[发明专利]一种光热控制释放硫化氢的聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种光热控制释放硫化氢的聚合物及其制备方法和应用，该聚合物是由水溶性的丙烯酰胺类化合物和氮杂氟化硼络合二吡咯甲川类染料(Azo‑BODIPY)、H₂S供体茴三硫的衍生物(简称ADTOR)共聚而成。其中，ADTOR在水溶液中释放H₂S且在受热时会加速释放，Azo‑BODIPY作为光热试剂能在特定波长的光激发下使体系的温度升高，丙烯酰胺类化合物作为聚合物的主链构成单元赋予该聚合物良好的水溶性。本发明所述的聚合物在水溶液中能持续稳定的释放H₂S，在生物体内治疗炎症方面有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于有机光电功能材料技术领域，具体涉及一种可在光热作用下控制H₂S释放的聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

H₂S是一种无色有刺激性气味的气体，是继一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)后被发现的第三类重要的气体信号分子。研究表明，内源性H₂S的产生和外源性的H₂S给药均可在多种病理过程中发挥作用，包括神经调节、细胞代谢、炎症等，因此引起了生物医学科学家的广泛关注。内源性的H₂S主要是由胱硫醚-β-合成酶(CBS)、胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)和3-巯基丙酮酸硫转移酶(3-MST)三种酶催化产生的。常用的外源性H₂S供体如硫化钠(Na₂S)、硫氢化钠(NaHS)等在水中生成H₂S速度过快，而目前报道的有机外源性H₂S供体，如二烯丙基三硫化物(DATS)，水溶性很差，难以实现在水溶液中有效可控地释放H₂S。

聚合物纳米粒子在新型抗菌、细胞成像、光动力治疗等方面都有广泛的应用，这是由于聚合物具有良好的生物相容性、稳定性等特点。聚合物疗法将药物和亲水性的聚合物结合改善了药物的溶解性、减少了药物的副作用、延长了循环时间等问题。因此，开发能实现可控释放H₂S的聚合物具有重要的意义。

基于以上分析发现，实现H₂S的可控释放仍然存在一定的挑战。目前对于在生物体内实现H₂S的可控释放的报道比较少。需要克服H₂S供体的水溶性、生物相容性及释放速率等问题。于是我们将溶解性差的H₂S供体和水溶性的聚合物结合设计了一种能在水溶液实现有效控制H₂S释放的聚合物，有望在生物体内也实现H₂S的可控释放。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种光热控制释放硫化氢的聚合物。

本发明的再一目的是，提供一种光热控制释放硫化氢的聚合物的制备方法。

本发明的另一目的是，提供一种光热控制释放硫化氢的聚合物的应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种光热控制释放硫化氢的聚合物，所述聚合物是通过将水溶性的物质、H₂S供体和光热试剂聚合而成的一种能释放H₂S的聚合物，具体的，所述水溶性的物质为水溶性的丙烯酰胺类化合物、所述光热试剂为氮杂氟化硼络合二吡咯甲川类染料(Azo-BODIPY)；H₂S供体为茴三硫的衍生物(ADTOR)。

ADTOR在水溶液中释放H₂S且在受热时会加速释放，Azo-BODIPY作为光热试剂能在特定波长的光激发下使体系的温度升高，丙烯酰胺类化合物作为聚合物的主链构成单元赋予该聚合物良好的水溶性，形成的所述光热控制释放硫化氢的聚合物化学结构如下(以下简称为P1)：