[发明专利]一种四重响应性嵌段胶束的制备方法及其应用

摘要

本发明基于一种新型的四重响应性（温度，pH，还原和光响应）嵌段聚合物胶束的制备方法及其应用，具体为：通过两次原子转移自由基聚合物反应制备了聚（2-硝基苄基甲基丙烯酸酯）-嵌段-聚（甲基丙烯酸二甲氨基乙酯）（PNBM-SS-PDMAEMA）两亲性嵌段共聚物。该聚合物在水中能自组装形成纳米胶束且能装载疏水性小分子（如尼罗红）。该自组装胶束的结构在紫外照射，还原剂二硫苏糖醇，调节温度和pH刺激下能发生明显变化，不同的协同刺激能够对客体分子的动力学释放过程进行调节。本发明的聚合物胶束同时具备了温度响应，pH响应，还原响应和光响应，在可控制释放领域有着广阔的应用前景。

主权项

 一种四重响应性嵌段聚合物胶束的制备方法，其特征在于，其步骤为：步骤1：制备2‑羟基‑2'‑（溴异丁酰）乙基二硫化物：将2‑羟乙基二硫化物、三乙胺和干燥的四氢呋喃混溶到干燥的圆底烧瓶，并置于冰水浴里；2‑溴异丁酰溴的四氢呋喃溶液逐渐滴加到所述圆底烧瓶，整个反应体系氮气保护，室温搅拌12~24小时，反应结束后，除去三乙胺盐酸盐，旋蒸掉四氢呋喃，溶于二氯甲烷，在分液漏斗中用氢氧化钠水溶液洗涤一次使其显碱性，再用去离子水洗涤至中性，得到二氯甲烷有机层，将二氯甲烷有溶液经无水硫酸镁干燥过夜得到粗产物，利用硅胶柱色谱法得到纯净的2‑羟基‑2'‑（溴异丁酰）乙基二硫化物，其中，所述2‑羟乙基二硫化物和2‑溴异丁酰溴的摩尔比为3:2；步骤2：制备光响应嵌段：氮气保护下，将引发剂2‑羟基‑2'‑（溴异丁酰）乙基二硫化物、2‑硝基苄基甲基丙烯酸酯和溴化亚铜溶解在干燥的四氢呋喃中，置于舒伦克烧瓶里，用注射器把N, N, N’, N’’, N’’‑五甲基二乙烯三胺注入到所述舒伦克烧瓶里，“冷冻‑抽气‑解冻”五次循环后在65~80度油浴中反应2~10小时，将产物通过装有中性氧化铝的层析柱除去催化剂，并用冷的正己烷沉淀2~4次，在温度为40~50度，真空干燥12~48小时，得到纯净的产物A，其中，所述2‑羟基‑2'‑（溴异丁酰）乙基二硫化物、溴化亚铜、N, N, N’, N’’, N’’‑五甲基二乙烯三胺和2‑硝基苄基甲基丙烯酸酯的摩尔比为1:1:1:50~60；步骤3：终止端位溴的活性：将分别称取步骤2制备得到产物A和叠氮化钠溶解于二甲基甲酰胺中，50‑65度油浴中搅拌20~36小时，冷正己烷沉淀，在温度为40~50度下，真空干燥12~48小时，得到端位溴和被终止的产物B，其中，所述端位溴被终止的产物Ａ和2‑溴异丁酰溴的摩尔比为1:30~100；步骤4：制备光响应大分子引发剂：分别称取端位溴和被终止的产物B、三乙胺和干燥的四氢呋喃混溶加入到干燥的圆底烧瓶，并置于冰水浴里，再将2‑溴异丁酰溴的四氢呋喃溶液逐渐滴加到所述圆底烧瓶中，整个反应体系氮气保护，室温搅拌36~72小时，除去不溶盐，旋蒸浓缩，冷正己烷沉淀，得到光响应大分子引发剂，其中，端位溴被终止的产物B和2‑溴异丁酰溴的摩尔比为1:100；步骤5：步骤4制备得到的光响应大分子引发剂、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和溴化亚铜溶解在干燥的四氢呋喃中，置于舒伦克烧瓶中，用注射器把N, N, N’, N’’, N’’‑五甲基二乙烯三胺注入到所述舒伦克烧瓶里，“冷冻‑抽气‑解冻”四至八次循环后在温度为65‑80度油浴中反应36~72小时，将产物通过装有中性氧化铝的层析柱除去催化剂，并用冷的正己烷沉淀2~4次，在温度为45~55度，真空干燥12~48小时，得到纯净的产物C，产物C为两亲性嵌段聚合物，其中，所述光响应大分子引发剂、溴化亚铜、N, N, N’, N’’, N’’‑五甲基二乙烯三胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1:1:1:200；步骤6：将步骤5制备得到的两亲性嵌段聚合物与四氢呋喃以质量比为1:1混合搅拌4~6小时，待该聚合物完全溶解后，将1毫升去离子水以每秒2微升的速度滴加到上述四氢呋喃溶液中，诱导胶束形成，再温和的搅拌3~6小时后，将8毫升去离子水一次性快速的加到混合溶液，最后将该溶液放置于空气中三天或七天，使四氢呋喃完全挥发，得到的具有温度、pH、还原和光的四重响应性嵌段聚合物胶束。