一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束及其制备和应用

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一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束及其制备和应用
【专利摘要】本发明公开一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束,其具有式(1)所示结构:本发明还公开了该聚合物胶束的制备方法及其作为水难溶性药物体系载体的应用。该聚合物胶束以具有良好生物相容性且同时具有pH响应的聚丙烯酸为亲水端,以疏水基团和pH响应基团无规共聚体作为聚合物的疏水端,胶束的内核和壳层都具有pH响应基团,使胶束能够迅速、彻底的响应环境pH的变化,有效消除药物在胃中突释及在小肠部位释放不彻底的现象。
【专利说明】
一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束及其制备和 应用
技术领域
[0001] 本发明涉及生物医药用高分子聚合物材料。更具体地,涉及一种亲疏水端同时具 有pH响应的聚合物胶束及其制备和应用。
【背景技术】
[0002] 众所周知,口服给药由于服用和携带方便、不会直接伤害患者的皮肤或者黏膜,更 容易为一般患者所接受。此外,为了减少毒副作用,细胞毒性剂类药物的口服比注射给药 更适合长期用药,可以达到更好的疾病治疗效果。
[0003] 用于口服的药物,一方面其活性成分应该首先溶解在人体的胃肠道的液体中才 有可能被人体吸收,然而超过一半的药物是疏水或水难容的(如比卡鲁胺、硝苯地平等), 导致口服后吸收度差;另一方面胃、肠液中含有大量的溶解酶且pH变化大,导致口服后药 物失效,大大降低了药物的生物利用度。因此,水难溶性药物的口服治疗应用仍面临巨大挑 战。
[0004] 由两亲性聚合物组成的纳米胶束,具有体积小、性质稳定、制备方法简单的特点, 在人体循环系统中,可以延长循环时间,提高药物在特定部位的活性,降低毒副作用。此 外,聚合物胶束具有较低的临界胶束溶度,较大的增溶空间,且胶束的疏水内核可以通过化 学、物理、静电作用等包裹药物,对水难溶性药物有明显的增溶效果。
[0005] 然而一个成功的口服载药体系不仅要有增溶效果,还要能抵抗胃肠道中酶的作用 和pH值的变化。具有pH响应基团的聚合物胶束可以在胃液低pH的环境下保持紧密结构, 减小药物在胃液中的释放;而在肠道中发生溶胀促进药物快速释放,避免了药物在小肠上 皮组织的沉积作用。将其开发为口服给药系统有助于解决药物溶解性差的问题,降低药物 对胃肠道的刺激性,提高药物在胃肠道中的稳定性,可以达到提高口服药物的生物利用度 的目的。因此,具有pH响应基团的聚合物胶束作为口服载药体系具有很好的前景。
[0006] 人体胃液的 pH 值是 1. 0-2. 5,肠液的 pH 值是 5. 1-7. 8 (Advanced Drug Delivery Reviews,2007 ;59:1121),聚丙烯酸(PAA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)等羧基酸的pKa值为5~ 6,是报道最多的pH响应性聚合物,通常作为口服药物载体。应用这类聚合物可以实现在载 药体系在胃液的低pH环境下保持稳定,避免突释现象而在肠道pH环境下经历了一个去质 子化过程,导致载体结构的部分或完全解离,从而以分子扩散形式释放所包载的药物。这种 释放形式可以保证药物持续、完全的溶解在胃肠道中,进而最大限度的提高药物的口服生 物利用度。
[0007] 加拿大 Jones 等(Bioconjugate Chem 2003, 14 :774,)制备了一种以聚甲基丙稀 酸单甲氧基聚乙二醇酯为亲水端的纳米聚合物P (EMA-CO-MAA)-b-P (PEGMA),用作难溶性 药物的口服释放体系,利用疏水内核中甲基丙烯酸的离子/质子化作用实现对坏境pH响 应的控制释放。Kim 等(Journal of Controlled Release,2008,132:222)以单甲氧基聚 乙二醇(mPEG)为亲水端制备了一种两嵌段的纳米聚合物胶束mPEG-P(AA-co-VBODENA),利 用疏水内核中丙烯酸的离子/质子化作用制备出载紫杉醇胶束,认为该胶束载药体系可用 作载紫杉醇的口服给药。Xue等(Polymer,2009, 50:3706)采用末端带有羟基的聚丙稀酸 (PAA-OH)作为引发剂,开环聚合得到聚丙烯酸-聚乳酸(PAA-b-PDLLA)两嵌段共聚物,以 疏水性药物醋酸泼尼松作为模型药物,利用亲水端聚丙烯酸的离子/质子化作用进行pH响 应,实现了药物的控释,认为该聚合物适合用作难溶性药物的口服药体系。
[0008] 从现有的研究报道来看,目前应用于难溶性药物口服体系的聚合物胶束载体远没 达到令人满意的性能。因此,需要提供一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束。

【发明内容】

[0009] 本发明的一个目的在于提供一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束。以具 有良好生物相容性且同时具有pH响应的聚丙烯酸为亲水端,以疏水基团与pH响应基团无 规共聚体作为聚合物的疏水端,可以将胶束结构中具有pH响应功能的范围增大,在保证载 药能力的前提下,使得pH响应-胶束溶胀-药物释放呈现为一个同步的过程,提高胶束的 pH响应灵敏度及释放效率,从而改善胶束载药体系的控释性能。
[0010] 为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
[0011] -种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束,具有式(1)所示结构
[0013] 其中,
[0014] &和R 2选自甲基或氢;
[0015] R3 选自 或
[0016]
[0017] T 选自 Br 或 Cl;
[0018] 10彡叉彡 20,35 彡7彡60,10彡2彡30且7彡111彡26,5彡112彡16,4彡113彡14。
[0019] 在式⑴所示的结构中: 是未水端也是pH响应片段;
是疏水端中的pH响应片段;
是疏水基团和pH响应基团无规则共聚后的 疏水端。
[0023] 本发明式(1)所示结构的聚合物是以疏水基团与pH响应基团无规共聚体作为聚 合物的疏水端,以pH响应片段为亲水基团的聚合物。
[0024] 优选地,所述聚合物的数均分子量为10000-13000g/mol。
[0025] 本发明的聚合物胶束,选择具有良好生物相容性且同时具有pH响应的聚丙烯酸 为亲水端,疏水基团和pH响应基团无规则共聚后作为疏水端,形成一种亲疏水端同时具pH 响应的聚合物胶束。内核中的疏水片段具有良好的生物相溶性,在体内易被吸收,它作为胶 束的内核,可以提高载体的稳定性和载药能力。亲水端的聚丙烯酸和内核中的甲基丙烯酸 或丙烯酸pKa值均为5~6,常应用于口服载药体系,将其分别置于亲水外壳和疏水内核中, 通过协同作用,提高了载体对pH变化的敏感性。
[0026] 本发明的第二个目的是提供一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的制 备方法。通过电子转移活化剂再生-原子转移自由基聚合和开环聚合得到疏水性基团和 pH响应基团无规则共聚体,以此为大分子引发剂,引发具有pH响应基团的亲水分子发生 ARGETATRP聚合,再经过水解反应,制得pH响应两亲性聚合物。该亲疏端双pH响应的聚合 物在水溶液中自组装形成胶束,有效包载水难溶性口服药。
[0027] 为达到上述第二个目的,本发明的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束 的制备方法,包括以下步骤:
[0028] (1)制备大分子引发剂A :
[0029] 在氮气或惰性气体保护和无水条件下,将端羟基单体、pH响应单体、催化剂体系、 还原剂、引发剂和溶剂混合,在55-90°C下恒温反应1-3小时,脱除催化剂后得粗产物,浓 缩、沉淀、过滤、干燥得到大分子引发剂A ;
[0030] (2)制备疏水性基团与pH响应基团无规则共聚体的大分子引发剂B :
[0031] 在氮气或惰性气体保护和无水条件下,将疏水单体、步骤(1)制备的大分子引发 剂A、还原剂和溶剂混合,在90-120°C恒温反应24-48h得粗产物,浓缩、沉淀、过滤、干燥后 得疏水基团与pH响应基团无规则共聚的大分子引发剂B ;
[0032] (3)制备两亲性聚合物C :
[0033] 在氮气或惰性气体保护和无水条件下,将具有pH响应基团的亲水单体、步骤(2) 制备的大分子引发剂B、催化剂体系、还原剂、溶剂混合,在55-90°C下恒温反应24-48h,脱 除催化剂后得粗产物,浓缩、沉淀、过滤、干燥得两亲性聚合物C ;
[0034] (4)制备亲疏水端同时具有pH响应的聚合物:
[0035] 在无水条件下,将步骤(3)制备的两亲性聚合物C、三氟乙酸加入到5-10°C的二氯 甲烷中反应15-30min后,在25 °C下恒温反应24h得粗产物,浓缩、沉淀、过滤、干燥得亲疏水 端同时具有pH响应的聚合物。
[0036] 优选地,步骤(1)中,所述端羟基单体为甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯;所述 pH响应单体为甲基丙烯酸叔丁酯或丙烯酸叔丁酯;所述催化剂体系为溴化铜或氯化铜与 联吡啶或五甲基三胺的络合物;所述还原剂为辛酸亚锡;所述引发剂为2-溴异丁酸乙酯; 所述溶剂为甲苯或苯甲醚。
[0037] 优选地,步骤(2)中,所述疏水单体是外消旋丙交酯,e-己内酯或外消旋丙交酯与 乙交酯的混合物;所述还原剂为辛酸亚锡;所述溶剂为甲苯。
