[发明专利]一种聚乙二醇和有机硅嵌段共聚物及其应用

说明书

本发明涉及一种聚乙二醇和有机硅嵌段共聚物，该共聚物的化学结构如下式(I)所示。本发明所述的聚乙二醇和有机硅嵌段共聚物可包载亲油性药物制备缓释药物，该药物在酸性条件下进行pH响应释放，而且稳定性好。

技术领域

本发明涉及在高分子侧链中形成含硅键合的共聚物，该共聚物具有两亲性，可以用于制备缓释药物。

背景技术

有机/无机杂化纳米粒子不仅具备有机化合物的智能性、生物相容性和生物降解性而且还兼顾了无机化合物的稳定性,作为药物载体引起了科研工作者的广泛关注。基于硅的聚合物纳米粒子具有制备方法简单,生物相容性好等优点使其成为有机/无机杂化体系研究的热点之一。CN109589418A中采用聚合物修饰介孔二氧化硅纳米颗粒，实现药物可控释放。但是必须先采用正硅酸乙酯合成介孔二氧化硅纳米颗粒，通过吸附和扩散形成包载药物。CN106046280B合成了多孔二氧化硅接枝2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯氨基酸有机无机杂化材料，实现药物可控释放。但是上述有机无机杂化材料构建方法是采用高分子材料修饰二氧化硅，制备过程较为繁琐。

将有机硅聚合物作为疏水链段和聚乙二醇相连，可以构建两亲性共聚物。聚乙二醇和有机硅的嵌段共聚物在水中可以自组装形成纳米胶束，其中亲水链段聚乙二醇形成壳，疏水链段有机硅形成核。疏水性的内核与小分子药物结合，处于胶束体系内部，亲水性的外壳均匀分布在胶束外层，增强体系的稳定性，有效避免体系在体内循环过程中被网状内皮系统清除同时，也能有效避免药物的水解或者酶解。王中伟的学位论文(水溶性载药材料的设计、制备及其载药性能，东南大学，2018，硕士)公开了以端氢硅氧烷大分子预聚体和烯丙基聚乙二醇为原料，利用硅氢加成反应制备聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇，该聚合物具有载药性能，用其制备的药物具有控释作用，且储存稳定。吴保嬴的学位论文(基于生物相容性高分子凝胶材料的探索研究，东南大学，硕士，2017)公开了利用巯基-烯耦合反应方法制备的端巯基聚氧乙烯交联甲基乙烯基硅氧烷共聚物，将该共聚物应用于水体中金属离子的吸附、聚集和沉降。但是上述聚乙二醇和有机硅的嵌段共聚物纳米胶束是热稳定状态，存在聚集与解聚的平衡。当纳米胶束进入体内循环，容易因稀释或与体内其他物质相互作用发生解聚，导致其稳定性下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种聚乙二醇和有机硅的嵌段共聚物，该共聚物所制备的缓释药物可在酸性条件下进行pH响应释放，且稳定性好。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种聚乙二醇和有机硅嵌段共聚物，该共聚物的化学结构如下式(I)所示：

式(I)中，a为10～20，PEG是分子量为2000聚乙二醇单甲醚。

上述共聚物由以下方法制成：将聚乙二醇单甲醚、丁二酸酐、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和醋酸锌按聚乙二醇单甲醚︰丁二酸酐︰3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷︰醋酸锌＝1︰n︰q︰m的摩尔比加入DMF中，三次冻融循环后，在氮气保护下升温至90℃开环聚合反应8～10h，然后降至室温，加入到冷甲醇中沉淀即得所述的共聚物；其中，q为10～20，n为10～20，m为0.1～0.2，且q＝n；所述聚乙二醇单甲醚的分子量为2000。

上述方案中，所述的聚乙二醇单甲醚的CAS登录号为9004-74-4。

上述聚乙二醇和有机硅嵌段共聚物可用于制备缓释药物，该药物由以下方法制得：

将上述共聚物与该共聚物重量10～20％的亲油性药物溶解在亲水性溶剂中，加入水分散均匀；透析除去亲水性溶剂；然后调整pH为3～4，在室温条件下反应3h，离心得到缓释药物；其中所述的亲水性溶剂是四氢呋喃或者DMF，所述的亲油性药物是姜黄素或阿霉素。