CN102633959B

CN102633959B - 一种具有pH响应性的梳状共聚物及其制法和应用

Info

Publication number: CN102633959B
Application number: CN 201210083910
Authority: CN
Inventors: 章莉娟; 林文静; 杨友强; 杨楚芬
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: CN102633959A

Abstract

本发明公开了一种具有pH响应性的梳状共聚物及其制法和应用。本发明通过电子转移活化剂再生-原子转移自由基聚合（ARGETATRP）得到的pH响应基团和开环聚合（ROP）得到的疏水性基团的嵌段共聚体，以此作为大分子引发剂，引发亲水性大分子单体的ARGETATRP聚合，再经过选择性水解反应，制得pH响应两亲性梳状聚合物。该聚合物分子中的功能基团比例易调控；合成工艺简单，产率较高。通过透析法得到由疏水基团和pH响应基团形成内核、亲水基团形成外壳的聚合物胶束，可将水难溶性药物包载到胶束内核中，并保持药物在胃液条件下缓慢释放，在肠道条件下快速可控释放。

Description

一种具有pH响应性的梳状共聚物及其制法和应用

技术领域

本发明涉及药物缓控释材料技术领域，具体涉及一种具有pH响应性的梳状共聚物及其制法和应用。

背景技术

口服制剂是更易被病人接受的一种常规治疗方法。然而，口服时，很多药物在胃部被释放，甚至被降解而不能有效到达治疗部位，造成生物可用度低。聚合物胶束作为药物传输体系的优势在于它具有独特的疏水内核，能够增强药物的包载量，为疏水药物提供合适的微环境，并且作为一个工具直接的把药物传送到特定的组织或器官。同时，亲水嵌段能够为疏水内核和溶剂环境提供一个稳定的界面。除此之外，合适的粒径（20-200nm）和低的CMC值也非常重要，他们可以提高生理稳定性，长的血液循环时间，减少毒副作用和避免被网状内皮系统（RES）捕捉。

pH响应两亲性嵌段共聚物在水溶液中自组装形成具有核-壳结构的聚合物胶束作为口服载体，可根据胃肠部位pH的差异，控制胶束在pH=1.0-3.0的胃部保持稳定，减少药物在胃部崩漏，防止药物突释，当到达肠部pH=5.1-7.8时开始慢慢的释放药物（Advanced Drug Delivery Reviews, 2007; 59:1121）。聚丙烯酸（PAA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）等羧基酸的pK _a值为5-6，可用于这类聚合物的合成，其结构中的可离子化羧基在形成胶束后分布在胶束壳层中还可以促进粘膜吸附，延长载药胶束有肠道中的停留时间、促进药物的完全释放及吸收。

加拿大Sant等（Journal of Controlled Release, 2004, 97: 301）制备了一种由聚乙二醇-聚甲基丙烯酸衍生物构成的纳米胶束，用作难溶性药物的口服释放体系，利用甲基丙烯酸的离子/质子化作用实现对环境pH响应的控制释放。Kim等（Journal of Controlled Release, 2008, 132: 222）合成了一种亲水性三嵌段的PEG衍生物，利用聚丙烯酸的离子/质子化作用制备出载紫杉醇的纳米胶束，并称该聚合物胶束体系可用作紫杉醇的口服制剂。Kaihara等（Macromolecular Bioscience, 2009, 9:613）用化学酶法合成了一种聚三亚甲基环碳酸酯-聚(乙二醇-环缩醛)-聚三亚甲基环碳酸酯(PTMC-PECA-PTMC)三嵌段聚合物，并以甲氨蝶呤（MTX）作为模型药物制备了载药胶束，随着pH值逐渐降低，聚合物中的环缩醛被酸解而使药物释放速率加快。武汉大学Huang等（Polymer, 2009, 50: 3706）合成了聚丙烯酸-聚乳酸嵌段共聚物，并用其胶束包载疏水性药物醋酸泼尼松，该载药胶束在强酸性条件下释放缓慢，而在中性或微酸性条件下释放速度明显加快，认为该聚合物胶束适合用作难溶性药物的口服包载体系。

专利申请US2005070721-A1，US7229973-B2公布了一种由聚乳酸-聚乙二醇和聚乙二醇-聚组氨酸制备的混合胶束，并显示了该胶束具有pH响应的肿瘤靶向功能。专利IN200702360-I3公布了一种用甲基丙烯酸衍生物组合物包衣的pH响应性口服片剂，药物美托洛尔及其盐被包载在内核，具有pH响应性的甲基丙烯衍生物包覆在表面，该片剂可用作口服控制释放体系。专利申请WO2008147128-A1，KR2008105005-A，EP2150568-A1公布了一种由单甲氧基聚乙二醇衍生物制备的具有pH、温度双重响应功能的纳米载药颗粒。KR2009056478-A公布了一种由聚氨酯衍生物主链和pH响应性侧链组成的可降解聚合物，它可以通过胶束或凝胶的形式作为药物、多肽、核酸、蛋白质等组分的载体用于肿瘤、炎症及其他疾病的治疗。专利申请WO2010018286-A1，ES2333087-A1公布了一种由聚乙二醇连接的树枝状聚合物和线性聚组氨酸通过静电作用形成的胶束，并将它用于药物和诊断剂的载体。通过改变环境的pH值使聚组氨酸所带电荷性质发生变化，调控胶束的结构实现pH响应的包载和释放。

