本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥功能高分子聚合物材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有pH敏感性和膜粘附性的兩親性嵌段共聚物及其制法。

背景技術(shù)：

口服給藥具有使用方便、費(fèi)用相對便宜、病人順應(yīng)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一種更容易被病人接受的常規(guī)治療方式。但是，口服給藥過程受很多因素限制，導(dǎo)致藥物在胃腸道中的生物利用度低，尤其是多數(shù)多肽類和蛋白類藥物(如胰島素)，由于這類藥物分子量較大、脂溶性較差，生物膜通透性低，而且胃腸道內(nèi)存在大量肽水解酶和蛋白水解酶，藥物口服容易發(fā)生首過效應(yīng)而被分解消化，因而多肽和蛋白類藥物的口服治療應(yīng)用仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。

嵌段聚合物是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的聚合物鏈段連接而成的特殊聚合物，嵌段聚合物的分子組成可以根據(jù)自身需求而自由設(shè)計(jì)，使聚合物同時(shí)兼具多種優(yōu)異性能。兩親性嵌段共聚物能夠在水溶液中自組裝形成具有核-殼結(jié)構(gòu)的聚合物膠束，聚合物膠束具有較小的粒徑，較低的臨界膠束濃度，較大的藥物增溶空間，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好等優(yōu)點(diǎn)，將其用于口服給藥載體，不僅能為藥物包載提供一定體積的穩(wěn)定空間，并且作為一個(gè)特殊的傳輸工具直接把藥物送到特定的組織或器官，發(fā)揮藥理作用。

含pH敏感性單體的兩親性聚合物膠束作為口服藥物載體，可以根據(jù)環(huán)境pH值的不同來控制藥物釋放速率，pH敏感聚合物一般含有可離子化的基團(tuán)，隨著pH值的不同，可離子化基團(tuán)的離子化能力發(fā)生改變，當(dāng)達(dá)到其等電點(diǎn)(pKa)時(shí)，這種變化非常明顯，比如聚甲基丙烯酸(PMAA)、聚丙烯酸(PAA)等含有羧基酸的聚合物，其pKa值為5.0～6.5，當(dāng)環(huán)境pH值小于pKa值時(shí)，羧基去離子化，大于pKa值時(shí)，羧基發(fā)生解離親水性增加；而人體胃腸道pH值存在較大差異，這類pH響應(yīng)聚合物膠束可保持其結(jié)構(gòu)在胃部環(huán)境(pH＝1.0～2.5)穩(wěn)定，減少藥物在胃部的釋放，當(dāng)?shù)竭_(dá)腸道部位(pH＝5.1～7.8)時(shí)，膠束結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，藥物慢慢地被釋放出來，因此可用于腸道藥物釋放的輸送體系。由于小腸上皮細(xì)胞膜粘附層帶負(fù)電荷，帶正電荷的聚合物膠束可與其相互作用，使膠束緊密地粘附在膜粘附層，延長膠束在腸道的停留時(shí)間，促進(jìn)藥物的完全釋放，同時(shí)膠束表面正電荷還有利于打開細(xì)胞緊密連接，促進(jìn)藥物吸收，提高藥物生物利用度[HsuL.W，Ho Y.C，Chuang E.Y，Effects of pH on molecular mechanisms of chitosan-integrin interactions and resulting tight-junction disruptions，Biomaterials，2013，34(3)：784-793]。

