一种温敏性聚合物载体、制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，涉及一种聚合物载体，具体涉及一种温敏性聚合物 载体、制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 1928年英国细菌学家弗莱明首先发现了世界上第一种抗生素-青霉素，它的出现 开创了用抗生素治疗疾病的新纪元，人类抵抗细菌性感染的能力大大增强。抗生素是由微 生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物， 能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。然而随着抗生素的应用过多，细菌对抗生素的 耐药性增加，大大降低了它在细菌感染方面的治疗效果，而"超级细菌"的出现给人们敲起 了警钟，因此寻找新的有效的治疗药物尤为重要。
[0003] 抗菌肽被认为是很好的替代药，它对于广泛的病原微生物都有着显著的抑制作 用，且不易产生耐药性问题。抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱 性多肽物质，分子量在2000~7000左右，由20~60个氨基酸残基组成。抗菌肽是通过作 用于细菌细胞膜，破坏膜的完整性，使细胞内外屏障丧失，造成细胞内容物泄漏，从而杀死 细胞。因此这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。抗菌肽的广泛 的生物学活性显示了其在医学上良好的应用前景。然而，通常多肽类药物的半衰期短，需多 次给药，且在体内的稳定性差，易被酶分解。研究人员调查发现，用脂质体包裹抗菌肽可以 很好的解决多肽药物的酶切稳定性和细胞毒性问题。但是由于脂质体本身较低的膜稳定性 和生物可利用性，从而限制了这项应用。
[0004] 近年来，由于突出的稳定、化学功能性和生物相容性，聚合物纳米载体在药物传输 中具有巨大的潜力。近年来，利用纳米载体负载抗菌肽的方法，不仅可以提高抗菌肽的分散 性以及实现药物缓释，还能够降低抗菌肽的细胞毒性和增加它的酶稳定性。因此，研究新型 的聚合物载体用于抗菌肽的负载是十分重要的研究。
【发明内容】
[0005] 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种温敏性聚合物载体。
[0006] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种温敏性聚合物载体，它由单体A 和单体B在引发剂的作用下共聚而成，所述单体A的化学结构式为
所述单体B的
[0007] 优化地，所述单体A和所述单体B的摩尔比为3:1~1:1。
[0008] 优化地，它的重均分子量为20600~24900g/mol，PDI为L 58~L 78。
[0009] 本发明的又一目的在于提供一种上述温敏性聚合物载体的制备方法，它包括以下 步骤：
[0010] (a)将单体A、单体B和引发剂溶于第一溶剂中，在65~75 °C、无氧条件下，搅拌反 应70~74小时，得磺酸甜菜碱-腺嘌呤溶液；
[0011] (b)将所述磺酸甜菜碱-腺嘌呤溶液倾入沉淀剂中，过滤后干燥即可。
[0012] 优化地，所述第一溶剂为二甲亚砜，所述沉淀剂为丙酮。
[0013] 优化地，所述单体B的制备方法包括以下步骤：
[0014] (SI)将2-溴乙醇、甲基丙烯酰氯和三乙胺溶于二氯甲烷中，搅拌反应17. 5~ 18. 5小时得混合溶液；
[0015] (S2)过滤所述混合溶液，向滤液中加入冰水混合后静置封层；取下层清液，再向 其中加入冰水重复洗涤多次后，蒸发除去二氯甲烷得2-溴乙醇丙烯酸甲酯；
[0016] (S3)将腺嘌呤、氢化钠和所述2-溴乙醇丙烯酸甲酯溶于N，N-二甲基甲酰胺中，搅 拌反应11. 5~12. 5小时，过滤后用丙酮沉淀，干燥即可。
[0017] 进一步地，所述2-溴乙醇、所述甲基丙烯酰氯和所述三乙胺的摩尔比为1 :1~ 1.2 :1~1.2,所述腺嘌呤、所述2-溴乙醇丙烯酸甲酯和所述氢化钠的摩尔比为1 :1~1.2: 1 ~1. 2〇
[0018] 本发明的再一目的在于提供一种上述温敏性聚合物载体用于包裹组装两亲性药 物。
[0019] 优化地，它包括以下步骤：
[0020] (Ql)将所述温敏性聚合物载体溶于去离子水中得纳米颗粒预混液，将两亲性药物 溶于第二溶剂中得药物预混液；
[0021] (Q2)将所述纳米颗粒预混液和所述药物预混液混合后倾入透析袋中，置于去离子 水组装23~25小时，再倾入另一透析袋中除去未组装的两亲性药物即可。
[0022] 进一步地，所述纳米颗粒预混液和所述药物预混液的体积比为1 :0. 2~1 ;所述纳 米颗粒预混液的浓度为〇. 1~2g/L，所述两亲性药物的浓度为1~5g/L。
