[发明专利]一种四重响应性纳米复合物的制备及其应用

权利要求书

1.一种四重响应性纳米复合物，其特征在于，所述纳米复合物是以还原断裂的二硫键作为连接点，通过原子转移自由基聚合反应在还原氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合物表面聚合甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。

2.根据权利要求1所述一种四重响应性纳米复合物，其特征在于，所述纳米复合物是以还原氧化石墨烯镶嵌进介孔二氧化硅中形成具有三明治结构的纳米载体rGO@mSiO2，以还原断裂的双二硫醚作为rGO@mSiO2和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯PDMAEMA之间的连结剂，得到具有四重响应的聚合物包裹rGO@mSiO2的纳米复合物。

3.根据权利要求1所述一种四重响应性纳米复合物，其特征在于，所述四重响应的聚合物包裹rGO@mSiO2的纳米复合物具有如下结构式：

4.根据权利要求1所述一种四重响应性纳米复合物，其特征在于，所述还原氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合物是将氧化石墨烯在碱水中还原，以十六烷基三甲基溴化铵为模板，通过正硅酸乙酯的水解形成还原氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合物。

5.如权利要求1所述四重响应性纳米复合物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)制备还原氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合物：将40～60毫克氧化石墨烯在500～700W功率的超声机中超声2～3h进行打碎；破碎的氧化石墨烯分散在pH＝11～12的碱水中，75～85℃油浴搅拌12h进行还原，然后加入1.5～2.0克的十六烷基三甲基溴化铵并调节pH＝11.8～12搅拌30分钟，最后加入850～900微升正硅酸乙酯在75～85℃油浴继续搅拌24h，离心后即得到还原氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合物；

2)复合物的表面功能化：将步骤1)得到的230～270毫克复合物分散到甲苯中，在75～85℃油浴下搅拌30分钟，然后滴加2～3毫升异氰酸丙基三乙氧基硅烷回流24小时，离心、清洗、真空干燥；将得到的产物分散到25～30毫升N,N-二甲基甲酰胺中，然后滴加双(2-羟基乙基)二硫醚，在75～85℃下油浴搅拌24～36小时，离心、清洗、真空干燥；将上述产物重新分散到20毫升无水四氢呋喃中，冰浴，待温度冷却到0℃时，加入0.8～0.9毫升的三乙胺和2-溴-2-甲基丙酰溴，0℃反应2～3小时后，再转移到室温下反应24～36小时，其中异氰酸丙基三乙氧基硅烷、双(2-羟基乙基)二硫醚和2-溴-2-甲基丙酰溴的摩尔比为1:1:1～2；

3)去除模板：将步骤2得到的产物重新分散到0.6wt％硝酸铵的乙醇溶液中，70～80℃回流2～3小时，重复此步骤3次后离心、清洗、真空干燥后备用；

4)将步骤3)得到的表面功能化的230～270毫克还原氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合物、6～6.8毫升甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和25～28毫克溴化亚铜，分散到干燥的12毫升N,N-二甲基甲酰胺中，置于舒伦克烧瓶中，用注射器将52～57微升三(2-二甲氨基乙基)胺注射到舒伦克烧瓶中，“冷冻-抽气-解冻”五至八次循环后在温度为75～85℃油浴中反应48～60小时，然后离心、清洗、真空干燥后，得到四重响应性纳米复合物，其中溴化亚铜、三(2-二甲氨基乙基)胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1:1:175～200。

6.根据权利要求5所述纳米复合物的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，氧化石墨烯的制备方法为改进的Hummer’s法：1克的天然石墨片与60克的氯化钠混合在研体中磨碎，再与1～2升水混合待氯化钠溶解后抽滤，将得到的石墨在80～90℃真空干燥过夜；干燥的石墨片与23毫升的98％的H2SO2混合室温下搅拌8～12小时，在冰浴条件下缓慢加入3克的高锰酸钾，再在38～42℃油浴中搅拌30分钟，加热到70～80℃保温45分钟，然后加入3毫升的去离子水，再加热到100～105℃保温5分钟后加入3毫升去离子水，保温5分钟后加入40毫升的去离子水，维持温度在100～105℃，15分钟后加入140毫升去离子水和10毫升30％的H2O2终止反应，离心后得到氧化石墨烯。

7.如权利要求1所述四重响应性纳米复合物的应用，其特征在于，将纳米复合物分散在去离子水中，浓度5mg/ml，同时加入50毫克水溶性的客体分子，用磁力搅拌器搅拌24小时，待装载过程结束后，用截留分子量3500的透析袋进行透析48～60小时去除大部分未装载进去的客体分子，然后多次离心直到离心出来的上清液没有荧光为止，冷冻干燥，得到药物释放可控的客体分子。