pH響應(yīng)性或膜粘附性等單一功能的膠束給藥無法同時(shí)克服藥物在胃部易降解、在腸道吸收度低等障礙。專利申請CN 101891870-A公布了一種以甲基丙烯酸叔丁酯和丙烯酸叔丁酯為pH響應(yīng)單體的膠束，pH敏感性較好，膠束殼層為親水性的甲基丙烯酸單甲氧基聚乙二醇酯，膠束帶負(fù)電荷，膜粘附性較差。Zhang，Y等用巰基基團(tuán)表面修飾pH敏感的聚丙烯酸聚合物來制備納米粒，膜粘附性較弱[Zhang Y，Wu X，Meng L，Zhang Y，Ai R，Qi N，et al.ThiolatedEudragit nanoparticles for oral insulin delivery：preparation，characterization and in vivo evaluation，Int J Pharm，2012，436(1-2)：341-350]。Cui，F(xiàn).等制備了羧化殼聚糖類納米粒膠束并用來包載胰島素，表面正電荷反轉(zhuǎn)為負(fù)電荷，膜粘附性下降[CuiF.Y，Qian F，ZhaoZ.M，Preparation，characterization，and oral delivery of insulin loaded earboxylated chitosan graftedpoly(methyl methacrylate)nanoparticles，Biomacromolecules，2009，10(5)，1253-1258]。PiyasiMukhopadhyay等利用具有膜粘附性的殼聚糖和pH敏感性的海藻酸鹽與胰島素混合制備具有核-殼結(jié)構(gòu)的納米粒，將pH敏感性和膜粘附性分開，制備工藝較復(fù)雜，納米粒仍帶負(fù)電荷，膜粘附性功能受到限制[Mukhopadhyay P，Chakraborty S，Bhattacharya S，pH-sensitive chitosan/alginate core-shell nanoparticles for efficient and safe oral insulin delivery，Int J BiolMacromol，2015，72：640-648]。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)合成一種具有pH響應(yīng)/膜粘附性雙功能集成的兩親性嵌段共聚物，提供了一種pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性共聚物的制備方法。

本發(fā)明總體構(gòu)思如下：將疏水單體與pH敏感單體設(shè)計(jì)成嵌段共聚形式，再與親水性的膜粘附性單體共聚得到兩親性嵌段共聚物，聚合物在水溶液中自組裝形成膠束，疏水單體與pH敏感單體互相締合構(gòu)成膠束疏水內(nèi)核，提供一定體積的載藥空間，親水性的膜粘附單體伸展在外形成膠束的殼層，能夠與小腸粘附層相互作用，發(fā)揮膜粘附性。選擇甲基丙烯酸(MAA)作為pH敏感性單體和pH不敏感親水性的甲基丙烯酸氨乙基酯作膜粘附性單體；MAA中含有可離子化的羧基，pKa值約為5.0～6.5，在人體胃液環(huán)境(pH＝1.0～2.5)中去離子化表現(xiàn)為疏水性，在腸道環(huán)境(pH＝5.2～7.5)中發(fā)生解離，親水性增加；甲基丙烯酸氨乙基酯中含有氨基，在pH小于8時(shí)，易質(zhì)子化帶正電。聚合物膠束作為口服給藥載體時(shí)，在胃液酸性環(huán)境下，MAA去離子化，膠束結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，藥物包載在膠束內(nèi)核，釋放緩慢，進(jìn)入腸道系統(tǒng)，膠束的正電荷特性使其粘附在小腸上皮細(xì)胞，同時(shí)MAA發(fā)揮pH敏感性，羧基逐步解離，膠束開始溶脹，結(jié)構(gòu)松散，藥物緩慢釋放出來，膜粘附性功能能夠延長膠束在腸道內(nèi)的停留時(shí)間并促進(jìn)藥物吸收。

即先制備pH敏感單體與疏水單體的共聚pH敏感嵌段，并以此嵌段共聚物作為大分子引發(fā)劑，再與膜粘附性單體共聚得到兩親性嵌段共聚物，最后將pH敏感單體上的叔丁基和膜粘附性單體上的保護(hù)基團(tuán)一同酸解即得到pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

1、一種pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)式為：

其中，R₁為甲基或羥乙基，R₂為甲基或氫，x＝20～40，y＝20～50，z＝20～50，優(yōu)選x＝25～35，y＝30～45，z＝25～45，數(shù)均分子量為5000～20000g/mol，優(yōu)選6000～14000g/mol。

2、根據(jù)1所述的一種pH響應(yīng)/膜粘附性雙功能兩親性嵌段共聚物，其特征在于：

(1)以甲基丙烯酸(MAA)為pH敏感單體，采用甲基丙烯酸(MAA)與疏水基團(tuán)甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚嵌段形式構(gòu)成pH敏感片段，其結(jié)構(gòu)式為：

其中，R₁為甲基或羥乙基，R₂為甲基或氫，x＝20～40，y＝20～50，數(shù)均分子量為2000～12000g/mol，MAA單體中含有可離子化的羧基，其pKa值為5.0～6.5，與人體腸道環(huán)境pH值(pH＝5.2～7.5)接近，當(dāng)環(huán)境pH值小于pKa時(shí)如人體胃液環(huán)境(pH＝1.0～2.5)，羧基去離子化，表現(xiàn)為疏水性，當(dāng)環(huán)境pH值大于pKa時(shí)如人體腸道環(huán)境(pH＝5.2～7.5)，羧基發(fā)生解離，親水性增加；

