[发明专利]一种POSS基封端具有金属离子敏感性的双亲纳米胶束及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于胶束技术领域，具体涉及一种POSS（多面体齐聚倍半硅氧烷，Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane）基封端具有金属离子敏感性的双亲纳米胶束及其制备方法。 

背景技术

胶束是表面活性剂在选择性溶剂中达到一定浓度时，与溶剂发生微观相分离而形成的一种具有疏溶剂型核与溶剂化壳的自组装结构。导致疏溶剂微区形成的驱动力有疏水作用、静电相互作用、氢键作用或金属配位作用等。而兼具智能响应性的纳米胶束将在药物溶解、稳定和转运等方面具有广阔应用前景。 

具有环境敏感性的智能型胶束，是一类可以在外界信号（包括pH、温度、磁场、光、金属离子等）刺激下快速发生结构、形状、性能改变的纳米胶束。其特殊的智能化及广泛的用途使之成为当今高分子学科研究的热点之一。在这一领域内，乔明曦等（具有温度/pH双重敏感性质的共聚物及其制备和应用，中国专利，公开号CN101538368A）制备了一种聚组氨酸—聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇—聚乳酸羟基乙酸—聚组氨酸共聚物，该共聚物在室温下溶于水形成自由流动的胶束，具有pH/温度双重敏感性。袁伟忠等（一种壳聚糖温度敏感性稳定纳米胶束的制备方法，中国专利，公开号，CN101864138A）利用壳聚糖主链中的羟基或氨基与含溴类化合物进行酯化反应，将羟基或氨基转化为溴基团，并以此为大分子引发剂通过对N-异丙基丙烯酰胺单体 的原子转移自由基聚合得到壳聚糖为主链的温度敏感性接枝共聚物，将其溶于水中即形成稳定的温度敏感性纳米胶束。刘晓亚等（一种多重敏感性的光敏型两性聚电解质胶束的制备方法，中国专利，公开号CN101935373A）由香豆素光交联型丙烯酸类单体、甲基丙烯、酸二甲胺乙酯与丙烯酸为原料，制备了各组分比例不同的系列光敏型两性聚电解质胶束。 

目前，有关POSS基封端的双亲纳米胶束，尤其是具有金属离子敏感性的POSS基封端双亲纳米胶束尚未见报道。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种POSS基封端具有金属离子敏感性的双亲纳米胶束及其制备方法。 

本发明的技术方案如下： 

一种POSS基封端具有金属离子敏感性的双亲纳米胶束，包括具有金属离子敏感性的双亲分子和水，具有金属离子敏感性的双亲分子的分子结构如下： 

其中R为异丁基或苯基，即所述POSS为氨丙基异丁基POSS或氨丙基苯基POSS，为分子量400~6000的聚乙二醇。 

本发明的另一技术方案如下： 

一种上述POSS基封端具有金属离子敏感性的双亲纳米胶束的制备方法，包括如下步骤： 

（1）将POSS、马来酸酐和阻聚剂溶解于苯环类溶剂中，除氧条件下，在80~110℃反应12~24小时后分离提纯得到POSS-MA，所述POSS为氨丙基异丁基POSS或氨丙基苯基POSS； 

（2）将POSS-MA、聚乙二醇、阻聚剂、催化剂溶解于苯环类溶剂中，除氧条件下在125~140℃反应24~36小时后分离提纯得到POSS-MA-PEG，其中聚乙二醇的分子量为400~6000； 

（3）将POSS-MA-PEG、2,6-吡啶二甲酸、阻聚剂、催化剂溶解于有机溶剂中，在110~135℃下反应12~40小时后分离提纯得到POSS-MA-PEG-DPA； 

（4）将POSS-MA-PEG-DPA溶于四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中，得第一溶液； 

（5）将第一溶液逐滴滴入水中至出现蓝光，再挥发掉上述四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜，即得所述POSS基封端具有金属离子敏感性的双亲纳米胶束。 

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（1）中POSS和马来酸酐的摩尔比为1:1.01~1.05。 

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（1）中的阻聚剂为酚类化合物、醌类化合物或芳香族硝基化合物，其用量为POSS和马来酸酐总质量的0.1~1%。 

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（1）的分离提纯为：蒸除苯环类溶剂后，使用体积比为1:1的石油醚/乙醚混合溶液进行萃取再用离心机 分离沉淀，即得POSS-MA。 

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（2）中POSS-MA和聚乙二醇的摩尔比为1:1.01~1.05。 

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（2）中的阻聚剂为酚类化合物、醌类化合物或芳香族硝基化合物，其用量为POSS-MA和聚乙二醇总重量的0.1~1%。