梳状聚合物分子是一种接枝密度较高的共聚物，其自组装形成的纳米胶束壳层密度高，能增强胶束表面的亲水性、抗蛋白和血小板吸附能力，提高胶束的稳定性，延长胶束的循环周期，从而改善胶束载药体系的控释性能。目前梳状聚合物的合成大多采用表面接枝改性的方法。专利申请EP1035218-A，WO200043539-A，EP1144677-A，WO200043539-A1公布了一种在表面接枝梳状聚合物的方法，并成功将这种梳状聚合物用于吸附多肽、多糖及核酸。专利申请WO200102452-A，EP1208126-A，WO200102452-A1，AU200057854-A公布了一种在基质表面接枝的梳状聚合物，并将该梳状聚合物用于组织、血液等水溶液样品中生物分子的检测与吸附。

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药体系还远没有达到令人满意的性能。如何在维持高载药量的前提下缓解或消除突释现象；如何提高药物载体的pH靶向定位能力和治疗效率，这是当前面临的两个最主要的难题。

发明内容

为了解决上述问题，提高水难溶性药物口服递送系统的稳定性、靶向定位能力、药物的包载效率及控制释放性能，本发明设计合成一种pH响应两亲性三嵌段梳状共聚物，并将其自组装胶束用于水难溶性药物的口服载药。

本发明的总体构思如下：选择具有良好的生物相容性的甲基丙烯酸聚乙二醇酯作为亲水嵌段，聚丙交酯作为疏水嵌段，聚甲基丙烯酸叔丁酯作为功能嵌段，水解生成具有pH响应性的聚甲基丙烯酸。疏水嵌段PLA因其具有良好的生物相容性，在体内易被吸收，已经成功用于医药。它作为胶束的内核，可以保持高的载药能力和控制药物的释放速率。pH响应嵌段MAA，能够扩展胶束的pH敏感区域，当聚合物自组装形成胶束时，其对环境pH变化更为敏感。亲水嵌段PPEGMA具有非免疫性、非抗原、非毒性和对大部分蛋白质无污染等优点，在生理循环期间能够提供保护层维持胶束的稳定。合成的这种这种聚合物形成的载药胶束，在低pH值时保持稳定，药物释放缓慢，在较高或中性pH下其溶解速率增加，药物释放加快，从而实现pH响应的控制释放。

本发明通过以下技术方案来实现：通过电子转移活化剂再生-原子转移自由基聚合（ARGET ATRP）得到pH响应基团，开环聚合（ROP）得到疏水性基团，它们的嵌段共聚体作为大分子引发剂，引发亲水性大分子单体的ARGET ATRP聚合，再经过选择性水解反应，制得pH响应两亲性三嵌段梳状共聚物。该梳状共聚物在水溶液中自组装为纳米胶束，有效包载水难溶性药物。

具体技术方案如下：

一种具有pH响应性的梳状共聚物，结构式为

其中，R₁为甲基或氢；x=28~36，y=15~34, z=2~5，m=5、8或20。

所述的一种具有pH响应性的梳状共聚物，数均分子量为5000~10000 g/mol。

本发明的另一目的是提供具有pH响应性的梳状共聚物的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备端羟基大分子引发剂B：在惰性气体保护和无水条件下，将双功能引发剂A、pH响应单体、催化剂体系B、还原剂和溶剂混合，在60~90℃下反应0.5~4 h，脱除催化剂后，沉淀、过滤、干燥，得到端羟基大分子引发剂B；

（2）制备两嵌段共聚物C：在惰性气体保护和甲苯存在下将疏水单体、催化剂体系C及步骤（1）的端羟基大分子引发剂B混合，在100~130℃下反应24~48 h，减压蒸馏后，经沉淀、过滤、干燥得两嵌段共聚物C；

（3）制备两亲性三嵌段共聚物：在惰性气体保护下将亲水大分子单体、催化剂体系B、还原剂及步骤（2）得到的两嵌段共聚物C和溶剂混合，在30~90℃下反应12~36 h，脱除催化剂后，沉淀、过滤、烘干得到两亲性三嵌段共聚物；

（4）制备pH响应两亲性三嵌段梳状共聚物：将步骤（3）产物、三氟乙酸和二氯甲烷在0 ℃反应1~3h，再在22~35℃下反应6~10 h，得到pH响应两亲性三嵌段梳状共聚物；

步骤（1）的重量份数如下：

双功能引发剂A 5~10份

pH响应单体 150~200份

催化剂体系B 0.2~0.5份

还原剂 5~10份；

步骤（2）的重量份数如下：

端羟基大分子引发剂B 7.5~20份

疏水单体 2~10份

催化剂体系C 0.5~8份；

步骤（3）的重量份数如下：

两嵌段共聚物C 60~80份

亲水大分子单体 15~25份

催化剂体系B 0.08~0.2份

还原剂 1.2~2.8份；

步骤（4）的重量份数如下：

两亲性三嵌段共聚物 400~460份

三氟乙酸 1~5份

二氯甲烷 5~25份。

所述双功能引发剂为2-溴异丁酸羟乙酯，优选制备双功能引发剂A的方法为：在惰性气体保护和无水条件下，将乙二醇和2-溴异丁酰溴于0℃三乙胺(缚酸剂)中反应2 h，再在40℃下反应5 h，依次用氯仿、稀HCl、饱和NaHCO₃溶液和水洗涤后用无水硫酸镁干燥，再减压蒸馏蒸出双功能引发剂A，反应物的重量份数配方如下：

