[发明专利]具有近红外光热响应性的两亲性嵌段共聚物及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种具有近红外光热响应性的两亲性嵌段共聚物及其制备和应用。本发明通过RAFT聚合制备了两亲性嵌段共聚物PBnMA‑b‑P(BAPMA‑co‑PEGMA)，随后与具有近红外光热响应的克酮酸菁染料NIR 800反应，得到PBnMA‑b‑P(APMA‑co‑PEGMA)@NIR800。在有机溶剂/水的共混溶剂体系中，分别进行了两亲性嵌段共聚物的自组装。自组装结果表明，本发明成功得到了具有近红外光热响应性的两亲性嵌段共聚物胶束。

技术领域

本发明涉及聚合物合成领域，尤其涉及一种具有近红外光热响应性的两亲性嵌段共聚物及其制备和应用。

背景技术

光热响应材料是指在一定波长的光源照射下，材料吸光并将能量转化为热量使之升温的一类材料。由于近红外光能穿透深层生物组织，对正常细胞的影响较小，所以具有近红外光热响应的纳米材料常被应用于人体一些组织的光热治疗。无机近红外光热响应材料光热转换效率高，但由于其在体内难以排除会长时间滞留，所以并不是一类较为理想的光热试剂。

目前，越来越多的人致力于开发有机近红外光热响应材料。如CN103002921A公开了一种用于联合的光学成像和治疗的功能性交联纳米结构，其中的光学物质包括交联嵌段共聚物、连接基和治疗剂，各嵌段共聚物包含亲水和疏水嵌段，连接基上含有光学活性部分，光学物质在水溶液中形成超分子结构。CN103254371A公开了一种有近红外荧光特性的两亲性嵌段聚合物的合成方法，采用RAFT合成方法合成PNIPAM-b-PVDHBI，其侧链上含有2-苯并咪唑基-β-萘发色基团。开发更多类型的有机近红外光热响应材料十分必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有近红外光热响应性的两亲性嵌段共聚物及其制备和应用，。

本发明的一种具有近红外光热响应性的两亲性嵌段共聚物(PBnMA-b-P(APMA-co-PEGMA)@NIR800)，其特征在于，其包括式(1)所示的结构：

其中，x＝5-30；y＝5-30；z＝5-30；m＝5-21。

本发明还提供了一种式(1)所示的两亲性嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

(1)在保护气氛中，将甲基丙烯酸苄酯BnMA在RAFT调控剂α-二硫代萘甲酸异丁腈酯CPDN和热引发剂的作用下，在有机溶剂中于65-85℃下反应，反应完全后得到聚合物PBnMA；其结构式如下：

(2)在保护气氛中，以聚合物PBnMA为大分子调控剂，将叔丁基氨基甲酸酯基保护的甲基丙烯酰胺BAPMA和甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯PEGMA在热引发剂的作用下，在有机溶剂中于65-85℃下反应，反应完全后得到嵌段聚合物PBnMA-b-P(BAPMA-co-PEGMA)；其结构式如下：

(3)脱除嵌段聚合物PBnMA-b-P(BAPMA-co-PEGMA)中BAPMA上的保护基团叔丁基氨基甲酸酯基(BOC)，以暴露出甲基丙烯酰胺中的氨基，得到PBnMA-b-P(APMA-co-PEGMA)；其结构式如下：

(4)将PBnMA-b-P(APMA-co-PEGMA)和克酮酸菁染料NIR 800在有机溶剂中反应，反应温度为20-25℃，反应完全后得到两亲性嵌段共聚物PBnMA-b-P(APMA-co-PEGMA)@NIR800；其中，克酮酸菁染料NIR 800的结构式如下：

进一步地，在步骤(1)中，BnMA、CPDN和热引发剂的摩尔比为5-30:1:0.3。