[0038] 优选地,步骤(3)中,所述具有pH响应基团的亲水单体是丙烯酸叔丁酯;所述催化 剂体系为溴化铜或氯化铜与联吡啶或五甲基三胺的络合物;所述还原剂为辛酸亚锡;所述 溶剂为甲苯或苯甲醚;所述引发剂为2-溴异丁酸乙酯。
[0039] 优选地,所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0040] 端羟基单体 5-15份, PH响应单体 70-95份, 催化剂体系 1-5份, 引发剂 1-5份, 还原剂 1-6份;
[0041] 优选地,所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0042] 大分子引发剂A 55-75份,
[0043] 疏水单体 25-46份,
[0044] 还原剂 0? 02-0. 4 份;
[0045] 优选地,所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0046] 具有pH响应基团的亲水单体 6-14份, 催化剂体系 0.2-0.6份, 还原剂 0.2-1.1份
[0047] 大分子引发剂B 62-75份;
[0048] 优选地,所述步骤(4)中反应物的重量份数如下:
[0049] 两亲性聚合物C 5-9份,
[0050] 三氟乙酸 15-60份。
[0051] 优选地,步骤(1)和(3)中,所述脱除催化剂是将反应产物用四氢呋喃溶解后,通 过中性氧化铝层析柱脱除。
[0052] 优选地,步骤(1)、(2)和(3)中,所述浓缩是将粗产物旋蒸至50-60°C除去其中的 甲苯和四氢呋喃。
[0053] 优选地,步骤(4)中,所述浓缩是在室温低真空条件下先缓慢旋蒸出三氟乙酸,然 后升温至30-35°C旋蒸出二氯甲烷。
[0054] 优选地,步骤(1)、(2)和(3)中,所述沉淀是指在浓缩后的粗产物中加入四氢呋喃 溶解,得到溶液,将所得溶液缓慢加入到5~10°C的甲醇/去离子水(体积比为1:1)的混 合液体中,搅拌析出沉淀。
[0055] 优选地,步骤(4)中,所述沉淀是指在浓缩后的粗产物中加入四氢呋喃溶解,得到 溶液,将所得溶液缓慢加入到5~10°C的正己烷中,搅拌析出沉淀。
[0056] 优选地,步骤(1)、(2)、(3)和(4)中,所述干燥是指将步骤(1)、(2)、(3)和(4) 的产物置于真空、35~45°C条件下干燥24-48h。
[0057] 优选地,步骤(1)中,所述催化剂体系与引发剂的摩尔比为0. 01~0. 1,更优选地, 为 0? 04 ~0? 06。
[0058] 优选地,步骤(3)中,所述催化剂体系与大分子引发剂B的摩尔比为0.01~0.1, 更优选地,为0.04~0.06。
[0059] 优选地,步骤(2)中,所述还原剂的用量为疏水单体质量的0. 05 %~1 %,更优选 地,为 0? 1%~0? 5%。
[0060] 优选地,步骤(4)中,所述三氟乙酸与步骤(1)中所述pH响应单体和步骤(3)中 所述具有pH响应基团的亲水单体的摩尔量之和的摩尔比例为1 :5~10 ;更优选地,为1 : 8 ~10〇
[0061] 优选地,步骤(1)中,所述还原剂与引发剂的摩尔比为0. 1~1 ;更优选地,为 0. 4 ~0. 6。
[0062] 优选地,步骤(3)中,所述还原剂与大分子引发剂B的摩尔比为0. 1~1,更优选 地,为0.4~0.6。
[0063] 优选地,步骤(1)中,反应温度为70~80°C,反应时间为2~3h。
[0064] 优选地,步骤(2)中,反应温度为100~110°C,反应时间为24~30h。
[0065] 优选地,步骤(3)中,反应温度为80~90 °C,反应时间为24~30h。
[0066] 优选地,步骤(4)中,恒温反应的时间为16~20h。
[0067] 本发明的另一目的在于提供一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束作为水 难溶性药物体系的聚合物载体的应用。
[0068] 所述水难溶性药物胶束载药系统是将一种聚合物和水难溶性药加入到有机溶剂 中,室温下搅拌4-8h后,用去离子水透析24-48h后冷冻干燥,形成疏水性基团与pH响应基 团无规共聚体为内核,以具有pH响应基团的亲水片段为外壳的聚合物胶束载药系统。胶束 载药系统,可用于口服给药方式。该系统可将水难溶性药物包载到疏水内核中,通过胃肠道 pH差异调节和控制药物在酸性胃液环境中缓慢释放,在近中性肠道环境中快速释放。
[0069] 该聚合物胶束载药系统的作用机理为:在较低pH值条件下,亲水外壳中的聚丙 烯酸和疏水内核中甲基丙烯酸或丙烯酸同时发生质子化作用,使胶束结构更为紧密,药物 被紧紧的包裹在疏水内核中,可以有效的消除药物的突释;在较高或中性pH值条件下,亲 水外壳中的聚丙烯酸和疏水内核中甲基丙烯酸或丙烯酸同时发生离子化作用,胶束发生溶 胀,被包裹的药物可以快速彻底的释放,明显加强了难溶性药物口服递送体系的pH控释效 果,提高了难溶性口服药物的生物利用率。
[0070] 将得到的载药胶束系统进行体外控释实验,即将10mg的载药胶束分别置于100ml 拟胃液和拟肠液环境中,按时取样,通过紫外检测载药胶束〇_24h内在两种环境中的药物 释放累积量。
[0071] 所述水难溶性药物指的是在1L水中溶解度小于或等于lg的药物。
[0072] 优选地,所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二氯甲烷、二甲基亚砜。
[0073] 优选的,所述的拟胃液为pH 1. 35的盐酸缓冲液,拟肠液为pH 7. 35的磷酸盐缓冲 液。
[0074] 本发明的有益效果如下:
[0075] 本发明设计合成的聚合物及其自组装胶束口服载药系统,除了具有其他一般聚合 物胶束的优点如提高难溶性药物的溶解度、保护不稳定的药物免受胃酸和消化道中大量酶 的破坏外,还具有其特有的优势:
[0076] 胶束的内核和壳层都具有pH响应基团,使胶束能够迅速、彻底的响应环境pH的变 化,有效消除药物在胃中突释及在小肠部位释放不彻底的现象。该胶束载药系统在胃液低 pH值环境下,胶束的内核甲基丙烯酸或丙烯酸发生质子化作用,使胶束内核结构更为紧密, 同时壳层的丙烯酸也发生质子化作用,形成了保护层,对包裹的药物实行了双层保护,有效 的消除了药物的突释现象;在肠道环境较高或中性pH值环境下,内核的甲基丙烯酸和壳层 的丙烯酸同时发生离子化作用,胶束快速溶胀,药物释放速率加快,而且由于壳层的协同作 用,使内核包载的药物释放的更彻底。
【附图说明】
[0077] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0078] 图1示出实施例1中P(PLAMA-c〇-MAA)-b-PAA的合成路线图;
[0079] 图 2 示出实施例 1 中 P(HEMA-c〇-tBMA)-Br 的 1H NMR 图谱(A); P(PLAMA-c〇-tBMA)-Br 的 1H NMR 图谱(B) ;P(PLAMA-c〇-tBMA)-b-PtBA 的 1H NMR 图谱(C); P(PLAMA-c〇-MAA)-b-PAA 的 1H NMR 图谱(D);
[0080] 图 3 示出实施例 1 中 P (HEMA-co-tBMA) -Br (a),P (PLAMA-co-tBMA) -Br (b), P (PLAMA-co-tBMA) -b-PtBA (c),P (PLAMA-co-MAA) -b-PAA (d)的红外谱图;
[0081 ] 图4示出实施例11中P (PLAMA-co-MAA) -b-PAA载硝苯地平胶束的体外控释曲线。
【具体实施方式】
[0082] 为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说 明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具 体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
[0083] 为了更好的理解本发明的内容,下面结合具体实施实例作进一步说明。在实施例 中单体、催化剂、引发剂等使用的缩写对照如下:
[0084]
[0085] 实施例1
[0086] (1)合成 P(HEMA-c〇-tBMA)-Br (A :B = 14:83, A 代表端羟基基团 HEMA,B 代表 pH 响应基团tBMA,比值为质量百分比,下同)
[0087] 称取CuBr2(ll. 2mg)置于50mL带搅拌子的前形反应瓶中,密封后抽真空-通 氮气3次。在氮气的保护作用下,依次用注射器和移液枪将甲苯(10mL)、HEMA(1.3mL)、 tBMA(9. 5mL)和配体PMDETA(105 y L)加入到反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物形成; 再将还原剂Sn (Oct) 2 (202. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后加入引发剂EBriB (150 y L),转 入70°C油浴中,在氮气保护作用下搅拌反应3h ;反应完成后,冷却至室温,加入50mLTHF稀 释,然后以THF作洗脱剂,经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,直至得到无色透明的溶 液,旋转蒸发浓缩(55°C )后再加入适量的THF,最后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水(1 :1 体积比)中沉淀,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0088] 所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0089] 端经基单体 1 _4份 pH响应单体 82.6份 催化剂体系 1份 还原剂 2份 引发剂 2份&