乙二醇 2~15份

2-溴异丁酰溴 15~165份

三乙胺 0.5~2.5份；

所述pH响应单体为甲基丙烯酸叔丁酯或丙烯酸叔丁酯；

所述疏水单体为外消旋丙交酯与乙交酯的混合物、外消旋丙交酯或ε-己内酯；

所述亲水大分子单体为甲基丙烯酸单甲氧基聚乙二醇酯，其结构式如下：

其中m=5、8或20。

所述催化剂体系B是溴化铜与联吡啶、五甲基二亚乙基三胺或三(2-吡啶基甲基)胺的络合物；

步骤（1）和（3）所述还原剂为辛酸亚锡；

步骤（1）和（3）所述溶剂为甲苯或苯甲醚；

步骤（2）所述催化剂体系C为辛酸亚锡。

步骤（1）和（3）所述脱除催化剂是将反应产物用四氢呋喃溶解后，过中性氧化铝层析柱除去催化剂，采用四氢呋喃作为洗脱剂。

所述的一种具有pH响应性的梳状共聚物制备得到的载水难溶性药物胶束载药系统，是将所述的具有pH响应性的梳状共聚物和水难溶性药物溶于有机溶剂中，搅拌4 h后用去离子水透析24 h，然后冷冻干燥得到，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或丙酮。

本发明的另一目的在于提供所述的载水难溶性药物胶束载药系统在水难溶性药物控制释放中的应用。

所述水难溶性药物是在1 L水中溶解度小于或等于1 g的药物。

聚合物胶束载药系统，可用于口服给药方式，通过肠胃道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。

本发明的有益效果是：本发明设计合成的pH响应两亲性三嵌段梳状共聚物及其自组装胶束口服载药系统，疏水嵌段PLA是胶束的内核，可以保持高的载药能力和控制药物的释放速率。pH响应嵌段MAA，能够扩展胶束的pH敏感区域，当聚合物自组装形成胶束时，其对环境pH变化更为敏感。亲水嵌段PPEGMA具有非免疫性、非抗原、非毒性和对大部分蛋白质无污染等优点，在生理循环期间能够提供保护层维持胶束的稳定。该胶束载药系统在胃液环境中结构稳定，胶束内核紧密，累积释放量少，从而保护药物。在肠道环境中，胶束溶胀，药物释放速率加快，且由于胶束表面带有负电，可吸附在肠道使载药胶束停留时间明显延长。可通过调节梳状共聚物材料中pH响应基团的含量来调控药物的释放速率，满足不同药物的口服释放要求。该梳状共聚物的临界聚集浓度远低于表面活性剂及常规聚合物胶束，仅为2.6 mg/L，因而其载药胶束的稳定性高。所用的制备方法操作简单、收率高、产物质量优良，可精确控制梳状共聚物的分子量和多分散性。

附图说明

图1为pH响应两亲性三嵌段梳状共聚物的合成路线。

图2为实施例2中PLA-b-PMAA-b-PPEGMA及其前驱共聚物的凝胶渗透色谱图（GPC），流动相为四氢呋喃（THF）。

图3为实施例2中HO-PtBMA-Br的核磁共振氢谱（¹H NMR），溶剂为氘代氯仿（d-CDCl₃）。

图4为实施例2中HO-PtBMA-Br的FT-IR图谱。

图5为实施例2中PLA-b-PtBMA-Br的¹H NMR谱，溶剂为d-CDCl₃。

图6为实施例2中PLA-b-PtBMA-Br的FT-IR图谱。

图7为实施例2中PLA-b-PtBMA-b-PPEGMA的¹H NMR谱，溶剂为d-CDCl₃。

图8为实施例2中PLA-b-PtBMA-b-PPEGMA的FT-IR图谱。

图9为实施例2中PLA-b-PMAA-b-PPEGMA的¹H NMR谱，溶剂为氘代二甲基亚枫（d ₆-DMSO）。

图10为实施例2中PLA-b-PMAA-b-PPEGMA的FT-IR图谱。

图11为实施例8中PLA-b-PMAA-b-PPEGMA的临界胶束浓度测试曲线。

图12为实施例9中PLA-b-PMAA-b-PPEGMA胶束的扫描电镜（SEM）图。

图13为实施例10中PLA-b-PMAA-b-PPEGMA（MAA基团分子量约3000）硝苯地平胶束的体外释放曲线。

图14为实施例10中PLGA-b-PAA-b-PPEGMA（AA基团分子量约3600）硝苯地平胶束的体外释放曲线。

具体实施方式

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：

名称	缩写	名称	缩写
				外消旋丙交酯	D, L-LA	甲基丙烯酸单甲氧基聚乙二醇酯	PEGMA
乙交酯	GA	2-溴异丁酸羟乙酯	HEBriB
				ε-己内酯	ε-CL	联吡啶	bpy
甲基丙烯酸叔丁酯	tBMA	五甲基二亚乙基三胺	PMDETA
				丙烯酸叔丁酯	tBA	三(2-吡啶基甲基)胺	TPMA
甲基丙烯酸	MAA	溴化亚铜	CuBr₂
				丙烯酸	AA