[0023] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明温敏性聚 合物载体，通过在其分子结构中引入两亲性离子官能团，不但创造了纳米颗粒表面的无污 染性质，具有较强的抗蛋白吸附性能，而且具有温敏响应的性质，实现了低温包裹，高温快 速释放药物的功能；本发明用无归共聚的方法合成了温度响应的磺酸甜菜碱-腺嘌呤纳米 颗粒（即温敏性聚合物载体），不但过程简单，原料便宜，而且不会产生有害的中间产物，所 得产品生物相容性好，可用于药物载体，该温敏性聚合物载体能够和两亲性药物进行组装， 形成稳定的药物纳米离子，不但可以降低药物的细胞毒性和提高酶的稳定性，还大大增强 了药物的抗菌效果。
【附图说明】
[0024] 附图1为本发明温敏性聚合物载体的反应流程图；
[0025] 附图2为本发明温敏性聚合物载体中单体B的反应流程图；
[0026] 附图3为实施例1中制得的温敏性聚合物载体的性能参数：(A) 1H-NMR图，⑶GPC 图和（C)温度响应图；
[0027] 附图4为实施例1中制得的温敏性聚合物载体与抗菌肽丙甲菌素组装得到的药物 纳米颗粒在不同温度环境下的体外释放图；
[0028] 附图5为实施例1中制得的温敏性聚合物载体与抗菌肽丙甲菌素组装得到的药物 纳米颗粒对人成纤维细胞活力的影响图；
[0029] 附图6为实施例1中制得的温敏性聚合物载体在不同浓度下与抗菌肽丙甲菌素组 装得到的药物纳米颗粒对细菌生长曲线的抑制图。
【具体实施方式】
[0030] 本发明温敏性聚合物载体，它由单体A和单体B在引发剂的作用下共聚而成，所述 单体A的化学结构式为
所述单体B的化学结构式为
共聚方法可以采 用常规共聚方法即可，例如无规共聚、嵌段共聚等，由于无规共聚的成本较低、工艺简单、 易于操作，一般选用无规共聚即可。所述单体A和所述单体B的摩尔比为3:1~1: 1，从而 提高了温敏性聚合物载体的性能；并且单体A和单体B的摩尔比为1 :1时，温敏性聚合物载 体和两亲性药物组装效果最好。温敏性聚合物载体的重均分子量为20600~24900g/mol， PDI为1. 58~1. 78,此时其聚合物分子链的分布比较均匀，质量稳定。
[0031] 上述温敏性聚合物载体的制备方法，它包括以下步骤：(a)将单体A、单体B和引发 剂溶于第一溶剂中，在65~75°C、无氧条件下，搅拌反应70~74小时，得磺酸甜菜碱-腺 嘌呤溶液；(b)将所述磺酸甜菜碱-腺嘌呤溶液倾入沉淀剂中，过滤后干燥即可。所述第一 溶剂优选为二甲亚砜，所述沉淀剂优选为丙酮，所述引发剂选用现有的即可，其量根据单体 A和单体B的总量予以确定。
[0032] 所述单体B的制备方法包括以下步骤：（SI)将2-溴乙醇、甲基丙烯酰氯和三乙 胺溶于二氯甲烷中，搅拌反应17. 5~18. 5h得混合溶液；（S2)过滤所述混合溶液，向滤液 中加入冰水混合后静置封层；取下层清液，再向其中加入冰水重复洗涤多次后，蒸发除去二 氯甲烷得2-溴乙醇丙烯酸甲酯；（S3)将腺嘌呤、氢化钠和所述2-溴乙醇丙烯酸甲酯溶于 N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌反应11. 5~12. 5h，过滤后用丙酮沉淀，真空干燥即可。所述 2-溴乙醇、所述甲基丙烯酰氯和所述三乙胺的摩尔比为1 :1~1. 2 :1~1. 2,所述腺嘌呤、 所述2-溴乙醇丙烯酸甲酯和所述氢化钠的摩尔比为1 :1~1. 2 :1~1. 2。
[0033] 上述温敏性聚合物载体能够用于包裹组装两亲性药物，具体包括以下步骤：（Ql) 将所述温敏性聚合物载体溶于去离子水中得纳米颗粒预混液，将两亲性药物溶于第二溶剂 中得药物预混液；(Q2)将所述纳米颗粒预混液和所述药物预混液混合后倾入透析袋中，置 于去离子水组装23~25小时，再倾入另一透析袋中除去未组装的两亲性药物即可。所述 纳米颗粒预混液和所述药物预混液的体积比为1 :〇. 2~1 ;所述纳米颗粒预混液的浓度为 0. 1~2g/L，所述两亲性药物的浓度为1~5g/L。
[0034] 下面将结合附图实施例对本发明进行进一步说明。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例提供一种温敏性聚合物载体，其制备如图1所示，具体为：按照1 :1摩尔 比，将0.35mmol SBMA(结构式如图1所示，美国Sigma公司，97%)、0.35mmol AEM(结构 式如图1所示，上海百灵威公司，98% )、0. 0055g AIBN(国药集团化学试剂有限公司，化学 纯）加入到4. OmL无水DMSO(国药集团化学试剂有限公司，纯度彡99. 0% )中，在室温条件 下搅拌，直至溶质完全溶解，得到混合溶液；将上述混合溶液置于安倍瓶中，通氩气以除去 溶解的氧气，然后封口放入70°C的油浴锅中，反应72h ;反应结束后的产物用丙酮沉淀三 次，真空干燥，得到聚合物，简写为P (SBMA-co-AEM)，其表征如图3和图4所示，图3 (A)为 1H-NMR(400M，D2O)谱图，图3 (B)为GPC谱图，图3 (C)为温度响应的粒径图。P (SBMA-co-AEM) 的SEM和粒径图谱如图2所示。
[0037] 1、药物组装和含药纳米颗粒的表征。
[0038] 以抗菌肽丙甲菌素（J&K百灵威）作为模型，进行P(SBMA-co-AEM)材料和药物 的组装，具体步骤如下所述：准确称取Img P (SBMA-co-AEM)，高温溶解在2mL去离子水中， 得到P(SBMA-co-AEM)预混液；准确称取Img丙甲菌素，溶解于ImL乙醇中