合液进行反应；在反应2天后，将反应后的产物有机溶液逐滴滴加到超纯水中，室温下搅拌继续反应3小时，然后装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析2天后，将透析产物冷冻干燥，最终得到目标产物mPEG-PZLL-N3；本实施例采用叠氮修饰三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，合成聚合物mPEG-PZLL-N3；
f.将在所述步骤d和步骤e中得到的取交联基团取代度DS 4的聚合物mPEG-PZLL-ADIBO和mPEG-PZLL-N3分别溶于DMF中配成20mg/mL的两种溶液，并将两种溶液进行混合并反应30秒，然后反应后的产物有机溶液逐滴滴加到去离子水中，边滴加边搅拌，在搅拌3小时后，装入截留分子量为1000的透析袋中，用去离子水透析2天后，将透析产物冷冻干燥，得到mPEG-PZLL-PEI交联胶束聚合物粉末，收集放置于4度冰箱中进行保存。本实施例采用合成的聚合物mPEG-PZLL-ADIBO和mPEG-PZLL-N3，进行自组装形成聚合物胶束，并利用叠氮基团与二苯并环辛炔基团发生点击化学反应，形成具有还原响应的聚合物交联胶束。本实施例制备的双敏感交联胶束主体是由聚乙二醇(mPEG)、聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)以及聚乙烯亚胺(PEI)构成；通过化学反应将三者合成为三嵌段聚合物(mPEG-PZLL-PEI)，并在该聚合物中引入叠氮以及二苯并环辛炔基团；在无铜的条件下，叠氮以及二苯并环辛炔基团发生环加成反应，使mPEG-PZLL-PEI构成的胶束的内核交联形成稳定的氧化还原响应的交联胶束。
对比例：
在本实施例中，一种聚合物非交联胶束的制备方法，包括如下步骤：
a.本步骤与实施例一相同；
b.本步骤与实施例一相同；
c.本步骤与实施例一相同；
d.称取50mg在所述步骤c中制备的mPEG-PZLL-PEI溶于2.5mL的DMF中，室温下搅拌过夜，得到mPEG-PZLL-PEI溶液；然后将mPEG-PZLL-PEI溶液逐滴滴加到去离子水中，边滴加边搅拌，搅拌3小时后，装入截留分子量为1000的透析袋中，透析2天，冷冻干燥，得到mPEG-PZLL-PEI胶束粉末，收集放置于4度冰箱中进行保存。
实验测试分析
对本发明实施例一制备的具有还原响应的聚合物交联胶束和对比例制备的mPEG-PZLL-PEI胶束进行实验测试分析，图2为对比例未交联胶束和实施例一交联胶束在2倍体积的DMF中稀释后的粒径谱图。图3为实施例一交联胶束和对比例未交联胶束在不同浓度(PBS，pH＝7.4)下粒径的变化情况对比图。图4为实施例一交联胶束在浓度为10mM的DTT混合相中交联胶束粒径随着时间的变化曲线图。图5为实施例一交联胶束分别在含有和不含有浓度为10mM的DTT情况下粒径随着胶束浓度的变化对比图。实施例一氧化还原响应的交联胶束如图2所示，在水和DMF混合溶液中能够保持其基本结构，相反用mPEG-PZLL-PEI合成的普通胶束则无法保持。如图3所示，对比普通胶束，交联胶束能够保持其结构稳定，即使溶液浓度从0.1mg/mL稀释到0.001mg/mL。如图4所示，氧化还原响应的交联胶束在混合相中溶胀平均粒径408.7nm，当加入DTT后，交联胶束的粒径逐渐变小，在24小时后信号峰消失。如图5所示，氧化还原响应的交联胶束在不含DTT的情况下，其粒径基本不随浓度改变而改变；在含10mM DTT的情况下其粒径随浓度变稀而逐步变小甚至消失。实施例一氧化还原响应的交联胶束在水和DMF混合溶液中，保持所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的聚合物分子结构。实施例一氧化还原响应的聚合物交联胶束，在水和DMF混合溶液中，在DMF溶液浓度从0.1mg/mL稀释到0.001mg/mL，所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束保持聚合物分子结构。实施例一具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：在DTT存在的条件下，所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束在不超过24小时内进行充分解离。在浓度不低于10mM的DTT的溶液中，具有氧化还原响应的聚合物交联胶束粒径随DTT浓度变小而逐步变小，直至具有氧化还原响应的聚合物交联胶束全部解离。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，对具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的粒径的调整、对搅拌时间的不同的调控、透析时间的选择和各步骤中反应时间的调整，都能实现具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的合成，本实施例方法利用无铜点击交联方法制备了稳定性优异的氧化还原响应交联胶束，选择以聚乙二醇(mPEG)作为亲水性的外壳，聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)作为疏水性的内核，聚乙烯亚胺作为多功能化位点连接ADIBO或N3基团，通过无铜点击化学制备交联聚合物胶束。本实施例方法制备的稳定的具有氧化还原响应的聚合物交联胶束能作为药物递送系统，具有良好稳定性、生物相容性以及生物降解性，为癌症化疗药物提供了一种性能优良的载体。