实施例1

合成双功能引发剂2-溴异丁酸羟乙酯（HEBriB）。150 mL反应瓶中，加入搅拌子后密封，抽真空-通氩气3次后，在氩气保护下，依次加入乙二醇(112 ml, 2 mol)、三乙胺(TEA，11.13 ml, 80 mmol)，冷却至0 ℃，再逐滴缓慢加入2-溴异丁酰溴(0.989 ml, 80 mmol), 然后在0 ℃下反应2 h后，再升温至40 ℃反应5 h。反应完成后室温冷却，加入100 ml去离子水，然后用氯仿萃取3次，将有机相合并，依次用稀HCl，饱和NaHCO₃溶液和水洗涤后用无水硫酸镁干燥。旋转蒸发除去低沸点物质，再减压蒸馏蒸出HEBriB。

实施例2

（1）合成大分子引发剂HO-PtBMA-Br（目标分子量为5000）。称取一定量的CuBr₂(11.2 mg, 0.05 mmol)置于带搅拌子的50 mL干燥茄形瓶中，用反口橡皮塞封口，抽真空-通氩气三次。在氩气保护下依次用注射器将溶剂甲苯(20 ml)、单体tBMA(5.715 mL, 35.2 mmol)、配体PMDETA(0.210 mL, 1 mmol)加入瓶中，搅拌15 min使催化剂配合物形成，加入还原剂Sn(Oct)₂(0.162 mL, 0.5 mmol)后再搅拌5 min。用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，通入氩气，用注射器逐滴加入引发剂HEBriB(0.165 mL, 1 mmol)，再转移到90 ℃油浴中反应2 h。反应完成后，冷却至室温，加入50 mLTHF，搅拌使其溶解，然后用中性氧化铝柱子除去催化剂CuBr₂（以THF作洗脱剂）。得到的反应液浓缩后缓慢加入到十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液中沉淀在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末P1。产率为81%，M _n=4261，PDI=1.46。

（2）合成PLA-b-PtBMA-Br。50 mL干燥反应瓶，将搅拌子、引发剂HO-PtBMA-Br(M _n=4261, 0.5 mmol)、单体D,L-LA (0.9 g, 0.3 mmol)加入反应瓶中，用橡皮塞密封。抽真空-通氩气三次，在氩气保护下加入溶剂甲苯(20 ml)和Sn(Oct)₂(0.081 mL, 0.5 mmol)，用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，在氩气保护下于100 ℃油浴中反应24 h。反应完成后，先减压蒸去甲苯，再用20 mL THF将聚合物溶解，加入到相当于溶液体积十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液沉淀后在45 ℃、35 mb真空干燥，得到白色粉末P2。产率为74%，M _n=6488，PDI=1.48。

（3）合成PLA-b-PtBMA-b-PPEGMA。50 mL干燥茄形瓶装入搅拌子，将大分子引发剂PLA-b-PtBMA-Br (M _n=6488, 0.6 mmol)，催化剂CuBr₂(6.7 mg, 0.03 mmol)加入反应瓶中，通气-抽气三次后加入溶剂甲苯(20 ml)、单体PEGMA (m=5，0.04mL, 4.2 mmol)、配体PMDETA (0.063 mL, 0.3mmol)，搅拌15 min后进行三次冷冻-抽气-升温过程，加入Sn(Oct)₂(0.097 mL, 0.3 mmol)溶液，搅拌5 min后置于70 ℃油浴中反应24 h。冷却后用150 mL THF溶解，过中性氧化铝柱子除去催化剂。浓缩除去甲苯后用THF溶解，缓慢加入到相当于溶液体积十倍量正己烷中，沉淀，然后在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末P3。产率为79%，M _n=7264，PDI=1.42。

（4）水解反应生成PLA-b-PMAA-b-PPEGMA。称取一定量的PLA-b-PtBMA-b-PPEGMA (M _n=7264, 0.12 mmol)于圆底烧瓶中，加入二氯甲烷(15 mL)溶解，用冰水浴冷却至0 ℃，在快速搅拌下逐滴缓慢加入TFA（三氟乙酸2.64 mL)，在0 ℃反应2 h，再将混合液在25 ℃反应8 h。反应完成后，旋蒸除去溶剂后用THF溶解，再用正己烷沉淀，过滤出沉淀在40 ℃真空干燥, 得到白色粉末P4。产率98%，M _n=5682，PDI=1.36（其中x=28, y=15, z=3）。图2为实施例2中PLA-b-PMAA-b-PPEGMA及其前驱共聚物的凝胶渗透色谱图（GPC），流动相为四氢呋喃（THF）。图3—10为本实施例的核磁共振氢谱（1H NMR）和FT-IR图谱。