[0090] (2)合成 P (PLAMA-co-tBMA) -Br (AB :C = 64:36, AB 代表步骤⑴的产物,C 代表 疏水基团PLA,下同)
[0091] 取烘烤干燥的5〇1^反应瓶,将0,1-1^(48)和引发剂?〇^嫩-(3〇48嫩)-846.688) 加入带搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次,在氮气保护下依次加入甲苯 (10mL)和Sn(0ct) 2(5mg),搅拌5min后转入100°C油浴中,搅拌反应24h。反应完成后,先 减压蒸去甲苯,再用适量THF将聚合物溶解,用150mL 0°C甲醇/水(1:1体积比)沉淀,过 滤,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0092] 所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0093] 大分子引发剂A 62. 6份
[0094] 疏水单体 37. 5份
[0095] 还原剂 0.05份。
[0096] (3)合成 P (PLAMA-co-tBMA) -b-PtBA (ABC :D = 72:7, ABC 代表步骤(2)的产物,D 代表具有pH响应的亲水单体tBA)
[0097] 将 CuBr2 (6. 7mg)和引发剂 P (PLAMA-co-tBMA) -Br (8. lg)置于 50mL 带搅拌子的茄 形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次;在氮气保护作用下依次用注射器和移液枪将甲苯 (10mL)、tBA(0. 77g)和配体PMDETA(65 y L)加入反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物形 成;再将Sn(0ct)2(121. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后转入85°C油浴中搅拌反应24h。反 应完成后冷却至室温,加入50mL THF稀释,溶液呈淡绿色,然后以THF作洗脱剂经中性氧化 铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,再旋转蒸发浓缩(55°C )后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水 (1:1体积比)中沉淀,过滤后在35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0098] 所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0099] 大分子引发剂B 72份 催化剂体系 Q.6汾 还原剂 U份 具有pH响应基团的亲水单体 6.8份。
[0100] (4)水解得到 P (PLAMA-CO-MAA) -b-PAA
[0101] 称取 P (PLAMA-co-tBMA)-b-PtBA (1. 8g)至 50mL 圆底烧瓶中,加入 20mL 无水 DCM 溶 解聚合物,用冰水浴冷却至5 °C后逐滴缓慢加入TFA (7mL),在0 °C下反应15min,再在25 °C下 反应18h。旋转蒸发除掉溶剂后用lOmLTHF溶解,再缓慢加入到100mL 0°C正己烷中沉淀, 过滤后置于35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0102] 所述步骤(4)中反应物的质量分数如下:
[0103] 两亲性聚合物C 5. 2份
[0104] 三氟乙酸 30. 3份。
[0105] 本发明亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的合成路线如图1所示。其产率 为 88%,Mn = 12540g mol \ PDI = 1. 31。
[0106] 图2所示为各步产物的核磁氢谱图,图2(A)为P(HEMA-c〇-tBMA)-Br的1H NMR 图谱,0? 8-1. 2ppm(b)和1. 7-2. 0ppm(a)是甲基丙稀酸酯主链上甲基和亚甲基的质子峰, 1. 42ppm(c)是tBMA叔丁基的特征质子峰,4. 12ppm(d)和3. 86ppm(e)对应于HEMA的两个亚 甲基。图 2⑶为P(PLAMA-c〇-tBMA)-Br 的 1H NMR 图谱,5. 16ppm(g)和 1. 56ppm(f)分别为 PLA侧链中次甲基和甲基的特征质子峰。图2(C)为P(PLAMA-c〇-tBMA)-b-PtBA的1H NMR 图谱,1. 4-1. 5ppm(j)是 PtBA 上叔丁基的特征质子峰,0? 8-1. 2ppm(i)和 1. 7-2. Oppm(h) 是丙烯酸叔丁酯酯主链上甲基和亚甲基的质子峰。图2(D)为P(PLAMA-c〇-MAA)-b-PAA的 1H NMR图谱,tBMA的叔丁基(1. 42ppm)和PtBA上叔丁基(1. 4-1. 5ppm)特征峰消失,而在 12. 30ppm出现了新生成的羧基的新质子峰。
[0107] 图3所示为各步产物的红外谱图。a,b,c三图中都出现了叔丁基的特征峰 (1370cm ^,而d图叔丁基的特征峰消失,在2500~3500cm 1出现了羧基中自由羧基和缔合 羧基的特征峰
[0108] 实施例2
[0109] (1)合成?〇^六-(:〇48嫩)-844:8 = 6:924代表端羟基基团册4,8代表口11响应 基团tBMA)
[0110] 称取CuBr2(ll. 2mg)置于50mL带搅拌子的前形反应瓶中,密封后抽真空-通氮 气3次。在氮气的保护作用下,依次用注射器和移液枪将苯甲醚(10mL)、HEA(1.0mL)、 tBMA(19. 3mL)和配体bpy(187. 4mg)加入到反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物形成。再 将还原剂Sn (Oct) 2 (268mg)加入反应瓶中,搅拌5min后加入引发剂EBriB (150 y L),转入 70°C油浴中,在氮气保护作用下搅拌反应3h ;反应完成后,冷却至室温,加入50mLTHF稀释, 然后以THF作洗脱剂,经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,直至得到无色透明的溶液, 在55°C下旋转蒸发浓缩后再加入适量的THF,最后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水溶液(1 : 1体积比)中沉淀,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0111] 所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0112] 端羟基单体 5.7份 pH响应单体 92.1份 催化剂体系 1份 还原剂 1.4份 引发剂 U份。
[0113] (2)合成 P(PLAEA-c〇-tBMA)-Br (AB :C = 60:36, AB 代表步骤⑴的产物,C 代表 疏水基团PLA,下同)
[0114] 取烘烤干燥的 50mL 反应瓶,将 D,L-LA (4g)和引发剂 P (HEA-co-tBMA) -Br (6. 08g) 加入带搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次,在氮气保护下依次加入甲苯 (10mL)和Sn(0ct) 2(38mg),搅拌5min后转入100°C油浴中,搅拌反应24h。反应完成后,先 减压蒸去甲苯,再用适量THF将聚合物溶解,用150mL 0°C甲醇/水(1:1体积比)沉淀,过 滤,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0115] 所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0116] 大分子引发剂A 57份
[0117] 疏水单体 37. 5份
[0118] 还原剂 0.2份。
[0119] (3)合成 P(PLAEA-c〇-tBMA)-b-PtBA(ABC :D = 64:7, ABC 代表步骤⑵的产物,D 代表具有pH响应的亲水单体tBA)
[0120] 将 CuBr2(2. 8mg)和引发剂 P(PLAEA-c〇-tBMA)-Br(7. 2g)置于 50mL 带搅拌子的茄 形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次;在氮气保护作用下依次用注射器和移液枪将甲苯 (10mL)、tBA(0. 77g)和配体PMDETA(26 y L)加入反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物形 成;再将511(0(^)2(511^)加入反应瓶中,搅拌51^11后转入85°(:油浴中搅拌反应2411;反应 完成后冷却至室温,加入50mL THF稀释,溶液呈淡绿色,然后以THF作洗脱剂经中性氧化铝 柱子过滤除去催化剂CuBr2,在55°C下,再旋转蒸发浓缩后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水 溶液(1:1体积比)中沉淀,过滤后在35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0121] 所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0122] 大分子引发剂B 64份 催化剂体系 0.25份