(2)以pH不敏感親水性的甲基丙烯酸氨乙基酯為膜粘附性基團(tuán)，其結(jié)構(gòu)式為：

甲基丙烯酸氨乙基酯中含有氨基，在pH小于8時(shí)，易質(zhì)子化帶正電荷，可與帶負(fù)電荷的小腸上皮細(xì)胞膜粘附層相互作用；

(3)兩親性嵌段共聚物能夠在水溶液中自組裝形成核-殼結(jié)構(gòu)膠束，其中疏水單體與pH敏感單體互相締合構(gòu)成膠束疏水內(nèi)核，提供一定體積的藥物包載空間，親水性的膜粘附單體伸展在外形成膠束的殼層，能夠與小腸上皮細(xì)胞粘附層相互作用，發(fā)揮膜粘附作用，延長膠束在腸道內(nèi)停留時(shí)間并打開細(xì)胞間緊密連接促進(jìn)藥物吸收，pH敏感性與膜粘附性互不干擾。

3、一種具有pH響應(yīng)/膜粘附性的兩親性嵌段共聚物的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備膜粘附性單體叔丁氧羰基(Boc)保護(hù)的甲基丙烯酸氨乙基酯(Boc-AEMA)

將叔丁氧羰基保護(hù)的乙醇胺、二氯甲烷、三乙胺攪拌均勻，用冰鹽浴冷卻至0℃，將甲基丙烯酰氯用二氯甲烷稀釋后緩慢滴入其中，滴加完后0℃下繼續(xù)攪拌30min再移入室溫下反應(yīng)10～20h，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液過濾，先用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌3次，再用去離子水洗滌3次，取有機(jī)相用適量無水硫酸鎂干燥，抽濾，濃縮，沉淀，洗滌，抽濾，干燥，即得到膜粘附性單體Boc-AEMA；

(2)制備大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br

在惰性氣體保護(hù)和無水條件下，將有機(jī)溶劑、pH敏感單體、疏水單體、還原劑、催化劑體系和引發(fā)劑混合，在60～100℃下反應(yīng)1～4h，脫除催化劑，濃縮，沉淀，洗滌，過濾，干燥，即得到大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br；

(3)制備兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)

在惰性氣體保護(hù)和無水條件下，將步驟(2)所得大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br、有機(jī)溶劑、膜粘附性單體、還原劑和催化劑體系混合，在50～100℃下反應(yīng)12～24h，脫除催化劑，濃縮，沉淀，洗滌，過濾，干燥，即得到兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)；

(4)制備pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)

將步驟(3)所得兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)溶于適量二氯甲烷，用冰鹽浴冷卻至0℃，加入一定體積三氟乙酸，繼續(xù)攪拌30min，再移入室溫下繼續(xù)反應(yīng)12～24h，濃縮，沉淀，洗滌，過濾，干燥，即得到pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)。

4、根據(jù)3所述的制備方法，還在于：

所述疏水性單體為丙烯酸類單體中的甲基丙烯酸甲酯(MMA)或甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)中的任一種；

所述pH響應(yīng)功能單體為甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)或丙烯酸叔丁酯(tBA)中的任一種；

所述膜粘附性功能單體為甲基丙烯酸氨乙基酯；

所述步驟(2)和(3)中有機(jī)溶劑為甲苯；

所述步驟(2)和(3)催化劑體系為溴化銅(CuBr₂)或氯化銅(CuCl₂)與五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)所組成的絡(luò)合物，五甲基二亞乙基三胺與溴化銅的質(zhì)量比為8～15，其制備方法可以是將溴化銅或氯化銅與五甲基二亞乙基三胺在20～25℃下攪拌30min；

所述步驟(2)和(3)還原劑為辛酸亞錫；

所述的步驟(2)中引發(fā)劑為2-溴異丁酸乙酯(EBriB)；

所述的步驟(2)中反應(yīng)溫度優(yōu)選為70～80℃，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為2～4h；

所述的步驟(3)中反應(yīng)溫度優(yōu)選為80～85℃，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為18～24h；