本发明 pH响应两亲性三嵌段梳状共聚物的合成路线如图1所示。

实施例3

（1）合成大分子引发剂HO-PtBMA-Br（目标分子量为8400）。称取一定量的CuBr₂(11.2 mg, 0.05 mmol)置于带搅拌子的50 mL干燥茄形瓶中，用反口橡皮塞封口，抽真空-通氩气三次。在氩气保护下依次用注射器将溶剂甲苯(20 ml)、单体tBMA(6.751 mL, 59 mmol)、配体bpy(0.134 mL, 1 mmol)加入瓶中，搅拌15 min使催化剂配合物形成，加入还原剂Sn(Oct)₂(0.224 mL, 0.7 mmol)后再搅拌5 min。用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，通入氩气，用注射器逐滴加入引发剂HEBriB(0.214 mL, 1.33 mmol)，再转移到60 ℃油浴中反应4 h。反应完成后，冷却至室温，加入50 mLTHF，搅拌使其溶解，然后用中性氧化铝柱子除去催化剂CuBr₂（以THF作洗脱剂）。得到的反应液浓缩后缓慢加入到相当于溶液体积十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液中沉淀在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为85%，M _n=4461，PDI=1.32。

（2）合成PCL-b-PtBMA-Br。50 mL干燥反应瓶，将搅拌子、引发剂HO-PtBMA-Br(M _n=4461, 0.68 mmol)、单体ε-CL (0.81 g, 0.5 mmol)加入反应瓶中，用橡皮塞密封。抽真空-通氩气三次，在氩气保护下加入溶剂甲苯(20 ml)和Sn(Oct)₂(0.081 mL, 0.5 mmol)，用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，在氩气保护下于130 ℃油浴中反应24 h。反应完成后，先减压蒸去甲苯，再用20 mL THF将聚合物溶解，加入到相当于溶液体积十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液沉淀后在45 ℃、35 mb真空干燥，得到白色粉末。产率为77%，M _n=8327，PDI=1.22。

（3）合成PCL-b-PtBMA-b-PPEGMA。50 mL干燥茄形瓶装入搅拌子，将大分子引发剂PCL-b-PtBMA-Br(M _n=8327, 0.6 mmol)，催化剂CuBr₂(6.7 mg, 0.03 mmol)加入反应瓶中，通气-抽气三次后加入溶剂甲苯(20 ml)、单体PEGMA(m=5, 1.196mL, 4.18mmol)、配体bpy(0.134 mL, 1 mmol)，搅拌15 min后进行三次冷冻-抽气-升温过程，加入Sn(Oct)₂(0.081 mL, 0.25 mmol)溶液，搅拌5 min后置于30 ℃油浴中反应36 h。冷却后用150 mL THF溶解，过中性氧化铝柱子除去催化剂。浓缩除去甲苯后用THF溶解，缓慢加入到相当于溶液体积十倍量正己烷中，沉淀，然后在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为72%，M _n=9771，PDI=1.41。

（4）水解反应生成PCL-b-PMAA-b-PPEGMA。称取一定量的PCL-b-PtBMA-b-PPEGMA (M _n=9771, 0.16 mmol)于圆底烧瓶中，加入二氯甲烷(15 mL)溶解，用冰水浴冷却至0 ℃，在快速搅拌下逐滴缓慢加入TFA（2.64 mL)，在0 ℃反应1 h，再将混合液在22 ℃反应10 h。反应完成后，旋蒸除去溶剂后用THF溶解，再用正己烷沉淀，过滤出沉淀在40 ℃真空干燥。产率84%，M _n=7440，PDI=1.16(其中x=30, y=34, z=5)。

实施例4

（1）合成大分子引发剂HO-PtBMA-Br（目标分子量为4500）。称取一定量的CuBr₂(11.2 mg, 0.05 mmol)置于带搅拌子的50 mL干燥茄形瓶中，用反口橡皮塞封口，抽真空-通氩气三次。在氩气保护下依次用注射器将溶剂甲苯(20 ml)、单体tBMA(5.12 mL, 31.5 mmol)、配体PMDETA(0.210 mL, 1 mmol)加入瓶中，搅拌15 min使催化剂配合物形成，加入还原剂Sn(Oct)₂(0.179 mL, 0.55 mmol)后再搅拌5 min。用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，通入氩气，用注射器逐滴加入引发剂HEBriB(0.171 mL, 1.06 mmol)，再转移到85 ℃油浴中反应0.5 h。反应完成后，冷却至室温，加入50 mLTHF，搅拌使其溶解，然后用中性氧化铝柱子除去催化剂CuBr₂（以THF作洗脱剂）。得到的反应液浓缩后缓慢加入到十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液中沉淀在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为73%，M _n=4591，PDI=1.22。

（2）合成PLGA-b-PtBMA-Br。50 mL干燥反应瓶，将搅拌子、引发剂HO-PtBMA-Br(M _n=4591, 0.55 mmol)、单体D,L-LA和GA (3.3 g, 0.55 mmol)加入反应瓶中，用橡皮塞密封。抽真空-通氩气三次，在氩气保护下加入溶剂甲苯(20 ml)和Sn(Oct)₂(0.081 mL, 0.5 mmol)，用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，在氩气保护下于110 ℃油浴中反应48 h。反应完成后，先减压蒸去甲苯，再用20 mL THF将聚合物溶解，用十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液沉淀后在45 ℃、35 mb真空干燥，得到白色粉末。产率为94%，M _n=10211，PDI=1.34。