[0123] 还原剂 0.5份 具有:pH响应基团的亲水单体 6 8份。
[0124] (4)水解得到 P (PLAEA-co-MAA) -b-PAA
[0125] 称取 P (PLAEA-co-tBMA) -b-PtBA (2. 42g)至 50mL 圆底烧瓶中,加入 20mL 无水 DCM 溶解聚合物,用冰水浴冷却至5°C后逐滴缓慢加入TFA (7mL),在0°C下反应15min,再在25°C 下反应18h。旋转蒸发除掉溶剂后用lOmLTHF溶解,再缓慢加入到100mL 0°C正己烷中沉淀, 过滤后置于35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。其产率为86%,Mn = 12308g mol \ PDI = 1. 25。
[0126] 所述步骤(4)中反应物的质量分数如下:
[0127] 两亲性聚合物C 7份
[0128] 三氟乙酸 30. 3份。
[0129] 实施例3
[0130] (1)合成?〇^嫩-(3〇484)-844出=9:72,厶代表端羟基基团册嫩,8代表口11响 应基团tBA,比值为质量百分比,下同)
[0131] 称取CuBr2(26. 4mg)置于50mL带搅拌子的前形反应瓶中,密封后抽真空-通 氮气3次;在氮气的保护作用下,依次用注射器和移液枪将甲苯(10mL)、HEMA(0. 84mL)、 tBA(8. 24mL)和配体PMDETA(248 y L)加入到反应瓶中,搅拌10min使催化剂配合物形成; 再将还原剂Sn (Oct) 2 (405mg)加入反应瓶中,搅拌5min后加入引发剂EBriB (450 y L),转入 70°C油浴中,在氮气保护作用下搅拌反应3h ;反应完成后,冷却至室温,加入50mLTHF稀释, 然后以THF作洗脱剂,经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,直至得到无色透明的溶液, 在55°C下旋转蒸发浓缩后再加入适量的THF,最后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水溶液(1 : 1体积比)中沉淀,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0132] 所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0133] 端羟基单体 9份 pH响应单体 72份 催化剂体系 2.36份 还原剂 2份 引发剂 3份。
[0134] (2)合成 P(PCLMA-c〇-tBA)-Br(AB :C = 59:40, AB 代表步骤(1)的产物,C 代表疏 水基团PLA,下同)
[0135] 取烘烤干燥的 50mL 反应瓶,将 e-CL(4. 27g)和引发剂 P(HEMA-c〇-tBA)-Br (6. 3g) 加入带搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次,在氮气保护下依次加入甲苯 (10mL)和Sn (Oct) 2 (40. 5mg),搅拌5min后转入100°C油浴中,搅拌反应24h ;反应完成后, 先减压蒸去甲苯,再用适量THF将聚合物溶解,用150mL 0°C甲醇/水溶液(1:1体积比)沉 淀,过滤,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0136] 所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0137] 大分子引发剂A 59份
[0138] 疏水单体 40份
[0139] 还原剂 0.4份。
[0140] (3)合成 P(PCLMA-c〇-tBA)-b-PtBA(ABC :D = 71:10, ABC 代表步骤(2)的产物,D 代表具有pH响应的亲水单体tBA)
[0141] 将 CuBr2(4. 47mg)和引发剂 P(PCLMA-c〇-tBA)-Br (7. 65g)置于 50mL 带搅拌子的 茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次;在氮气保护作用下依次用注射器和移液枪将甲 苯(10mL)、tBA(l. 13g)和配体PMDETA(42yL)加入反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物 形成;再将Sn(0ct)2(60. 8mg)加入反应瓶中,搅拌5min后转入85°C油浴中搅拌反应24h ; 反应完成后冷却至室温,加入50mL THF稀释,溶液呈淡绿色,然后以THF作洗脱剂经中性氧 化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,在55°C下再旋转蒸发浓缩后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/ 水溶液(1:1体积比)中沉淀,过滤后在35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0142] 所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0143] 大分子引发剂B 68份 催化剂体系 0.4份 还原剂 0.6份 具有pH响应基团的亲水单体 10份。
[0144] (4)水解得到 P (PCLMA-co-AA) -b-PAA
[0145] 称取?(?01^-(:〇484)-13^^84(1.738)至5〇1^圆底烧瓶中,加入2〇1^无水001溶 解聚合物,用冰水浴冷却至5°C后逐滴缓慢加入TFA (4. 2mL),在0°C下反应15min,再在25°C 下反应18h ;旋转蒸发除掉溶剂后用lOmLTHF溶解,再缓慢加入到100mL 0°C正己烷中沉淀, 过滤后置于35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。其产率为84%,Mn = 11190g mol \ PDI = 1. 27。
[0146] 所述步骤(4)中反应物的质量分数如下:
[0147] 两亲性聚合物5.0份
[0148] 三氟乙酸 18份。
[0149] 实施例4
[0150] (1)合成 P(HEMA-c〇-tBMA)-Br(A :B = 14:83, A 代表端羟基基团 HEMA,B 代表 pH 响应基团tBMA,比值为质量百分比,下同)
[0151] 称取CuBr2(51. 6mg)置于50mL带搅拌子的前形反应瓶中,密封后抽真空-通 氮气3次;在氮气的保护作用下,依次用注射器和移液枪将甲苯(10mL)、HEMA(1. 3mL)、 tBMA(9. 52mL)和配体PMDETA(483 y L)加入到反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物形成; 再将还原剂Sn (Oct) 2 (304mg)加入反应瓶中,搅拌5min后加入引发剂EBriB (450 y L),转入 70°C油浴中,在氮气保护作用下搅拌反应3h ;反应完成后,冷却至室温,加入50mLTHF稀释, 然后以THF作洗脱剂,经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,直至得到无色透明的溶液, 在55°C下旋转蒸发浓缩后再加入适量的THF,最后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水溶液(1 : 1体积比)中沉淀,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0152] 所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0153] 端羟基单体 14份 pH响应单体 83份 催化剂体系 4,6份 还原剂 3份 引发剂 3份。
[0154] (2)合成 P(PCLMA-c〇-tBMA)-Br (AB :C = 64:28, AB 代表步骤⑴的产物,C 代表 疏水基团PLA,下同)
[0155] 取烘烤干燥的 50mL 反应瓶,将 e-CL (3g)和引发剂 P (HEMA-co-tBMA) -Br (6. 94g) 加入带搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次,在氮气保护下依次加入甲苯 (10mL)和Sn (Oct) 2 (20. 3mg),搅拌5min后转入100°C油浴中,搅拌反应24h ;反应完成后, 先减压蒸去甲苯,再用适量THF将聚合物溶解,用150mL 0°C甲醇/水溶液(1:1体积比)沉 淀,过滤,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0156] 所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0157] 大分子引发剂A 65份
[0158] 疏水单体 28份
[0159] 还原剂 0.2份。
[0160] (3)合成 P(PCLMA-c〇-tBMA)-b-PtBA(ABC :D = 70:8, ABC 代表步骤(2)的产物,D 代表具有pH响应的亲水单体tBA)