所述的步驟(2)和(3)中催化劑脫除是將反應(yīng)混合液用四氫呋喃溶解稀釋，過中性氧化鋁層析柱除去催化劑，以四氫呋喃為洗脫劑。

所述步驟(2)中沉淀是將濃縮后所得的溶液滴加到相當(dāng)于其體積10倍的甲醇與水混合液中，甲醇與水體積比為4∶1；

所述步驟(1)、(3)和(4)中沉淀是將濃縮后所得的溶液滴加到相當(dāng)于其體積10倍的0℃正戊烷中沉淀；

所述步驟(4)是采用0℃的三氟乙酸同時(shí)脫除叔丁基和叔丁氧羰基，三氟乙酸的用量是pH響應(yīng)單體與膜粘附性單體總摩爾量的10～20倍，優(yōu)選為12～16倍；

所述步驟(1)中反應(yīng)體系各物質(zhì)的質(zhì)量份數(shù)如下：

所述步驟(2)中反應(yīng)體系各物質(zhì)的質(zhì)量份數(shù)如下：

所述步驟(3)中反應(yīng)體系各物質(zhì)的質(zhì)量份數(shù)如下：

所述步驟(4)中反應(yīng)體系各物質(zhì)的質(zhì)量份數(shù)如下：

兩親性嵌段共聚物 3～6份

二氯甲烷 50～80份

三氟乙酸 15～45份

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)合成的pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物能夠在水溶液中自組裝形成核-殼結(jié)構(gòu)膠束，其中，pH響應(yīng)片段與疏水片段相互締合構(gòu)成膠束內(nèi)核，提供一定體積的藥物包載空間，親水性的膜粘附性單體伸展在外形成殼層，發(fā)揮膜粘附作用。

(2)聚合物以pKa值為5.0～6.5的甲基丙烯酸作為pH響應(yīng)單體，采用與疏水基團(tuán)共聚形式，以甲基丙烯酸氨乙基酯作為膜粘附性單體，甲基丙烯酸氨乙基酯中含有氨基，在pH小于8時(shí)，易質(zhì)子化帶正電荷。一定單位的正電荷使膠束有效粘附在小腸上皮細(xì)胞，延長膠束在腸道內(nèi)的停留時(shí)間，并打開細(xì)胞間緊密連接，促進(jìn)藥物吸收，同時(shí)pH敏感單體響應(yīng)胃腸道pH值的差異發(fā)揮藥物釋放作用，pH響應(yīng)與膜粘附性互不干擾。

(3)聚合物臨界膠束濃度為0.0275mg/ml遠(yuǎn)低于表面活性劑臨界膠束濃度，膠束納米粒徑較小，可用于多肽或蛋白類藥物口服治療應(yīng)用的藥物傳輸體系。

(4)所用制備方法具有操作簡單，反應(yīng)條件溫和，催化劑用量少，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，并可以通過調(diào)節(jié)聚合物分子中pH響應(yīng)基團(tuán)或膜粘附基團(tuán)的比例來滿足不同口服藥物的釋放要求。

附圖說明

圖1為膜粘附性單體叔丁氧羰基保護(hù)的甲基丙烯酸氨乙基酯合成反應(yīng)式。

圖2為大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br合成反應(yīng)式。

圖3為兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)合成反應(yīng)式。

圖4為pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)合成反應(yīng)式。

圖5為實(shí)施例1中膜粘附性單體叔丁氧羰基保護(hù)的甲基丙烯酸氨乙基酯(Boc-AEMA)的核磁共振氫譜圖(¹H-NMR)，溶劑為氘代氯仿(d-CDCl₃)。

圖6為實(shí)施例1中大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br的核磁共振氫譜圖(¹H-NMR)，溶劑為氘代氯仿(d-CDCl₃)。

圖7為實(shí)施例1中兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)的核磁共振氫譜圖(¹H-NMR)，溶劑為氘代氯仿(d-CDCl₃)。

圖8為實(shí)施例1中所得pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)的核磁共振氫譜圖(¹H-NMR)，溶劑為氘代二甲基亞楓(d-DMSO)。

圖9為實(shí)施例1中兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)的傅里葉紅外圖譜(FT-IR)。

圖10為實(shí)施例1中所得pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)的傅里葉紅外圖譜(FT-IR)。

圖11為實(shí)施例1中大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br的凝膠滲透色譜圖(GPC)，流動(dòng)相為四氫呋喃(THF)。