（3）合成PLGA-b-PtBMA-b-PPEGMA290.36 0.86。50 mL干燥茄形瓶装入搅拌子，将大分子引发剂PLGA-b-PtBMA-Br(M _n=10211, 0.26 mmol)，催化剂CuBr₂(6.7 mg, 0.03 mmol)加入反应瓶中，通气-抽气三次后加入溶剂甲苯(20 ml)、PEGMA(m=8, 0.798mL, 2.8 mmol)、配体TPMA(0.101 mL, 0.3mmol)，搅拌15 min后进行三次冷冻-抽气-升温过程，加入Sn(Oct)₂(0.075 mL, 0.23 mmol)溶液，搅拌5 min后置于90 ℃油浴中反应12 h。冷却后用150 mL THF溶解，过中性氧化铝柱子除去催化剂。浓缩除去甲苯后用THF溶解，缓慢加入到十倍量正己烷中，沉淀，然后在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为72%，M _n=11654，PDI=1.21。

（4）水解反应生成PLGA-b-PMAA-b-PPEGMA。称取一定量的PLGA-b-PtBMA-b-PPEGMA (M _n=11654, 0.15 mmol)于圆底烧瓶中，加入二氯甲烷(15 mL)溶解，用冰水浴冷却至0 ℃，在快速搅拌下逐滴缓慢加入TFA（2.64 mL)，在0 ℃反应3 h，再将混合液在35 ℃反应6 h。反应完成后，旋蒸除去溶剂后用THF溶解，再用正己烷沉淀，过滤出沉淀在40 ℃真空干燥。产率80%，M _n=9186，PDI=1.22（其中x=31, y=22, z=3）。

实施例5

（1）合成大分子引发剂HO-PtBA-Br（目标分子量为5000）。称取一定量的CuBr₂(11.2 mg, 0.05 mmol)置于带搅拌子的50 mL干燥茄形瓶中，用反口橡皮塞封口，抽真空-通氩气三次。在氩气保护下依次用注射器将溶剂甲苯(20 ml)、单体tBA(5.662 mL, 39 mmol)、配体PMDETA(0.210 mL, 1 mmol)加入瓶中，搅拌15 min使催化剂配合物形成，加入还原剂Sn(Oct)₂(0.162 mL, 0.5 mmol)后再搅拌5 min。用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，通入氩气，用注射器逐滴加入引发剂HEBriB(0.165 mL, 1 mmol)，再转移到90 ℃油浴中反应2 h。反应完成后，冷却至室温，加入50 mLTHF，搅拌使其溶解，然后用中性氧化铝柱子除去催化剂CuBr₂（以THF作洗脱剂）。得到的反应液浓缩后缓慢加入到十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液中沉淀在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为86%，M _n=4511，PDI=1.21。

（2）合成PLA-b-PtBA-Br。50 mL干燥反应瓶，将搅拌子、引发剂HO-PtBA-Br(M _n=4511, 0.5 mmol)、单体D,L-LA(0.9 g, 0.3 mmol)加入反应瓶中，用橡皮塞密封。抽真空-通氩气三次，在氩气保护下加入溶剂甲苯(20 ml)和Sn(Oct)₂(0.081 mL, 0.5 mmol)，用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，在氩气保护下于100 ℃油浴中反应24 h。反应完成后，先减压蒸去甲苯，再用20 mL THF将聚合物溶解，用十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液沉淀后在45 ℃、35 mb真空干燥，得到白色粉末。产率为84%，M _n=7031，PDI=1.26。

（3）合成PLA-b-PtBA-b-PPEGMA。50 mL干燥茄形瓶装入搅拌子，将大分子引发剂PLA-b-PtBA-Br(M _n=7031, 0.6 mmol)，催化剂CuBr₂(6.7 mg, 0.03 mmol)加入反应瓶中，通气-抽气三次后加入溶剂甲苯(20 ml)、单体PEGMA(m=8, 0.04mL, 4.2 mmol)、配体PMDETA(0.063 mL, 0.3mmol)，搅拌15 min后进行三次冷冻-抽气-升温过程，加入Sn(Oct)₂(0.097 mL, 0.3 mmol)溶液，搅拌5 min后置于70 ℃油浴中反应24 h。冷却后用150 mL THF溶解，过中性氧化铝柱子除去催化剂。浓缩除去甲苯后用THF溶解，缓慢加入到十倍量正己烷中，沉淀，然后在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为70%，M _n=8422，PDI=1.31。

（4）水解反应生成PLA-b-PAA-b-PPEGMA。称取一定量的PLA-b-PtBA-b-PPEGMA (M _n=8422, 0.12 mmol)于圆底烧瓶中，加入二氯甲烷(15 mL)溶解，用冰水浴冷却至0 ℃，在快速搅拌下逐滴缓慢加入TFA（2.64 mL)，在0 ℃反应2 h，再将混合液在25 ℃反应8 h。反应完成后，旋蒸除去溶剂后用THF溶解，再用正己烷沉淀，过滤出沉淀在40 ℃真空干燥。产率83%，M _n=5922，PDI=1.21(其中x=34, y=17, z=3)。