[0161] 将 CuBr2 (3. 36mg)和引发剂 P (PCLMA-co-tBMA) -Br (7. 9g)置于 50mL 带搅拌子的 茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次;在氮气保护作用下依次用注射器和移液枪将甲 苯(10mL)、tBA(0. 91g)和配体PMDETA(32 y L)加入反应瓶中,搅拌10min使催化剂配合物 形成;再将Sn(0ct)2(30. 4mg)加入反应瓶中,搅拌5min后转入85°C油浴中搅拌反应24h ; 反应完成后冷却至室温,加入50mL THF稀释,溶液呈淡绿色,然后以THF作洗脱剂经中性氧 化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,在55°C下再旋转蒸发浓缩后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/ 水溶液(1:1体积比)中沉淀,过滤后在35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0162] 所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0163] 大分子引发剂B 70份 催化剂体系 0.3份 还原剂 0.3份 具有pH响应基团的亲水单体 8份。
[0164] (4)水解得到 P (PCLMA-co-MAA) -b-PAA
[0165] 称取 P(PCLMA-c〇-tBMA)-b-PtBA(l. 8g)至 50mL 圆底烧瓶中,加入 20mL 无水 DCM 溶解聚合物,用冰水浴冷却至5°C后逐滴缓慢加入TFA (7mL),在0°C下反应15min,再在25°C 下反应18h ;旋转蒸发除掉溶剂后用lOmLTHF溶解,再缓慢加入到100mL 0°C正己烷中沉淀, 过滤后置于35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。其产率为89%,Mn = 12040g mol \ PDI = 1. 32〇
[0166] 所述步骤(4)中反应物的质量分数如下:
[0167] 两亲性聚合物C 5. 2份
[0168] 三氟乙酸 30份。
[0169] 实施例5
[0170] (1)合成 P(HEMA-c〇-tBMA)-Br(A :B = 14:83, A 代表端羟基基团 HEMA,B 代表 pH 响应基团tBMA,比值为质量百分比,下同)
[0171] 称取CuBr2(ll. 2mg)置于50mL带搅拌子的前形反应瓶中,密封后抽真空-通 氮气3次;在氮气的保护作用下,依次用注射器和移液枪将甲苯(10mL)、HEMA(1. 3mL)、 tBMA(9. 5mL)和配体PMDETA(105 y L)加入到反应瓶中,搅拌10min使催化剂配合物形成; 再将还原剂Sn (Oct) 2 (202. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后加入引发剂EBriB (150 y L),转 入70°C油浴中,在氮气保护作用下搅拌反应3h ;反应完成后,冷却至室温,加入50mLTHF稀 释,然后以THF作洗脱剂,经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,直至得到无色透明的溶 液,在55°C下旋转蒸发浓缩后再加入适量的THF,最后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水溶液 (1 :1体积比)中沉淀,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0172] 所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0173] 端羟基单体 14份 pH响应单体 82份 催化剂体系 1份 还原剂 2份 引发剂 2份。
[0174] (2)合成 P (PLGAMA-co-tBMA) -Br (AB :C = 75:46)
[0175] 取烘烤干燥的50mL反应瓶,将疏水单体GA(2. 45g)和D,L-LA(2. 45g)、引发剂 P(HEMA-C〇-tBMA)-Br (8. Olg)加入带搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次, 在氮气保护下依次加入甲苯(10mL)和Sn(0ct) 2(5mg),搅拌5min后转入100°C油浴中,搅 拌反应24h;反应完成后,先减压蒸去甲苯,再用适量THF将聚合物溶解,用150mL 0°C甲醇 /水溶液(1:1体积比)沉淀,过滤,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白 色粉末。
[0176] 所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0177] 大分子引发剂A 75份
[0178] 疏水单体 46份
[0179] 还原剂 0.05份。
[0180] (3)合成 P (PLGAMA-co-tBMA) -b-PtBA (ABC :D = 72:7)
[0181] 将 CuBr2 (6. 7mg)和引发剂 P (PLGAMA-co-tBMA)-Br (8. 44g)置于 50mL 带搅拌子的 茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次;在氮气保护作用下依次用注射器和移液枪将甲 苯(10mL)、tBA(l. 58g)和配体PMDETA(65 y L)加入反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物 形成;再将Sn (Oct) 2 (121. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后转入85°C油浴中搅拌反应24h ; 反应完成后冷却至室温,加入50mL THF稀释,溶液呈淡绿色,然后以THF作洗脱剂经中性氧 化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,在55°C下再旋转蒸发浓缩后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/ 水(1:1体积比)中沉淀,过滤后在35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0182] 所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0183] 大分子引发剂B 72份 催化剂体系 0.6份 还原剂 1.1份 具有pH响应基团的亲水单体 14份。
[0184] (4)水解得到 P (PLGAMA-co-MAA) -b-PAA
[0185] 称取 P (PLGAMA-co-tBMA) -b-PtBA (3. lg)至 50mL 圆底烧瓶中,加入 20mL 无水 DCM 溶解聚合物,用冰水浴冷却至5°C后逐滴缓慢加入TFA(14mL),在0°C下反应15min,再在 25°C下反应18h ;旋转蒸发除掉溶剂后用lOmLTHF溶解,再缓慢加入到100mL 0°C正己烷中 沉淀,过滤后置于35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。其产率为90%,Mn = 12880g mol \ PDI = 1. 22〇
[0186] 所述步骤(4)中反应物的质量分数如下:
[0187] 两亲性聚合物C 9份
[0188] 三氟乙酸 60份。
[0189] 实施例6
[0190] (1)合成P(HEA-c〇-tBMA)-Br(A:B= 10:82,厶代表端羟基基团册六,8代表口11响 应基团tBMA)
[0191] 称取CuBr2(ll. 2mg)置于50mL带搅拌子的前形反应瓶中,密封后抽真空-通 氮气3次;在氮气的保护作用下,依次用注射器和移液枪将甲苯(10mL)、HEA(l.OmL)、 tBMA(9. 5mL)和配体PMDETA(105 y L)加入到反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物形成; 再将还原剂Sn (Oct) 2 (202. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后加入引发剂EBriB (150 y L),转 入70°C油浴中,在氮气保护作用下搅拌反应3h ;反应完成后,冷却至室温,加入50mLTHF稀 释,然后以THF作洗脱剂,经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,直至得到无色透明的溶 液,在55°C下旋转蒸发浓缩后再加入适量的THF,最后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水溶液 (1 :1体积比)中沉淀,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0192] 所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0193] 端羟基单体 10份 pH响应单体 82份 催化剂体系 1份 还原剂 .2份 引发剂 2份3
[0194] (2)合成 P(PCLEA-c〇-tBMA)-Br(AB :C = 60:37)
[0195] 取烘烤干燥的50mL反应瓶,将e-CL (4g)和引发剂P (HEA-co-tBMA) -Br (6. 3g) 加入带搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次,在氮气保护下依次加入甲苯 (10mL)和Sn(0ct)2(5mg),搅拌5min后转入100°C油浴中,搅拌反应24h。反应完成后,先 减压蒸去甲苯,再用适量THF将聚合物溶解,用150mL 0°C甲醇/水(1:1体积比)沉淀,过 滤,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0196] 所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0197] 大分子引发剂A 60份