上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明具有氧化还原响应的聚合物交联胶束及其制备方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：是由聚乙二醇(mPEG)、聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)以及聚乙烯亚胺(PEI)构成的双敏感交联胶束，以聚乙二醇(mPEG)作为亲水性的外壳，以聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)作为疏水性的内核，利用聚乙烯亚胺(PEI)作为多功能化位点连接二苯并环辛炔(-ADIBO)基团或叠氮(-N3)基团，使所述胶束中同时含有三嵌段共聚物mPEG-PZLL-ADIBO和mPEG-PZLL-N3，且在PEI嵌段与PZLL嵌段之间含有二硫键，形成含有二硫键的三嵌段共聚物。
2.根据权利要求1所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：通过化学反应，将由聚乙二醇(mPEG)、聚(L-N-苄氧羰基赖氨酸)(PZLL)以及聚乙烯亚胺(PEI)合成为三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，在无铜的条件下，使叠氮基团以及二苯并环辛炔基团发生环加成反应，使mPEG-PZLL-PEI构成的胶束的内核交联，形成具有氧化还原响应的聚合物交联胶束。
3.根据权利要求1所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：在水和DMF混合溶液中，保持所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的聚合物分子结构。
4.根据权利要求3所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：在水和DMF混合溶液中，在DMF溶液中胶束的浓度从0.1mg/mL稀释到0.001mg/mL，所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束保持聚合物分子结构。
5.根据权利要求3所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束在DMF溶液中溶胀平均粒径为408.7nm。
6.根据权利要求1所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：在DTT存在的条件下，所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束在不超过24小时内进行充分解离。
7.根据权利要求6所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束，其特征在于：在浓度不低于10mM的DTT的溶液中，具有氧化还原响应的聚合物交联胶束粒径随胶束浓度变小而逐步变小，直至具有氧化还原响应的聚合物交联胶束全部解离。
8.一种权利要求1所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.使用3-(2-吡啶基二硫)丙酸(Py-COOH)，将二嵌段聚合物端基活化，得到嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py；
b.采用在所述步骤a中制备的嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py，合成含有二硫键的二嵌段聚合物mPEG-PZLL-COOH；
c.采用在所述步骤b中合成的聚合物mPEG-PZLL-COOH，合成三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI；
d.采用二苯并环辛炔修饰在所述步骤c中制备的三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，合成聚合物mPEG-PZLL-ADIBO；
e.采用叠氮修饰在所述步骤c中制备的三嵌段聚合物mPEG-PZLL-PEI，合成聚合物mPEG-PZLL-N3；
f.采用在所述步骤d和步骤e中合成的聚合物mPEG-PZLL-ADIBO和mPEG-PZLL-N3，进行自组装形成聚合物胶束，并利用叠氮基团与二苯并环辛炔基团发生点击化学反应，形成具有还原响应的聚合物交联胶束。
