一種兩親性三元分子刷聚合物及其構筑的蠕蟲狀單分子膠束的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于自組裝高分子材料領域，具體涉及一種兩親性三元分子刷聚合物及其 構筑的蠕蟲狀單分子膠束。
【背景技術】
[0002] 隨著新型合成反應技術(如活性自由基聚合、點擊化學等）的出現，通過聚合物制 備功能性納米膠束的技術也大量涌現。作為最常見的制備膠束的方法之一，自組裝法可以 簡單地通過調控嵌段共聚物的組成成份、各部分重量比，鏈的長度等來控制膠束的形狀，大 小和性能。
[0003] 目前，嵌段共聚合和接枝共聚物通過自組裝制備得到的膠束通常為多分子膠束。 傳統的多分子膠束在增溶藥物方面確實起到很大的作用，并一度受到人們的高度重視。但 傳統的多分子膠束是一個動態平衡結構，其結構會隨著外界環境的改變而發生變化。當聚 合物的濃度低于CMC時，膠束會解組裝。此外，血液循環系統中pH，溫度，離子強度，高剪切力 等因素也會影響到膠束的穩定性。這些因素，都會導致藥物過早被釋放，從而降低療效。
[0004] 為了提高載體的穩定性，人們通常采取以下兩種方法:1)對多分子膠束進行交聯， 鎖定結構;2)用單分子膠束取代多分子膠束。
[0005] 然而，在包載藥物之后進行載體的結構鎖定，化學交聯法通常會引入有毒的小分 子交聯劑，光交聯法則又會使被包載在內部的藥物變質。因此，制備多樣化的穩定的單分子 膠束是更佳的選擇。
[0006] 除了結構穩定以外，單分子膠束具有更大的比表面積，更高的載藥量，更小的粒 徑，并且可通過前驅體聚合物的分子量大小，結構控制所需制備的膠束的大小和形態。
[0007] 目前，大部分的單分子膠束均是通過樹枝型兩親性聚合物制備得到。但制備樹枝 型聚合物過程極其繁瑣，嚴重影響了它的應用。而兩親性聚合物制備過程相對簡單，并且可 以通過調節聚合物的接枝率，親疏水比例，鏈長度等來調節所得到的膠束的形貌，大小，具 有很好的可控性。
[0008] 然而，目前大部分關于接枝共聚物的研究，以制備多分子膠束/膠囊為主，如專利 CN103289099A報道的由接枝共聚物制備得到的酸敏型納米膠囊，專利CN 103059312 A報道 的通過乳液自組裝法制備獲得的一種多通道PH響應性的納米膠囊，專利CN 104645908 A報 道的光交聯型納米石蠟相變儲能膠囊，如果不對膠囊結構進一步鎖定，它們均存在容易受 外界環境影響而發生解體的問題。
【發明內容】
[0009] 為解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種兩親性三元 分子刷聚合物。
[0010]本發明的另一目的在于提供上述兩親性三元分子刷聚合物的合成方法。
[0011]本發明的再一目的在于提供由上述兩親性三元分子刷聚合物制備得到的蠕蟲狀 單分子膠束。該蠕蟲狀單分子膠束具有核殼結構，內核由疏水高聚物組成，外層是親水性高 聚物。
[0012] 本發明還提供了上述蠕蟲狀單分子膠束的用途。
[0013] 本發明目的通過以下技術方案實現：
[0014] -種兩親性三元分子刷聚合物具有如下的通式:A-g-(B-r-C-r-D);
[0015] 其中，g代表接枝，r代表無規共聚，A為聚合物主鏈，B為親油性高分子側鏈，C為具 光交聯結構的高分子側鏈，D為親水性高分子側鏈;親油性高分子側鏈B、具光交聯結構的高 分子側鏈C和親水性高分子側鏈D無規地接枝在主鏈A上；
[0016] 所述聚合物主鏈A的聚合度為100~1000,親油性高分子側鏈B的聚合度為50~ 120,具光交聯結構的高分子側鏈C的聚合度為50~100,親水性高分子側鏈D的聚合度為100 ~150;親油性高分子側鏈B的接枝率為1~10%，具光交聯結構的高分子側鏈C的接枝率為 10~19%，親水性高分子側鏈D的接枝率為40~70% ;
[0017]組成所述聚合物主鏈A的聚合物可以是疊氮基聚甲基丙烯酸縮水甘油酯P(GMA-N3)、疊氮基乙基纖維素(EC-N 3)、炔基乙基纖維素(EC-C = CH)、疊氮基聚乙烯醇P(VA-N3)、炔 基聚乙烯醇P(VA-C = CH)、炔基聚甲基丙烯酸羥乙酯P(HEMA-C = CH)、炔基聚丙烯酸羥乙酯P (HEA-C = CH)、炔基聚甲基丙烯酸羥丙酯（PHPMA-C = CH)、疊氮基聚甲基丙烯酸羥丙酯 (PHPMA-N3)、炔基聚丙烯酸羥丙酯(PHPA-C = CH)和疊氮基聚丙烯酸羥丙酯(PHPA-N3)的一 種；
[0018]組成所述親油性高分子側鏈B的聚合物是末端為炔基的聚丙烯酸丁酯(PnBA_C = 〇0、聚丙烯酸叔丁酯(？七8六-(：=〇0、聚丙烯酸甲酯(?獻-(：=〇0、聚甲基丙烯酸甲酯(?11八-C三CH)、聚己內酯（PCL-C三CH)、聚苯乙烯（PS-C三CH)、聚丙烯腈（ΡΑΝ-C三CH)、聚丙交酯 (PLA-C = CH)和聚醋酸乙烯酯(PVAc-C = CH)中的一種，或是末端為疊氮基的聚丙烯酸丁酯 (PnBA-N3)和聚丙烯酸叔丁酯(PtBA-N 3)中的一種；