[0198] 疏水单体 37. 5份
[0199] 还原剂 0.05份。
[0200] (3)合成?(0^厶-(:〇48嫩)-13^^8厶(厶8(::0 = 70:7,厶8(:代表步骤(2)的产物,0代 表具有pH响应的亲水单体tBA)
[0201] 将&^巧(6.511^,0.03臟〇1)和引发剂?(?0^4-(3〇48嫩)-81(8.18)置于5〇1^带搅 拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次;在氮气保护作用下依次用注射器和移液 枪将甲苯(10mL)、tBA(0. 77g)和配体PMDETA(65 y L)加入反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂 配合物形成;再将Sn(0ct)2(121. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后转入85°C油浴中搅拌反 应24h ;反应完成后冷却至室温,加入50mL THF稀释,溶液呈淡绿色,然后以THF作洗脱剂经 中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,在55°C下再旋转蒸发浓缩后缓慢加入到200mL 0°C 甲醇/水溶液(1:1体积比)中沉淀,过滤后在35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0202] 所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0203] 大分子引发剂B 70份 催化剂体系 0.5份 还原剂 1.1份 具有pH晌应基团的亲水单体 6.8份.&
[0204] (4)水解得到 P (PCLEA-co-MAA) -b-PAA
[0205] 称取 P (PCLEA-co-tBMA) -b-PtBA (1. 7g)至 50mL 圆底烧瓶中,加入 20mL 无水 DCM 溶解聚合物,用冰水浴冷却至5°C后逐滴缓慢加入TFA (7mL),在0°C下反应15min,再在25°C 下反应18h ;旋转蒸发除掉溶剂后用lOmLTHF溶解,再缓慢加入到100mL 0°C正己烷中沉淀, 过滤后置于35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。其产率为78%,Mn = 10504g mol \ PDI = 1. 28。
[0206] 所述步骤(4)中反应物的质量分数如下:
[0207] 两亲性聚合物4. 9份
[0208] 三氟乙酸 30份。
[0209] 实施例7
[0210] (1)合成P(HEA-c〇-tBMA)-Br(A:B= 10:82,厶代表端羟基基团册六,8代表口11响 应基团tBMA)
[0211] 称取CuBr2(ll. 2mg)置于50mL带搅拌子的前形反应瓶中,密封后抽真空-通 氮气3次;在氮气的保护作用下,依次用注射器和移液枪将甲苯(10mL)、HEA(l.OmL)、 tBMA(9. 5mL)和配体PMDETA(105 y L)加入到反应瓶中,搅拌10min使催化剂配合物形成; 再将还原剂Sn (Oct) 2 (202. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后加入引发剂EBriB (150 y L),转 入70°C油浴中,在氮气保护作用下搅拌反应3h ;反应完成后,冷却至室温,加入50mLTHF稀 释,然后以THF作洗脱剂,经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,直至得到无色透明的溶 液,在55°C下旋转蒸发浓缩后再加入适量的THF,最后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水溶液 (1 :1体积比)中沉淀,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0212] 所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0213] 端羟基单体 10份
[0214] pH响应单体 82份 催化剂体系 1份 还原剂 2份 引发剂 2份。
[0215] (2)合成 P (PLGAEA-co-tBMA) -Br (AB :C = 60:37)
[0216] 取烘烤干燥的50mL反应瓶,将GA(2g)和D,L-LA(2g)、引发剂 P (HEA-co-tBMA) -Br (6. 3g)加入带搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次,在 氮气保护下依次加入甲苯(10mL)和Sn(0ct)2(5mg),搅拌5min后转入100°C油浴中,搅拌反 应24h;反应完成后,先减压蒸去甲苯,再用适量THF将聚合物溶解,用150mL 0°C甲醇/水 溶液(1:1体积比)沉淀,过滤,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉 末。
[0217] 所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0218] 大分子引发剂A 60份
[0219] 疏水单体 37. 5份
[0220] 还原剂 0.05份。
[0221] (3)合成 P(LGAEA-c〇-tBMA)-b-PtBA(ABC :D = 70:7, ABC 代表步骤(2)的产物,D 代表具有pH响应的亲水单体tBA)
[0222] 将 CuBr2 (6. 5mg,0? 03mmol)和引发剂 P (PLGAEA-co-tBMA) -Br (8. lg)置于 50mL 带 搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次;在氮气保护作用下依次用注射器和移 液枪将甲苯(10mL)、tBA(0. 77g)和配体PMDETA(65 y L)加入反应瓶中,搅拌lOmin使催化 剂配合物形成;再将Sn(0ct)2(121. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后转入85°C油浴中搅拌 反应24h。反应完成后冷却至室温,加入50mL THF稀释,溶液呈淡绿色,然后以THF作洗脱 剂经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,在55°C下再旋转蒸发浓缩后缓慢加入到200mL 〇°C甲醇/水溶液(1:1体积比)中沉淀,过滤后在35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0223] 所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0224] 大分子引发剂B 70份 催化剂体系 0.5份 还原剂 1.1份 具有pH响应基团的亲水单体 6.8份。
[0225] (4)水解得到 P (PLGAEA-co-MAA) -b-PAA
[0226] 称取 P (PLGAEA-co-tBMA) -b-PtBA (1. 7g)至 50mL 圆底烧瓶中,加入 20mL 无水 DCM 溶解聚合物,用冰水浴冷却至5°C后逐滴缓慢加入TFA (7mL),在0°C下反应15min,再在25°C 下反应18h ;旋转蒸发除掉溶剂后用lOmLTHF溶解,再缓慢加入到100mL 0°C正己烷中沉淀, 过滤后置于35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。其产率为84%,Mn = 11263g mol \ PDI = 1. 15〇
[0227] 所述步骤⑷中反应物的质量分数如下:
[0228] 两亲性聚合物4. 9份
[0229] 三氟乙酸 30份。
[0230] 实施例8
[0231] (1)合成卩〇^麻-(:〇48厶)-84厶:8=14:79.5^代表端羟基基团册麻,8代表口11 响应基团tBA,比值为质量百分比,下同)
[0232] 称取CuBr2(ll. 2mg)置于50mL带搅拌子的前形反应瓶中,密封后抽真空-通 氮气3次;在氮气的保护作用下,依次用注射器和移液枪将甲苯(10mL)、HEMA(1. 3mL)、 tBA(9. lmL)和配体PMDETA(105yL)加入到反应瓶中,搅拌10min使催化剂配合物形成;再 将还原剂Sn (Oct) 2 (202. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后加入引发剂EBriB (150 y L),转入 70°C油浴中,在氮气保护作用下搅拌反应3h ;反应完成后,冷却至室温,加入50mLTHF稀释, 然后以THF作洗脱剂,经中性氧化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,直至得到无色透明的溶液, 在55°C下旋转蒸发浓缩后再加入适量的THF,最后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/水(1 :1体 积比)中沉淀,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉末。
[0233] 所述步骤(1)中反应物的重量份数如下:
[0234] 端羟基单体 14汾 pH响应单体 79.5份 催化剂体系 1份 还原剂 2份 引发剂 2份。.