实施例6

（1）合成大分子引发剂HO-PtBA-Br（目标分子量为8400）。称取一定量的CuBr₂(11.2 mg, 0.05 mmol)置于带搅拌子的50 mL干燥茄形瓶中，用反口橡皮塞封口，抽真空-通氩气三次。在氩气保护下依次用注射器将溶剂甲苯(20 ml)、单体tBA(9.513 mL, 66 mmol)、配体bpy(0.134 mL, 1 mmol)加入瓶中，搅拌15 min使催化剂配合物形成，加入还原剂Sn(Oct)₂(0.224 mL, 0.7 mmol)后再搅拌5 min。用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，通入氩气，用注射器逐滴加入引发剂HEBriB(0.214 mL, 1.33 mmol)，再转移到60 ℃油浴中反应4 h。反应完成后，冷却至室温，加入50 mLTHF，搅拌使其溶解，然后用中性氧化铝柱子除去催化剂CuBr₂（以THF作洗脱剂）。得到的反应液浓缩后缓慢加入到十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液中沉淀在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为88%，M _n=4611，PDI=1.18。

（2）合成PCL-b-PtBA-Br。50 mL干燥反应瓶，将搅拌子、引发剂HO-PtBA-Br(M _n=4611, 0.5 mmol)、单体ε-CL(0.81 g, 0.5 mmol)加入反应瓶中，用橡皮塞密封。抽真空-通氩气三次，在氩气保护下加入溶剂甲苯(20 ml)和Sn(Oct)₂(0.081 mL, 0.5 mmol)，用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，在氩气保护下于130 ℃油浴中反应24 h。反应完成后，先减压蒸去甲苯，再用20 mL THF将聚合物溶解，用十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液沉淀后在45 ℃、35 mb真空干燥，得到白色粉末。产率为82%，M _n=7725，PDI=1.33。

（3）合成PCL-b-PtBA-b-PPEGMA。50 mL干燥茄形瓶装入搅拌子，将大分子引发剂PCL-b-PtBA-Br(M _n=7725, 0.6 mmol)，催化剂CuBr₂(6.7 mg, 0.03 mmol)加入反应瓶中，通气-抽气三次后加入溶剂甲苯(20 ml)、单体PEGMA(m=20, 1.196mL, 4.18mmol)、配体bpy(0.134 mL, 1 mmol)，搅拌15 min后进行三次冷冻-抽气-升温过程，加入Sn(Oct)₂(0.081 mL, 0.25 mmol)溶液，搅拌5 min后置于30 ℃油浴中反应36 h。冷却后用150 mL THF溶解，过中性氧化铝柱子除去催化剂。浓缩除去甲苯后用THF溶解，缓慢加入到十倍量正己烷中，沉淀，然后在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为80%，M _n=10327，PDI=1.23。

（4）水解反应生成PCL-b-PMAA-b-PPEGMA。称取一定量的PCL-b-PtBA-b-PPEGMA (M _n=10327, 0.15 mmol)于圆底烧瓶中，加入二氯甲烷(15 mL)溶解，用冰水浴冷却至0 ℃，在快速搅拌下逐滴缓慢加入TFA（2.64 mL)，在0 ℃反应1 h，再将混合液在22 ℃反应10 h。反应完成后，旋蒸除去溶剂后用THF溶解，再用正己烷沉淀，过滤出沉淀在40 ℃真空干燥。产率83%，M _n=7718，PDI=1.22（其中x=34, y=27, z=3）。

实施例7

（1）合成大分子引发剂HO-PtBA-Br（目标分子量为4500）。称取一定量的CuBr₂(11.2 mg, 0.05 mmol)置于带搅拌子的50 mL干燥茄形瓶中，用反口橡皮塞封口，抽真空-通氩气三次。在氩气保护下依次用注射器将溶剂甲苯(20 ml)、单体tBA(5.073 mL, 35 mmol)、配体PMDETA(0.210 mL, 1 mmol)加入瓶中，搅拌15 min使催化剂配合物形成，加入还原剂Sn(Oct)₂(0.179 mL, 0.55 mmol)后再搅拌5 min。用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，通入氩气，用注射器逐滴加入引发剂HEBriB(0.171 mL, 1.06 mmol)，再转移到85 ℃油浴中反应0.5 h。反应完成后，冷却至室温，加入50 mLTHF，搅拌使其溶解，然后用中性氧化铝柱子除去催化剂CuBr₂（以THF作洗脱剂）。得到的反应液浓缩后缓慢加入到十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液中沉淀在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为76%，M _n=4771，PDI=1.32。

（2）合成PLGA-b-PtBA-Br。50 mL干燥反应瓶，将搅拌子、引发剂HO-PtBA-Br(M _n=4771, 0.53 mmol)、单体D, L-LA和GA(3.3 g, 0.55 mmol)加入反应瓶中，用橡皮塞密封。抽真空-通氩气三次，在氩气保护下加入溶剂甲苯(20 ml)和Sn(Oct)₂(0.081 mL, 0.5 mmol)，用液氮进行三次冷冻-抽气-升温循环后，在氩气保护下于110 ℃油浴中反应48 h。反应完成后，先减压蒸去甲苯，再用20 mL THF将聚合物溶解，用十倍量冷甲醇与去离子水的混合溶液沉淀后在45 ℃、35 mb真空干燥，得到白色粉末。产率为78%，M _n=9424，PDI=1.36。