圖12為實(shí)施例1兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)的GPC洗脫曲線。

圖13為實(shí)施例1中pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)的GPC洗脫曲線。

圖14為芘在不同濃度P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)(實(shí)施例1產(chǎn)物)中的熒光光譜圖。

圖15為實(shí)施例1中P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)的臨界膠束濃度測試曲線。

圖16為不同pH值下P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)(實(shí)施例1產(chǎn)物)膠束溶液的粒徑變化曲線。

圖17為不同pH值下P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)(實(shí)施例1產(chǎn)物)膠束溶液zeta電位變化曲線。

圖18為pH＝2.3時(shí)實(shí)施例1中P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)膠束溶液粒徑分布圖。

圖19為pH＝7.3時(shí)實(shí)施例1中P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)膠束溶液粒徑分布圖。

圖20為pH＝2.3時(shí)實(shí)施例1中P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)膠束溶液zeta電位分布圖。

圖21為pH＝7.3時(shí)實(shí)施例1中P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)膠束溶液zeta電位分布圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)施方式予以說明，但又不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

(1)合成膜粘附性單體叔丁氧羰基(Boc)保護(hù)的甲基丙烯酸氨乙基酯(Boc-AEMA)

取100ml干燥圓底燒瓶置于冰鹽浴中，加入10mL無水乙醇胺和40mL二氯甲烷，磁力攪拌15min，將30g二碳酸二叔丁酯(O)用50ml二氯甲烷溶解后緩慢滴加到圓底瓶燒中，滴加完后冰鹽浴中繼續(xù)攪拌20min，再轉(zhuǎn)移至室溫下反應(yīng)12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液先用10％溶液洗滌3次，再用去離子水洗滌3次，取有機(jī)相用適量無水干燥2h，干燥后經(jīng)減壓抽濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到無色透明黏稠狀液體，40℃真空干燥24h得到Boc-保護(hù)的乙醇胺。

取100ml干燥的圓底燒瓶中置于冰鹽浴中，加入Boc-保護(hù)的乙醇胺(10g)、二氯甲烷(10ml)和三乙胺(TEA，10ml)，磁力攪拌30min，將甲基丙烯酰氯(7.1ml)用二氯甲烷(12ml)稀釋后緩慢滴加到圓底燒瓶中，滴加完后冰鹽浴中繼續(xù)攪拌20min，再轉(zhuǎn)移至室溫下繼續(xù)反應(yīng)15h，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液減壓抽濾，濾液先用飽和溶液洗滌3次，再用去離子水洗滌3次，取有機(jī)相用適量無水干燥2h，減壓抽濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)部分二氯甲烷，緩慢滴加到0℃正戊烷中沉淀，正戊烷洗滌，過濾，40℃下真空干燥24h，即得到膜粘附性功能單體Boc-AEMA。

(2)合成大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br(A∶B＝30∶35，A代表疏水性單體MMA，B代表PH敏感單體tBMA，比值為疏水段與PH敏感段長度比，下同)

取50ml干燥茄形瓶，稱取(9mg，0.04mmol)置于其中，用翻口橡皮塞密封，抽真空-通氬氣3次，在氬氣保護(hù)下依次用注射器將甲苯(10mL)、MMA(3.180mL，30mmol)、tBMA(5.715mL，35mmol)和配體PMDETA(0.105mL)加入瓶中，磁力攪拌30min形成催化劑配合物，將還原劑(0.195mL，0.6mmol)溶于3ml甲苯并注入反應(yīng)瓶，繼續(xù)攪拌30min，用液氮進(jìn)行3次冷凍-抽氣-通氣-升溫循環(huán)，注入引發(fā)劑EBriB(0.147ml)，在75℃油浴中反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，加入20ml四氫呋喃攪拌溶解聚合物，過中性氧化鋁柱子除去催化劑(以四氫呋喃為洗脫劑)，將所得溶液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，濃縮液緩慢滴加到其體積十倍的0℃甲醇/水混合溶液(體積為4∶1)中沉淀，減壓抽濾并用甲醇與水的混合溶液(體積為4∶1)洗滌3次，在40℃下真空干燥24h，即得到大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br，產(chǎn)品呈白色粉末狀。