[0235] (2)合成 P(PLGAMA-c〇-tBA)-Br (AB :C = 62. 7:36, AB 代表步骤(1)的产物,C 代 表疏水基团PLA,下同)
[0236] 取烘烤干燥的50mL反应瓶,将D,L-LA(2g)和GA(2g)引发剂 P(HEMA-c〇-tBA)-Br(6. 54g)加入带搅拌子的茄形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次,在 氮气保护下依次加入甲苯(10mL)和Sn(0ct) 2(5mg),搅拌5min后转入100°C油浴中,搅拌反 应24h;反应完成后,先减压蒸去甲苯,再用适量THF将聚合物溶解,用150mL 0°C甲醇/水 溶液(1:1体积比)沉淀,过滤,用去离子水洗涤3次后在45°C下真空干燥24h,得到白色粉 末。
[0237] 所述步骤(2)中反应物的重量份数如下:
[0238] 大分子引发剂A 62. 7份
[0239] 疏水单体 36份
[0240] 还原剂 0.05份。
[0241] (3)合成 P(PLGAMA-c〇-tBA)-b-PtBA(ABC :D = 71:7, ABC 代表步骤(2)的产物,D 代表具有pH响应的亲水单体tBA)
[0242] 将 CuBr2 (6. 7mg)和引发剂 P (PLGAMA-co-tBA) -Br (8. Og)置于 50mL 带搅拌子的茄 形反应瓶中,密封后抽真空-通氮气3次;在氮气保护作用下依次用注射器和移液枪将甲 苯(10mL)、tBA(0. 77g)和配体PMDETA(65 y L)加入反应瓶中,搅拌lOmin使催化剂配合物 形成;再将Sn (Oct) 2 (121. 5mg)加入反应瓶中,搅拌5min后转入85°C油浴中搅拌反应24h。 反应完成后冷却至室温,加入50mL THF稀释,溶液呈淡绿色,然后以THF作洗脱剂经中性氧 化铝柱子过滤除去催化剂CuBr2,在55°C下再旋转蒸发浓缩后缓慢加入到200mL 0°C甲醇/ 水溶液(1:1体积比)中沉淀,过滤后在35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。
[0243] 所述步骤(3)中反应物的重量份数如下:
[0244] 大分子引发剂B 71份 催化剂体系 0.5份 还原剂 1.1份 具有pH响应基团的亲水单体 7份3
[0245] (4)水解得到 P (PLGAMA-co-AA) -b-PAA
[0246] 称取 P (PLGAMA-co-tBA) -b-PtBA (1. 74g)至 50mL 圆底烧瓶中,加入 20mL 无水 DCM 溶解聚合物,用冰水浴冷却至5°C后逐滴缓慢加入TFA (7mL),在0°C下反应15min,再在25°C 下反应18h ;旋转蒸发除掉溶剂后用lOmLTHF溶解,再缓慢加入到100mL 0°C正己烷中沉淀, 过滤后置于35°C下真空干燥24h,得到白色粉末产物。其产率为93%,Mn = 10097g mol \ PDI = 1. 13。
[0247] 所述步骤⑷中反应物的质量分数如下:
[0248] 两亲性聚合物5.0份
[0249] 三氟乙酸 30份
[0250] 二氯甲烷 79份。
[0251] 实施例9
[0252] 荧光探针法测定实施例1产物P (PLAMA-co-MAA) -b-PAA的临界胶束溶度。
[0253] (1)配置芘溶液:用丙酮将芘配置成6X 10 5M的溶液。
[0254] (2)配置样品溶液:称取10mgP (PLAMA-co-MAA) -b-PAA溶于3ml丙酮,逐滴加 入到100ml去离子水中,搅拌挥发掉丙酮后得到0. lmg ml 1的母溶液,随后将其稀释成 (0. 0001~0. lmg ml i)的一系列浓度溶液;取12支10ml的离心瓶,每支加入0. lml花溶 液,然后分别加入上述不同浓度的聚合物溶液配置成样品液,避光静置12h ;样品中芘的浓 度为 6X10 7M。
[0255] (3)荧光光谱测试:以373nm作为发射波长,测试样品液在300~350nm的激 发光谱,取1335/1 331比值对浓度对数logC作图,曲线转折点即为临界胶束溶度值,测得 P(PLAMA-co-MAA)-b-PAA 的临界胶束溶度为 7mg L i。
[0256] 实施例10
[0257] 制备P (PLAMA-co-MAA) -b-PAA的载药胶束,并表征其粒径及其分布。
[0258] 采用透析法制备载药胶束
[0259] 准确称取10ng硝苯地平,40mgP (PLAMA-co-MAA) -b-PAA溶于50mlDMF中,室温下搅 拌3h后,转入透析袋(MWC03500,用1L去离子水透析24h,前12h内每3h更换一次透析介 质,过滤除去游离的硝苯地平后冷冻干燥。
[0260] 实施例11
[0261] 体外释放试验
[0262] 精确称取两组10mg载药胶束粉末,分别溶于3ml的pH 1. 32拟胃液和pH7. 26拟肠 液中,移入透析袋中,转入药物溶出仪,对应加入30ml拟胃液和拟肠液。设定温度在37°C, 搅拌速度为l〇〇rpm ;每隔一定时间取样3ml,并对应加入3ml拟胃液和拟肠液。用紫外分光 光度法测定不同时间释放液中硝苯地平浓度。绘制体外释放曲线。
[0263] 图4是实施例1中P (PLAMA-co-MAA) -b-PAA载硝苯地平的体外释放曲线。在胃液 环境中(pHl. 35),药物释放缓慢,而且没有突释现象,在24h后才释放30%左右,而在肠液 环境中(pH 7. 35),药物释放明显加快。表明聚合物胶束具有很好的pH响应性质,可以抑制 药物在胃液环境中的释放,加快药物在肠液环境中的释放,一方面有效的保护了药物免受 胃液环境的侵蚀,另一方面使药物集中在小肠中释放,提高了药物的生物利用率。
[0264] 显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对 本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发 明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1. 一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束,其特征在于,具有式(1)所示结构其中, 札和1?2选自甲基或氢;T选自Br或C1 ; 10彡叉彡20,35彡7彡60,10彡2彡30且7彡111彡26,5彡112彡16,4彡11 3彡14。2. 根据权利要求1所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束,其特征在于: 所述聚合物的数均分子量为10000-13000g/mol。3. 