[发明专利]静电驱动的仿生超分子组装体及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物纳米粒子复合物及制备方法，尤其涉及一种静电驱动的 仿生超分子组装体及其制备方法和用途。

背景技术

两亲嵌段共聚物在药物传递、基因传递、生物传感器等领域有着广泛的应 用。通过控制共聚物的组成和组装条件能够得到胶束、囊泡、蠕虫状等各种不 同的结构组装。最近，聚合物-金属粒子纳米复合物在药物传递、基因传递、生 物传感器等领域的应用越来越受到广泛的关注。聚合物-金属粒子纳米复合物可 以通过将表面改性过的金属纳米粒子结合进入聚合物组装体的疏水部分或者原 位还原生成金属纳米粒子。然而这通常需要对金属纳米粒子的表面进行复杂的 修饰。并且聚合物-金属粒子纳米复合物的性能大大依赖于纳米粒子在聚合物基 质中的分布情况。因此通过简易的方法制备出分布精确控制的聚合物-金属粒子 纳米复合物仍然是很大的挑战。

普通的聚合物组装体是由通过共价键连接的共聚物制备的，然而共聚物的 合成过程相对繁琐，并且操作条件要求比较高。通过可逆的、非共价键连接起 来的超分子共聚物提供了一种构建聚合物组装体的方便有效的方法。静电作用 相比于其它的非共价键作用力，如氢键、金属配体螯和作用、主客体作用等具 有诸多优势：首先，通过静电结合的方法能够将通过普通合成方法难以制备出 来的嵌段共聚物变为现实。其次，末端带有正电或负电功能基团的聚合物能够 通过自由基聚合时的链转移反应比较简便的制得，而不需要复杂繁琐的离子或 可控自由基聚合物反应操作。第三，考虑到在生物体系中静电作用是极为普遍 的，因此静电作用的毒性是比较低的。更为重要的是和通过共价键连接的共聚 物制备的组装体相比较，通过静电作用制备的超分子组装体具有在离子结合界 面进一步功能化的潜力。这种超分子组装体能够控制表面带有电荷的纳米粒子 分布于组装体的特定位置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一一种静电驱动的仿生超分子 组装体及其制备方法和用途。

静电驱动的仿生超分子组装体是仿生超分子组装体由末端含羧基的疏水聚 合物和末端含氨基的亲水聚合物组成，其中末端含羧基的疏水聚合物和末端含 氨基的亲水聚合物通过氨基与羧基之间的静电作用结合在一起，末端含羧基的 疏水聚合物和末端含氨基的亲水聚合物的重量比为1∶100～100∶1。

所述的末端含羧基的疏水聚合物的制备方法为：在100ml四氢呋喃溶剂中， 加入0.001mg～20mg巯基丙酸或巯基乙酸、0.001mg～10mg偶氮二异丁腈和 0.1～100g疏水单体，在45～90摄氏度下进行自由基链转移聚合1～24hr，用甲 醇沉淀并真空干燥，获得末端含羧基的疏水聚合物，其中，所述的末端含羧基 的疏水聚合物分子量介于800～20000。

所述疏水单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯 酸十八酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸十八酯。

所述的末端含氨基的亲水聚合物的制备方法为：在100ml乙醇溶剂中，加 入0.001mg～20mg巯基乙胺、0.001mg～10mg偶氮二异丁腈和0.1～100g亲水 单体，在45～90摄氏度下进行自由基链转移聚合1～24hr，用四氢呋喃沉淀并 真空干燥，获得末端含氨基的亲水聚合物，其中，所述的末端含氨基的亲水聚 合物分子量介于400～10000。

所述的亲水单体选自甲基丙烯酸磷酸胆碱酯、丙烯酸磷酸胆碱酯、甲基丙 烯酸葡萄糖酯、丙烯酸葡萄糖酯、甲基丙烯酸聚氧化乙烯酯或丙烯酸聚氧化乙 烯酯。

静电驱动的仿生超分子组装体的制备方法包括以下步骤：

1)将末端含羧基的疏水性聚合物溶于四氢呋喃溶剂制备成重量浓度为 0.01～20％的溶液A；

2)将末端含氨基的亲水性聚合物溶于乙醇制备成重量浓度为0.005～10 ％的溶液B；

3)将1重量份溶液A与1重量份溶液B混合进行自组装反应1～100分钟， 加入1～100重量份水，然后进行透析处理，冷冻干燥除去水，得到仿生超分子 组装体。

静电驱动的仿生超分子组装体用于包埋纳米粒子。

所述的静电驱动的仿生超分子组装体包埋纳米粒子的方法包括以下步骤：

1)将末端含羧基的疏水性聚合物溶于四氢呋喃中制备成重量浓度为0.01～ 20％的溶液C；

2)将末端含氨基的亲水性聚合物溶于乙醇制备成重量浓度为0.005～10 ％的溶液D；