[0019]組成所述具光交聯結構的高分子側鏈C的聚合物是末端為炔基的聚甲基丙烯酸肉 桂酰基乙酯（PCEMA-C三CH)、聚丙烯酸肉桂酰基乙酯（PCEA-C三CH)和聚乙烯醇肉桂酸酯 (PVC-C = CH)中的一種，或是末端為疊氮基的聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEMA-N3)、聚丙 烯酸肉桂酰基乙酯(PCEA-N 3)和聚乙烯醇肉桂酸酯(PVC-N3)中的一種；
[0020] 組成所述親水性高分子側鏈D的聚合物是末端為炔基的聚乙二醇(MPEG-C = CH)、 聚(N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM-C三CH)和聚乙烯亞胺(PEI-C三CH)中的一種，或是末端為 疊氮基的聚乙二醇(MPEG-N 3)和聚(N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM-N3)中的一種；
[0021] 上述兩親性三元分子刷聚合物可通過活性聚合及點化學等方法合成，其合成方法 具體包括以下步驟：
[0022] (1)合成主鏈，再對主鏈進行功能化，得到功能化主鏈聚合物；
[0023] (2)合成側鏈，在合成過程中同時引入功能基團或對合成后的側鏈進行功能化，得 到親水性高分子側鏈聚合物、親油性高分子側鏈聚合物和具光交聯結構的高分子側鏈聚合 物；
[0024] (3)將功能化主鏈聚合物、親水性高分子側鏈聚合物、親油性高分子側鏈聚合物和 具光交聯結構的高分子側鏈聚合物混合，在催化劑存在下進行一步"疊氮-炔基"點擊化學 反應，得到兩親性三元接枝聚合物。
[0025] 步驟（1)中所述的合成主鏈的方法為自由基聚合、可控自由基聚合和陰離子聚合 中的一種；
[0026] 步驟(1)中所述的功能化是在主鏈的每個單元上引入炔基或者疊氮基團；
[0027] 步驟（1)中所述的功能化主鏈聚合物可以是疊氮基聚甲基丙烯酸縮水甘油酯P (61^-犯）、疊氮基乙基纖維素化(：-此）、炔基乙基纖維素化(：-(^〇0、疊氮基聚乙烯醇？(￥八-N3)、炔基聚乙烯醇P(VA-C = CH)、炔基聚甲基丙烯酸羥乙酯P(HEMA-C = CH)、炔基聚丙烯酸 羥乙酯P(HEA-C = CH)、炔基聚甲基丙烯酸羥丙酯(PHPMA-C = CH)、疊氮基聚甲基丙烯酸羥丙 酯(PHPMA-N3)、炔基聚丙烯酸羥丙酯(PHPA-C = CH)和疊氮基聚丙烯酸羥丙酯(PHPA-N3)的一 種；
[0028] 步驟(2)中所述的合成側鏈的方法為自由基聚合、可控自由基聚合和陰離子聚合 中的一種；
[0029]步驟（2)中所述親水性高分子側鏈聚合物是末端為炔基的聚乙二醇（MPEG_C = CH)、聚(N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM-C三CH)和聚乙烯亞胺(PEI-C三CH)中的一種，或是末 端為疊氮基的聚乙二醇(MPEG-N 3)和聚(N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM-N3)中的一種；
[0030] 步驟(2)中所述親油性高分子側鏈聚合物是末端為炔基的聚丙烯酸丁酯(PnBA-C = CH)、聚丙烯酸叔丁酯（PtBA-C = CH)、聚丙烯酸甲酯（PMA-C = CH)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA-C三CH)、聚己內酯（PCL-C三CH)、聚苯乙烯（PS-C三CH)、聚丙烯腈（PAN-C三CH)、聚丙 交酯(PLA-C = CH)和聚醋酸乙烯酯(PVAc-C = CH)中的一種，或是末端為疊氮基的聚丙烯酸 丁酯(PnBA-N3)和聚丙烯酸叔丁酯(PtBA-N 3)中的一種；
[0031] 步驟(2)中所述的具光交聯結構的高分子側鏈聚合物是末端為炔基的聚甲基丙烯 酸肉桂酰基乙酯(PCEMA-C = CH)、聚丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEA-C = CH)和聚乙烯醇肉桂酸 酯(PVC-C = CH)中的一種，或是末端為疊氮基的聚甲基丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEMA-N3)、聚 丙烯酸肉桂酰基乙酯(PCEA-N 3)和聚乙烯醇肉桂酸酯(P VC-N3)中的一種；
[0032] 步驟(2)中所述的引入功能基團和功能化是在側鏈的末端上引入炔基或者置氣基 團；
[0033]步驟(3)中所述的催化劑為以下組合中的一種:硫酸銅與抗壞血酸、溴化亞銅與五 甲基二乙烯三胺或溴化亞銅與2,2'_聯吡啶;所述的硫酸銅與抗壞血酸的質量比優選為1: 2〇
[0034] 一種蠕蟲狀單分子膠束，長度為20~300nm，寬度為15~35nm。是將去離子水緩慢 滴加至所述的兩親性三元分子刷聚合物的N，N二甲基甲酰胺溶液中，再經過透析除去N，N-二甲基甲酰胺得到，具體步驟為:將1~10質量份上述兩親性三元高接枝密度聚合物溶于1 ~50質量份N，N-二甲基甲酰胺中，再將50~500質量份水緩慢滴加到上述兩親性三元分子 刷聚合