如权利要求1所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的制备方法,其特 征在于,包括以下步骤: (1) 制备大分子引发剂A : 在氮气或惰性气体保护和无水条件下,将端羟基单体、pH响应单体、催化剂体系、还原 剂、引发剂和溶剂混合,在55-90Γ下恒温反应1-3小时,脱除催化剂后得粗产物,浓缩、沉 淀、过滤、干燥得到大分子引发剂A ; (2) 制备疏水性基团与pH响应基团无规则共聚体的大分子引发剂B : 在氮气或惰性气体保护和无水条件下,将疏水单体、步骤(1)制备的大分子引发剂A、 还原剂和溶剂混合,在90-120°C恒温反应24-48h得粗产物,浓缩、沉淀、过滤、干燥后得疏 水基团与pH响应基团无规则共聚的大分子引发剂B ; (3) 制备两亲性聚合物C : 在氮气或惰性气体保护和无水条件下,将具有pH响应基团的亲水单体、步骤(2)制备 的大分子引发剂B、催化剂体系、还原剂、溶剂混合,在55-90Γ下恒温反应24-48h,脱除催 化剂后得粗产物,浓缩、沉淀、过滤、干燥得两亲性聚合物C ; (4) 制备亲疏水端同时具有pH响应的聚合物: 在无水条件下,将步骤(3)制备的两亲性聚合物C、三氟乙酸加入到5-10°C的二氯甲烷 中反应15-30min后,在25°C下恒温反应12-24h得粗产物,浓缩、沉淀、过滤、干燥得亲疏水 端同时具有pH响应的聚合物。4. 根据权利要求3所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的制备方法,其 特征在于: 优选地,步骤(1)中,所述端羟基单体为甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯;所述pH响 应单体为甲基丙烯酸叔丁酯或丙烯酸叔丁酯;所述催化剂体系为溴化铜或氯化铜与联吡啶 或五甲基三胺的络合物;所述还原剂为辛酸亚锡;所述引发剂为2-溴异丁酸乙酯;所述溶 剂为甲苯或苯甲醚; 优选地,步骤(2)中,所述疏水单体是外消旋丙交酯,e-己内酯或外消旋丙交酯与乙交 酯的混合物;所述还原剂为辛酸亚锡;所述溶剂为甲苯; 优选地,步骤(3)中,所述具有pH响应基团的亲水单体是丙烯酸叔丁酯;所述催化剂体 系为溴化铜或氯化铜与联吡啶或五甲基三胺的络合物;所述还原剂为辛酸亚锡;所述溶剂 为甲苯或苯甲醚;所述引发剂为2-溴异丁酸乙酯; 优选地,所述步骤(1)中反应物的重量份数如下: 端羟基单体 5-15份, pH响应单体 70-95份, 催化剂体系 1-5份, 引发剂 1-5份, 还原剂 1-6份; 优选地,所述步骤(2)中反应物的重量份数如下: 大分子引发剂A 55-75份, 疏水单体 25-46份, 还原剂 0. 02-0. 4份; 优选地,所述步骤(3)中反应物的重量份数如下: 具有pH响应基团的亲水单体 6-14份, 催化剂体系 0.2-0.6份, 还原剂 0.2-1.1份 大分子引发剂B 62-75份; 优选地,所述步骤(4)中反应物的重量份数如下: 两亲性聚合物C 5-9份, 三氟乙酸 15-60份。5. 根据权利要求3所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的制备方法,其 特征在于:步骤(1)和(3)中,所述脱除催化剂是将反应产物用四氢呋喃溶解后,通过中性 氧化铝层析柱脱除。6. 根据权利要求3所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的制备方法,其 特征在于:步骤(1)、(2)和(3)中,所述浓缩是将粗产物旋蒸至50-60°C除去其中的甲苯和 四氢呋喃;步骤(4)中,所述浓缩是在室温低真空条件下先缓慢旋蒸出三氟乙酸,然后升温 至30-35°C旋蒸出二氯甲烷。7. 根据权利要求3所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的制备方法,其 特征在于:步骤(1)、(2)和(3)中,所述沉淀是指在浓缩后的粗产物中加入四氢呋喃溶解, 得到溶液,将所得溶液缓慢加入到5~10°C的甲醇/去离子水(体积比为1:1)的混合液 体中,搅拌析出沉淀;步骤(4)中,所述沉淀是指在浓缩后的粗产物中加入四氢呋喃溶解, 得到溶液,将所得溶液缓慢加入到5~10°C的正己烷中,搅拌析出沉淀;步骤(1)、(2)、(3) 和⑷中,所述干燥是指将步骤⑴、⑵、⑶和⑷的产物置于真空、35~45°C条件下干 燥 24-48h。8. 根据权利要求3所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的制备方法,其 特征在于: 步骤(1)中,所述催化剂体系与引发剂的摩尔比为0.01~〇. 1 ;步骤(3)中,所述催化 剂体系与大分子引发剂B的摩尔比为0. 01~0. 1 ;步骤(2)中,所述还原剂的用量为疏水 单体质量的0.05%~1% ;步骤(4)中,所述三氟乙酸与步骤(1)中所述pH响应单体和步 骤⑶中所述具有pH响应基团的亲水单体的摩尔量之和的摩尔比例为1 :5~10 ; 优选地,步骤(1)中,所述催化剂体系与引发剂的摩尔比为0.04~0.06 ;步骤(3)中, 所述催化剂体系与大分子引发剂B的摩尔比为0. 04~0. 06 ;步骤(2)中,所述还原剂的用 量为疏水单体质量的〇. 1%~0.5% ;步骤(4)中,所述三氟乙酸与步骤(1)中所述pH响 应单体和步骤(3)中所述具有pH响应基团的亲水单体的摩尔量之和的摩尔比例为1 :8~ 10 ; 步骤(1)中,所述还原剂与引发剂的摩尔比为0. 1~1 ;步骤(3)中,所述还原剂与大 分子引发剂B的摩尔比为0. 1~1 ; 优选地,步骤(1)中,所述还原剂与引发剂的摩尔比为0.4~0.6 ;步骤(3)中,所述还 原剂与大分子引发剂B的摩尔比为0. 4~0. 6 ; 步骤⑴中,反应温度为70~80°C ;步骤⑵中,反应温度为100~110°C ;步骤(3) 中,反应温度为80~90 °C ; 步骤⑴中,反应时间为2~3h ;步骤⑵中,反应时间为24~30h ;步骤(3)中,反应 时间为24~30h ;步骤⑷中,恒温反应的时间为16~20h。9. 如权利要求1或2所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束作为水难溶 性药物体系的聚合物载体的应用,其特征在于:将所述聚合物胶束和水难溶性药物加入到 有机溶剂中,室温下搅拌4-8h后,用去离子水透析24-48h后冷冻干燥,得到水难溶性药物 胶束载药系统。10. 根据权利要求9所述的一种亲疏水端同时具有pH响应的聚合物胶束的应用,其特 征在于:所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二氯甲烷、二甲基亚砜。
【文档编号】C08G63/08GK105820299SQ201510012544
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月9日
【发明人】乐园, 杨小兰, 王文龙, 张亮, 刘孟涛, 周遨, 王洁欣, 陈建峰
【申请人】北京化工大学
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