9.根据权利要求8所述具有氧化还原响应的聚合物交联胶束的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.将102.1mg的3-(2-吡啶基二硫)丙酸(Py-COOH)加入到2mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，混合得到3-(2-吡啶基二硫)丙酸溶液；
然后称取54.6mg N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和78.5μL的1,3-二环己基碳化二胺(DCC)加入到3-(2-吡啶基二硫)丙酸溶液中，混合后得到反应物混合液；
称取1.0g的二嵌段聚合物mPEG-PZLL-NH2，溶解在4mL的DMF中，并逐滴滴加到反应物混合液中，在室温下搅拌，使反应物混合液发生反应，在反应至少2天后，将反应后得到的产物溶液逐滴滴加到无水乙醚中进行沉淀，然后通过离心至少3次除去上清液，得到白色沉淀物；将白色沉淀物放入真空干燥箱烘干，从而得到目标产物，即嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py；
b.称取1.0g在所述步骤a中制备的嵌段聚合物mPEG-PZLL-Py溶于4mL的DMF中，得到mPEG-PZLL-Py溶液；
称取32.4μL的巯基丙酸，在氮气保护下，将巯基丙酸滴加至mPEG-PZLL-Py溶液中，并搅拌混合液发生反应至少2天，接着将反应后得到的产物溶液在无水乙醚溶液中进行沉淀，通过离心得到白色沉淀物，将获取的白色沉淀物放入真空干燥箱烘干，从而获得含有二硫键的聚合物mPEG-PZLL-COOH；
c.称取600mg的在所述步骤b中制备的mPEG-PZLL-COOH溶于10mLDMF中，得到mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液；
称取19.0mg的NHS和27.3μL的DCC，一并溶解在5mL的DMF中，加到mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液中，在室温下活化至少2小时；
称取157.2μL超支化聚乙烯亚胺(PEI)，溶解在15mL的DMF中，得到PEI溶液；
将经过羧基活化的mPEG-PZLL-COOH聚合物溶液分批次加入到过量的PEI溶液中，在室温条件下搅拌混合液发生反应至少2天；将得到的产物溶液逐滴滴加到超纯水中，继续在室温下搅拌混合液发生反应至少3小时，然后将反应产物溶液装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，得到目标产物mPEG-PZLL-PEI；
d.称取10.0mg二苯并环辛炔-N-羟基琥珀 酰亚胺(ADIBO-NHS)溶于0.5mL的DMF中，得到二苯并环辛炔-N-羟基琥珀 酰亚胺溶液；
称取45.0mg的在所述步骤c中制备的mPEG-PZLL-PEI溶于4.0mL的DMF中，将mPEG-PZLL-PEI和含有ADIBO-NHS的DMF混合，并在室温下搅拌混合溶液发生反应；在反应至少2天后，将反应后的产物有机溶液逐滴滴加到超纯水中，在室温下搅拌继续进行反应至少3小时，然后装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，最终得到目标产物mPEG-PZLL-ADIBO；
e.称取5mg叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷(N3-PEG2-NHS)溶于0.5mL的DMF中，得到叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷溶液；
称取45.0mg的在所述步骤c中制备的mPEG-PZLL-PEI，溶于4.0mL的DMF中，得到mPEG-PZLL-PEI溶液；将叠氮-聚乙二醇-丙酸乙酯-二氧代吡咯烷溶液和mPEG-PZLL-PEI溶液进行混合，在室温下搅拌混合液进行反应；在反应至少2天后，将反应后的产物有机溶液逐滴滴加到超纯水中，室温下搅拌继续反应至少3小时，然后装入截留分子量为3500的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，最终得到目标产物mPEG-PZLL-N3；
f.将在所述步骤d和步骤e中得到的聚合物mPEG-PZLL-ADIBO和mPEG-PZLL-N3分别溶于DMF中配成20mg/mL的两种溶液，并将两种溶液进行混合并反应至少30秒，然后反应后的产物有机溶液逐滴滴加到去离子水中，边滴加边搅拌，在搅拌至少3小时后，装入截留分子量为1000的透析袋中，用去离子水透析至少2天后，将透析产物冷冻干燥，得到mPEG-PZLL-PEI交联胶束聚合物。
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