(3)合成兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)(AB∶C＝(30∶35)∶30，AB代表疏水單體與PH敏感單體的共聚嵌段即大分子引發(fā)劑，C代表膜粘附性單體Boc-AEMA，下同)

取50mL干燥茄形反應(yīng)瓶，加入大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br(2.041g)(步驟(2)產(chǎn)物)，Boc-AEMA(1.72g)，(9mg，0.04mmol)，用翻口橡皮塞密封，抽真空-通氬氣3次，在氬氣保護(hù)下依次注入甲苯(12mL)、PMDETA(0.105ml)，磁力攪拌1h，使其溶解和形成催化劑配合物，將還原劑(0.195ml，0.6mmol)溶于3ml甲苯中再注入反應(yīng)瓶中，繼續(xù)攪拌30min，用液氮進(jìn)行3次冷凍-抽氣-通氣-升溫循環(huán)，置于80℃油浴中反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后加入20ml四氫呋喃溶解聚合物，過中性氧化鋁柱子除去催化劑(以四氫呋喃為洗脫劑)，所得溶液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，濃縮液緩慢滴加到0℃正戊烷中沉淀，減壓抽濾并用正戊烷洗滌，40℃下真空干燥24h，即得到兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)，產(chǎn)品呈白色粉術(shù)狀。

(4)合成pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)(A∶B∶C＝30∶35∶30，A代表疏水單體MMA，B代表PH敏感單體MAA，C代表膜粘附性單體AEMA，下同)

取50ml干燥圓底燒瓶置于冰鹽浴中，加入0.5g兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)(步驟(3)產(chǎn)物)和6mL二氯甲烷，磁力攪拌20min，緩慢滴入三氟乙酸(3.5mL)，滴加完后在0℃下繼續(xù)攪拌30min，再移至常溫下反應(yīng)15h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去二氯甲烷后加入4ml四氫呋喃使聚合物溶解，緩慢滴加到0℃正戊烷中沉淀，減壓抽濾并用正戊烷洗滌，40℃下真空干燥24h，即得到pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)，產(chǎn)品呈白色粉末狀。

實(shí)施例2

(1)膜粘附性單體叔丁氧羰基(Boc)保護(hù)的甲基丙烯酸氨乙基酯(Boc-AEMA)的合成同實(shí)施例1中步驟(1)。

(2)合成大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br(A∶B＝30∶45)

取50ml干燥茄形瓶，稱取(9mg，0.04mmol)置于其中，用翻口橡皮塞密封，抽真空-通氬氣3次，在氬氣保護(hù)下依次用注射器將甲苯(12mL)、MMA(3.180mL，30mmol)、tBMA(7.35mL，45mmol)和配體PMDETA(0.130mL)加入瓶中，磁力攪拌30min形成催化劑配合物，將還原劑(0.195mL，0.6mmol)溶于3ml甲苯并注入反應(yīng)瓶中，繼續(xù)攪拌30min，用液氮進(jìn)行3次冷凍-抽氣-通氣-升溫循環(huán)，注入引發(fā)劑EBriB(0.147ml)，在75℃油浴中反應(yīng)2h。反應(yīng)完成后，冷卻至室溫，加入25ml四氫呋喃攪拌使其溶解稀釋，過中性氧化鋁柱子除去催化劑(以四氫呋喃為洗脫劑)，將所得溶液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，濃縮后緩慢滴加到十倍量甲醇/水(體積為4∶1)中沉淀，減壓抽濾并用甲醇與水的混合液(體積為4∶1)洗滌3次，40℃下真空干燥24h，即得到大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br，產(chǎn)品呈白色粉末狀。

(3)合成兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)(AB∶C＝(30∶45)∶30)

取50mL干燥茄形反應(yīng)瓶，加入大分子引發(fā)劑P(MMA-co-tBMA)-Br(1.917g)(步驟(2)產(chǎn)物)，Boc-AEMA(1.376g)，(9mg，0.04mmol)，用翻口橡皮塞密封，抽真空-通氬氣3次，在氬氣保護(hù)下依次注入甲苯(12mL)、PMDETA(0.130ml)，攪拌使其溶解和形成催化劑配合物，將還原劑(0.195ml，0.6mmol)溶于3ml甲苯中再注入反應(yīng)瓶中，繼續(xù)攪拌30min，用液氮進(jìn)行3次冷凍-抽氣-通氣-升溫循環(huán)，置于80℃油浴中反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后加入30ml四氫呋喃溶解聚合物，過中性氧化鋁柱子除去催化劑(以四氫呋喃為洗脫劑)，所得溶液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，濃縮后緩慢滴加到0℃正戊烷中沉淀，減壓抽濾并用正戊烷洗滌，40℃下真空干燥24h，得到兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)，產(chǎn)品呈白色粉末狀。

