[发明专利]体积可温度调节的聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种体积可温度调节的聚合物及其制备方法。该体积可温度调节的聚合物是由含有树枝化烷氧醚基元的丙烯酸酯类单体与含有胆固醇基元的丙烯酸酯类单体通过RAFT可控聚合而得，其中树枝化烷氧醚嵌段起到赋予共聚物温敏性质的作用，胆固醇嵌段可提供额外的自组装驱动力。通过溶剂置换法在1，4‑Dioxane/H₂O体系中制备此纳米材料；此材料粒径分布在纳米尺度上且单分散，其粒径在一定温度范围内可随温度升高而缩小，此过程可逆。并且此纳米材料中含有树枝化烷氧醚和胆固醇，具有良好的生物相容性，从而在生物医用材料领域有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种智能嵌段共聚物及其制备方法，特别是一种体积可温度调节的聚合物及其制备方法。

背景技术

癌症已成为近年来人体健康的重大威胁，治疗癌症可通过外科手术、放射性治疗、化学药物治疗等方法。其中，化学药物治疗是其中最为普遍的一种治疗手段。小分子抗癌药物可以杀死快速分裂的癌细胞，但因其高毒性及无选择性，常常会对正常细胞造成较大伤害。改善这一缺点的方法是设计合成药物包裹材料，并赋予其靶向及智能响应特性，可定位、定时、定量的释放有效成分，达到治疗疾病并最大限度降低毒副作用的目标。

现今为止，通过被动靶向，即通过实体瘤的高通透性和滞留效应(Enhancedpermeability and retention effect，EPR effect)，仍是目前商业化的已临床应用的新型抗癌药的普遍作用方式。相对于新型主动靶向药物体系而言，设计制备新型聚合物纳米材料作为药物包裹体系，并赋予其智能响应特性，使之可进一步增强已普遍临床应用的被动靶向药物递送方式，将更为经济、快速以及高效的提高绝大多数病患的癌症治疗效果。

基于此目标，智能载体的设计将从以下三方面进行考虑：1.如何增强EPR效应；2.如何提高药物体系在病灶组织的富集；3.如何可控释放包覆的有效成分。为此，我们设计合成了一类具有优异生物相容性，且温度敏感，并可在制备纳米结构材料时具有可操控性的嵌段聚合物材料。由此聚合物制备的纳米材料，在通过温度调控其纳米结构的同时，兼具温度刺激释放药物的功能。

聚合物纳米材料的制备方法大体分为两类，通过研磨等手段制备或由聚合物链段自发组装制备，即聚合物自组装(self-assembling)法。本专利中采取第二种策略，通过此策略制备得到的纳米材料具有体积小、分布窄、形貌可控等优点。并且，通过自组装形成的纳米材料可呈现出如球形、棒状、囊泡状等结构。不同化学结构的材料因其形貌特点具有不同的理化性质，可以被应用于众多领域。

聚合物纳米材料的微观结构是调控载药体系通过EPR效应高效富集，可控释放的关键控制因素。要制备结构可控的聚合物纳米材料，往往需要选择具有特定结构功能的基元以增加额外的驱动力实现可控自组装，例如英国Ian Manners教授课题组以及加拿大Mitchell A.Winnik教授课题组研究的聚二茂铁硅烷体系，由于聚合物主链中的二茂铁基元的强结晶趋势，可驱动聚合物以此结晶趋势为驱动力实现结晶诱导自组装，从而制备得到结构高度可控的聚合物纳米材料。

目前对于利用外加驱动力制备结构可控的智能响应性聚合物纳米组装结构的研究还鲜有报道。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种体积可温度调节的聚合物。

本发明的目的之二在于提供该聚合物的制备方法。

为了实现以上发明目的，本发明的聚合物智能载体由含有树枝化烷氧醚单元的丙烯酸酯单体与含有刚性胆固醇液晶元的丙烯酸单体通过RAFT可控聚合而得，其中树枝化烷氧醚单体起到赋予共聚物温度响应性的作用，胆固醇单体起到提供疏水性能并且在制备聚合物纳米材料时提供成液晶相组装驱动力，继而提高组装体的结构可调控性及较高的稳定性。具体反应步骤如下：

根据上述反应机理本发明采用如下技术方案：