（3）合成PLGA-b-PtBA-b-PPEGMA。50 mL干燥茄形瓶装入搅拌子，将大分子引发剂PLGA-b-PtBA-Br(M _n=9424, 0.32 mmol)，催化剂CuBr₂(6.7 mg, 0.03 mmol)加入反应瓶中，通气-抽气三次后加入溶剂甲苯(20 ml)、单体PEGMA(m=5, 0.798mL, 2.8 mmol)、配体TPMA(0.101 mL, 0.3mmol)，搅拌15 min后进行三次冷冻-抽气-升温过程，加入Sn(Oct)₂(0.075 mL, 0.23 mmol)溶液，搅拌5 min后置于90 ℃油浴中反应12 h。冷却后用150 mL THF溶解，过中性氧化铝柱子除去催化剂。浓缩除去甲苯后用THF溶解，缓慢加入到十倍量正己烷中，沉淀，然后在45 ℃、35 mb下真空干燥24 h，得到白色粉末。产率为71%，M _n=10038，PDI=1.33。

（4）水解反应生成PLGA-b-PAA-b-PPEGMA。称取一定量的PLGA-b-PtBA-b-PPEGMA (M _n=10038, 0.18 mmol)于圆底烧瓶中，加入二氯甲烷(15 mL)溶解，用冰水浴冷却至0 ℃，在快速搅拌下逐滴缓慢加入TFA（2.64 mL)，在0 ℃反应3 h，再将混合液在35 ℃反应6 h。反应完成后，旋蒸除去溶剂后用THF溶解，再用正己烷沉淀，过滤出沉淀在40 ℃真空干燥。产率94%，M _n=7285，PDI=1.22(其中x=36, y=18, z=2)。

实施例8

荧光探针法测定实施例2产物PLA-b-PMAA-b-PPEGMA的临界胶束浓度。

（1）配制芘溶液：用丙酮将芘配制成6×10^-5M的溶液。

（2）配样品溶液：称取10 mg PLA-b-PMAA-b-PPEGMA溶于5 mL丙酮，逐滴加入到100 mL去离子水中，挥发丙酮后得到0.1 mg/mL溶液，随后稀释成一系列浓度（0.0001~0.1 mg/ml）。取20支10 mL容量瓶，每支加入0.1 mL芘溶液，然后分别加入上述不同浓度的聚合物溶液配成样品液。样品液中芘的浓度为6×10^-7M。

（3）荧光光谱测试：以373 nm作为发射波长，测试样品液在300-350nm的激发光谱，取I ₃₃₇/I ₃₃₅比值对浓度对数logC作图（图11），曲线转折点即为临界胶束浓度值。测得PLA-b-PMAA-b-PPEGMA的临界胶束浓度为2.6 mg/L。

实施例9

制备PLA-b-PMAA-b-PPEGMA的载药胶束，并表征其粒径分布及形貌。

采用透析法制备载药胶束。准确称取8 mg 硝苯地平，40 mg PLA-b-PMAA-b-PPEGMA溶于50 mL 二甲基甲酰胺中，室温下搅拌4 h后，转入透析袋（MWCO3500-4000），用1L去离子水透析24 h，每4 h更换一次透析介质。将胶束溶液经孔径为0.45 μm的过滤头过滤后冷冻干燥。采用动态光散射法测其粒径及粒径分布。激光光散射法得PLA-b-PMAA-b-PPEGMA载药胶束的平均粒径为200 nm，粒径分布为0.232。采用SEM观察其形貌为球形，见图12。

实施例10

体外释放实验：精确称取10 mg载药胶束粉末，置于透析袋（MWCO3500-4000）中，然后分别加入5 mL pH 1.2盐酸缓冲液（模拟胃液）或pH 7.4磷酸盐缓冲液（模拟肠液），封好透析袋，转入药物溶出仪，加入35 mL pH缓冲液。设定温度在37℃，搅拌速度为120 rpm。每隔一定时间取样2 mL，并加入2 mL新鲜缓冲液。用紫外分光光度法测定不同时间释放液中硝苯地平浓度，绘制其体外释放曲线。

图13是PLA-b-PMAA-b-PPEGMA（MAA基团分子量3000，实施例2产物）的体外释放曲线，图14是PLGA-b-PAA-b-PPEGMA（MAA基团分子量3600，实施例7产物）的体外释放曲线。在胃液环境中（pH 1.2），药物释放速较慢， 24 h释放60%；在肠道环境中（pH 7.4），PLA-b-PMAA-b-PPEGMA载药胶束在2 h释放60%，12 h释放了90% ，27 h释放完全；PLGA-b-PAA-b-PPEGMA载药胶束4h内释放了65%，12 h释放95%，24 h释放完全。

Claims

1.一种具有pH响应性的梳状共聚物，其特征在于，结构式为