[發(fā)明專利]一種光還原降解組合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110074802.7
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112876837B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁明明;王昭丁;段芳紅;陳浩東;李子芬;譚鴻;傅強
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L67/00;C08L69/00;C08L75/02;C08L77/04;C08L71/00;C08K5/375;A61K47/34;A61K49/00
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 劉文娟

本發(fā)明涉及智能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光還原降解組合物及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供一種光還原降解組合物，其特征在于，所述光還原降解組合物包括還原敏感高分子和改性還原劑，所述改性還原劑為還原劑與含光敏感基團的物質(zhì)反應(yīng)得到的物質(zhì)；所述光還原降解組合物在外部光刺激的作用下由于光敏感基團的脫除原位產(chǎn)生還原劑，該還原劑進一步與還原敏感高分子發(fā)生反應(yīng)使得所述還原敏感高分子實現(xiàn)了還原降解。所得光還原降解組合物在正常還原性生理環(huán)境中能夠響應(yīng)細胞內(nèi)水平的GSH實現(xiàn)還原敏感高分子的還原降解；而在缺乏還原劑的情況下，該光還原降解組合物可以在光照條件原位產(chǎn)生還原劑分子，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)還原敏感高分子的還原降解。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光還原降解組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

刺激響應(yīng)高分子材料在過去的幾十年中引起了極大關(guān)注，它們可以接收外部環(huán)境的刺激信號，使自身的物理狀態(tài)或者化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，從而影響其物理化學(xué)性質(zhì)和功能，因而具有傳感、處理和執(zhí)行等功能。刺激響應(yīng)型高分子材料所制備的納米自組裝體(膠束、微球、囊泡等)或水凝膠材料在生物傳感、藥物釋放、生物工程、化學(xué)催化等各個領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。

對于pH、氧化還原和酶等生理內(nèi)源性刺激源具有響應(yīng)能力的高分子納米體系在藥物和基因遞送等方面具有較高的應(yīng)用價值，成為近年來材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。然而，這些生物響應(yīng)型高分子材料在生物體內(nèi)的使用效果面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，內(nèi)源性刺激在不同個體、組織器官中呈異質(zhì)分布，并隨著病情的發(fā)展而不斷變化，導(dǎo)致刺激響應(yīng)的特異性不理想。其次，由于生物體的復(fù)雜性，不同細胞和細胞器中的刺激因子水平不平衡且始終處于動態(tài)變化的狀態(tài)。此外，生物響應(yīng)型材料體系與機體的持續(xù)反應(yīng)可能會進一步消耗刺激源，從而導(dǎo)致響應(yīng)效率下降。更重要的是，大多數(shù)刺激響應(yīng)高分子納米材料的敏感鍵位于其疏水內(nèi)核或被保護外殼屏蔽起來，給水分子、谷胱甘肽(GSH)、酶和其它生物大分子的攻擊帶來位阻障礙。因此，設(shè)計新穎的智能材料來克服刺激響應(yīng)的時空障礙具有重要的意義。

光照作為一種常用的外源環(huán)境刺激，可避免體內(nèi)生理環(huán)境的改變帶來的影響，并且具有精確地控制時間、位置和劑量、效率高等特點，相比其它類型的環(huán)境刺激具有一定的優(yōu)勢。然而，現(xiàn)有的光敏感材料主要通過光響應(yīng)基團的脫落或異構(gòu)化改變高分子的親疏水性和分子間相互作用，從而引起自組裝體的結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致其藥物釋放效率較低。而主鏈光降解型高分子則需要在聚合物主鏈中引入大量的光敏感基團才能夠?qū)崿F(xiàn)主鏈完全降解，對基體的物理化學(xué)性質(zhì)和生物相容性產(chǎn)生較大影響，也限制了光敏感高分子的種類。另一方面，現(xiàn)有的光敏感高分子材料主要依賴外源性刺激，無法根據(jù)生物體內(nèi)的刺激水平做出調(diào)整和協(xié)同響應(yīng)，因此智能性和響應(yīng)效率有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對已有技術(shù)存在的問題，提供一種光還原降解組合物，該組合物包括還原敏感高分子和光敏感基團屏蔽的還原劑分子。該光還原降解組合物在正常還原性生理環(huán)境中能夠響應(yīng)細胞內(nèi)水平的GSH實現(xiàn)還原敏感高分子的還原降解；而在缺乏還原劑的情況下，該光還原降解組合物可以在光照條件原位產(chǎn)生還原劑分子，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)還原敏感高分子的還原降解。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種光還原降解組合物，所述光還原降解組合物包括還原敏感高分子和改性還原劑，所述改性還原劑為還原劑與含光敏感基團的物質(zhì)反應(yīng)得到的物質(zhì)；所述光還原降解組合物在外部光刺激的作用下由于光敏感基團的脫除原位產(chǎn)生還原劑，該還原劑進一步與還原敏感高分子發(fā)生反應(yīng)使得所述還原敏感高分子實現(xiàn)了還原降解。

進一步，所述還原劑為二硫蘇糖醇、谷胱甘肽、二硫赤蘚醇或β-巰基乙醇中的一種。

進一步，所述含光敏感基團的物質(zhì)選自下述化合物中的一種：