(4)合成pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)(A∶B∶C＝30∶45∶30)

取50ml干燥圓底燒瓶置于冰鹽浴中，加入0.5g步驟(3)所得嵌段共聚物P(MMA-co-tBMA)-b-P(Boc-AEMA)和6mL二氯甲烷，磁力攪拌20min，緩慢滴入三氟乙酸(4mL)，在0℃下反應(yīng)30min，再移至常溫下繼續(xù)反應(yīng)15h，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去二氯甲烷后加入4ml四氫呋喃使聚合物溶解，緩慢滴加到0℃正戊烷中沉淀，減壓抽濾并用正戊烷洗滌，40℃下真空干燥24h，即得到pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)，產(chǎn)品呈白色粉末狀。

實(shí)施例3

芘熒光探針法測定pH響應(yīng)/膜粘附性兩親性嵌段共聚物的臨界膠束濃度。

(1)配制一定濃度的芘溶液：準(zhǔn)確稱取2.43mg芘溶于10ml丙酮中，移液至100ml容量瓶中，用丙酮定容，配成濃度為12×10^-5M的芘溶液備用。取5ml 12×10^-5M的芘溶液用丙酮稀釋成6×10^-5M。

(2)樣品溶液的配制：稱取10mg兩親性嵌段共聚物(實(shí)施例1產(chǎn)物)P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)溶于3ml丙酮中，攪拌下準(zhǔn)確加入10ml去離子水，攪拌過夜使丙酮完全揮發(fā)，得到1mg/ml聚合物母液，將聚合物母液稀釋成一系列0.0001～1mg/ml的溶液，取10支10ml干凈容量瓶，每支加入0.1ml 6×10^-5M芘溶液，然后加入上述一系列不同濃度的聚合物溶液配制成樣品液，使每支容量瓶中芘的濃度為6×10^-7M。

(3)熒光光譜測試：以373nm波長發(fā)射，激發(fā)和發(fā)射的寬帶均為1.25nm，在范圍為300～350nm的波長內(nèi)掃描，以與處吸收強(qiáng)度比與聚合物濃度對數(shù)作圖，圖中/比值增加的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為聚合物的臨界膠束濃度，詳細(xì)曲線見圖15，P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)的臨界膠束濃度為0.0275mg/ml，遠(yuǎn)低于普通表面活性劑的CMC值，如十二烷基硫酸鈉的CMC值為2.31mg/ml。

實(shí)施例4

制備聚合物膠束溶液并測試不同pH值下膠束溶液粒徑大小和zeta電位。

采用透析法制備pH敏感/膜粘附性雙功能兩親性嵌段共聚物膠束溶液。稱取100mg P(MMA-co-MAA)-b-P(AEMA)(實(shí)施例1產(chǎn)物)溶于20mlDMF中，室溫下攪拌12小時(shí)，然后將聚合物溶液轉(zhuǎn)移至預(yù)先處理的透析袋中(MWCO 3500)，置于1L去離子水中，常溫下透析24小時(shí)，前12小時(shí)內(nèi)，每2小時(shí)更換一次去離子水，后12小時(shí)，每6小時(shí)更換一次去離子水，透析完畢，將所得膠束溶液用0.45pm過濾膜過濾后移入100ml容量瓶中，用去離子水定容，取一定體積的膠束溶液用0.1mol/lHCl鹽酸調(diào)節(jié)其pH值，室溫下用馬爾文電位粒度儀表征其不同pH值下膠束粒徑大小和zeta電位。膠束溶液粒徑大小隨pH值不同而不同，pH在2～3時(shí)膠束溶液澄清，平均粒徑為500am，pH在6.5～7.5時(shí)膠束溶液變渾濁，平均粒徑為100nm～200nm，具有pH敏感性；zeta電位亦隨著pH值不同而不同，pH在2～3時(shí)zeta電位大于40mv，pH在7～8時(shí)zeta電位有所降低但仍大于20mv，較高的正電荷使其具有膜粘附性。