[发明专利]一种三重响应性的介孔硅包覆碳纳米管接枝嵌段共聚物复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种三重响应性的介孔硅包覆碳纳米管接枝嵌段共聚物复合材料及其制备方法和应用。本发明通过在介孔硅包覆碳纳米管表面引入巯基和二硫半胱胺基、Br基，然后通过原子转移自由基反应在其表面接枝聚氮异丙基丙烯酰胺和聚(2‑(4‑甲酰基苯甲酰氧基)乙基甲基丙烯酸酯，形成嵌段共聚物复合材料。本发明介孔硅纳米管接枝嵌段共聚物复合材料可以借助席夫碱结构实现药物的共价结合，并通过物理吸附进一步提高载药效率；并表现出独特的温敏性、pH响应性及谷胱甘肽还原响应性，能够根据生理环境变化有效而协同地调控药物释放，达到更好的靶向可控释放效果。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种三重响应性的介孔硅包覆碳纳米管接枝嵌段共聚物复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

具有多重响应的纳米药物载体由于具有较高的载药量、较低的新陈代谢、减少细胞毒性和副作用的特性而受到广泛关注。其中，无机纳米颗粒能够更稳定地存在于人体中包括纳米管和介孔纳米粒子。其中，介孔硅纳米粒子具有优良的物理和化学特性，如具良好的化学稳定性、易修饰和良好的生物相容性，其较大的表面积和孔体积能够有效地提高药物的负载和运输。所以介孔硅纳米粒子在药物缓控释系统中受到越来越多的关注，具有广阔的应用前景。

由于癌症细胞内的温度、pH和谷胱甘肽浓度与正常细胞内的生理环境有显著的区别，因此可以作为药物释放的响应信号。二硫键是一种常用的共价键，可以在体内血液循环的过程中稳定存在，但在一定浓度的还原型谷胱甘肽下二硫键会发生断裂；氮异丙基丙烯酰胺具有良好的温敏特性，有利于药物释放；席夫碱具有pH敏感的特性，其有利于通过共价键负载药物，从而有利于药物的稳定负载和控释。介孔硅包覆碳纳米管接枝氮异丙基丙烯酰胺-(2-(4-甲酰基苯甲酰氧基)乙基甲基丙烯酸酯)嵌段共聚物具有三重响应，能够在生理环境下稳定存在，并且能够对病灶细胞进行靶向释放。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有温敏性、pH响应性及谷胱甘肽还原响应性的介孔硅包覆碳纳米管接枝氮异丙基丙烯酰胺-(2-(4-甲酰基苯甲酰氧基)乙基甲基丙烯酸酯)嵌段共聚物复合材料，并为该材料提供一种制备方法和应用。

针对上述目的，本发明所采用的复合材料是介孔硅包覆的碳纳米管表面接枝氮异丙基丙烯酰胺-(2-(4-甲酰基苯甲酰氧基)乙基甲基丙烯酸酯)嵌段共聚物，其结构如下所示：

式中MWCNTs@MSN代表介孔硅包覆的碳纳米管，x为14～19的整数，y为3～8的整数。

上述复合材料中，以复合材料的质量为100％计，该复合材料中氮异丙基丙烯酰胺-(2-(4-甲酰基苯甲酰氧基)乙基甲基丙烯酸酯)嵌段共聚物占20％～50％，介孔硅包覆的碳纳米管占50％～80％。

本发明复合材料的制备方法由下述步组成骤：

1、制备巯基介孔硅包覆碳纳米管

将介孔硅包覆碳纳米管超声分散于甲苯中，然后加入(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷，在70～90℃下回流24～48h，离心分离、洗涤、干燥，得到巯基介孔硅包覆碳纳米管。

2、制备氨基二硫介孔硅包覆碳纳米管

将巯基介孔硅包覆碳纳米管超声分散于甲醇中，加入吡啶二硫半胱胺盐酸盐，在氮气环境下室温搅拌36～50h，离心分离、洗涤、干燥，得到氨基二硫介孔硅包覆碳纳米管。

3、制备溴基二硫介孔硅包覆碳纳米管

将氨基二硫介孔硅包覆碳纳米管超声分散于干燥的四氢呋喃中，加入三乙胺和2-溴异丁酰溴，在氮气保护下室温搅拌35～55h，离心分离、洗涤、干燥，得到溴基二硫介孔硅包覆碳纳米管。

4、制备介孔硅包覆碳纳米管接枝聚氮异丙基丙烯酰胺