[發明專利]一種以卟啉為核的具有熒光效應、pH響應性和溫度響應性的星型共聚物的制備方法

有效

• 申請號: 201510204911.0
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN104861172B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 袁偉忠;陳相南
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C09K11/06
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于高分子材料和生物醫學工程領域，具體涉及一種以卟啉為核的具有熒光效應、pH響應性和溫度響應性的星型共聚物的制備方法。

背景技術

卟啉是除蛋白質、核酸堿基之外的另一類最重要的生物配體。除了在生命體中廣泛存在的原卟啉之外，人們探索合成了許多人工合成卟啉。合成卟啉不僅結構簡單，而且可以根據需要設計、合成具有特定結構和性能的巧奪天工的化合物，并且還具有電子緩沖性和光電磁性、及立體構型的多樣性以及自組裝等特性，因此除用作研究天然卟啉的模型化合物外，對卟啉類化合物進行功能分子的設計，賦予它許多特殊的性質，還廣泛應用于分子識別、DNA探針、催化等領域。由于卟啉具有四個官能團和穩定的分子結構，因此可以作為星形聚合物的內核，此外卟啉所具有的特殊性質又可以賦予聚合物豐富的功能性，固然以卟啉為核的星形聚合物具有很大的吸引力。此外，卟啉類化合物對腫瘤組織具有特異性識別和富集作用，使其具有潛在的藥物應用價值，特別是作為腫瘤診斷和治療的有效光敏藥劑受到普遍關注。目前，在腫瘤的治療領域，卟啉主要作為光敏劑應用于光動療法。

環境響應型共聚物因其獨特的性質而備受人們關注。當外界環境發生微小變化時，環境響應型共聚物會相應地迅速發生比較明顯的物理或化學變化。在這一系列物理或化學變化中，研究最多的是其水溶液性質的變化，即在水溶液中，當溫度、pH、光照等外部環境發生變化時，聚合物鏈與鏈之間或聚合物鏈與溶劑之間在分子水平上的相互作用會發生變化，進而經歷從溶解到不溶的變化過程。

聚乙二醇（PEG）是具有生物相容性、得到了FDA認證的非離子水溶性聚合物，對人體具有較低的毒性，是目前最廣泛用來作為聚合物膠束親水鏈段的聚合物。Mineo?和?Migliardo制備了以PEO為外臂的水溶性卟啉星形聚合物。(Mineo?P.,?Scamporrino?E.,?Vitalini?D.?Macromolecular?Rapid?Communications,?2002,?23:681-687；Micali?N.,?Villari?V.,?Mineo?P.,?et?al.?Journal?of?Physical?Chemistry?B,?2003,107:5095-5100.)

聚N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯，是一種陽離子聚電解質聚合物，其單體分子結構中的烯類雙鍵使其能夠通過可逆加成-斷裂鏈轉移聚合、原子轉移自由基聚合（ATRP）等活性聚合手段來構建分子結構更為精細，結構更為復雜的多臂、樹狀、梳狀聚合物，由于分子結構中同時具有親水性的叔胺基、羰基和疏水性的烷基集團，位于側端的陽離子型電解質特性的胺基又能夠對溫度、pH值作出相應，從而賦予共聚物響應功能。

利用卟啉穩定的分子結構作為星形聚合物的內核及其特殊性質賦予聚合物的豐富功能性，結合原子轉移自由基聚合這種先進的活性聚合方法及“點擊化學”，以具有熒光效應的卟啉為核心，在卟啉四臂上引入同時具有pH響應性和溫度響應性的聚N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯-b-聚乙二醇嵌段，可以制備卟啉為核心的具有熒光效應及雙響應性星型嵌段共聚物，這在生物醫學、納米藥物載體等領域將具有廣泛應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以卟啉為核的具有熒光效應、pH響應性和溫度響應性的星型共聚物的制備方法。

本發明的目的是將具有pH和溫度雙重響應的聚合物作為嵌段枝接到具有熒光效應的卟啉核心上，使所獲得的接枝共聚物同時具有良好的生物相容性、生物降解性、生物活性、熒光效應、pH響應性和溫度響應性，并將此接枝共聚物溶于水中得到具有熒光效應、pH和溫度雙重響應性的穩定納米膠束。本發明用商品化的5,10,15,20-四對羥基苯基卟啉、N,N-二甲胺基甲基丙烯酸乙酯和聚乙二醇，采用原子轉移自由基聚合和“點擊化學”，制備一系列單體比例不同的卟啉為核的聚N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯-b-聚乙二醇鏈段pH響應性、溫度響應性嵌段共聚物。

本發明提出的卟啉熒光效應、pH響應性、溫度響應性穩定納米膠束的制備方法，其特征在于具體步驟如下：