本發(fā)明涉及聚合物材料領(lǐng)域，具體涉及一種超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡的制備方法。

背景技術(shù)：

囊泡是廣泛存在于生命系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)，在基因藥物運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域中有很廣泛的應(yīng)用，因而已經(jīng)引起了科研工作者極大的研究興趣。一般來說，囊泡可以由脂質(zhì)體分子、表面活性劑、嵌段共聚物的自組裝得到。其中，毫無疑問，聚合物囊泡位于納米科技革命的最前沿，這是由于聚合物囊泡在藥物封裝、藥物運(yùn)輸、納米反應(yīng)器和微米或納米材料模板等領(lǐng)域擁有無限可能的應(yīng)用潛力。超聲是一種對(duì)人體無害的物理信號(hào)，因此超聲刺激響應(yīng)性聚合物囊泡在生物體內(nèi)藥物運(yùn)輸和緩釋具有非常大的前景。然而，目前聚合物囊泡大多數(shù)都是由二嵌段共聚物，三嵌段共聚物、樹枝狀聚合物和超支化聚合物的自組裝得到的，而關(guān)于利用多嵌段的縮聚物則很難制備出囊泡，并且目前聚合物囊泡很難具備超聲響應(yīng)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡的制備方法。

本發(fā)明的超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡的制備方法，包括以下步驟：

（1）向反應(yīng)球瓶中加入干燥劑、溶劑，緩慢加熱至40-70℃，攪拌使之完全溶解，隨后再向溶液中加入含磺酸基的芳香族二元羧酸和穩(wěn)定劑，待其完全溶解后，再加入稍過量的二元胺，隨后關(guān)閉控溫儀，待溶液冷卻后，再抽排三次，用惰性氣體置換出體系中的空氣，在保持惰性氣氛下，進(jìn)行反應(yīng)，得到親水聚酰胺嵌段；以脂肪族二元羧酸代替含磺酸基的芳香族二元羧酸，以同樣的方法得到疏水聚酰胺鏈段；

（2）迅速將質(zhì)量比為1:4-3:5的親水聚酰胺鏈段和疏水聚酰胺鏈段混合加入到反應(yīng)球瓶中，同時(shí)補(bǔ)加干燥劑補(bǔ)償整個(gè)反應(yīng)體系的損失，在惰性氣氛下，繼續(xù)反應(yīng)，得到共聚酰胺溶液，用甲醇使其沉淀，靜置后，過濾、洗滌，收集到多嵌段共聚酰胺，進(jìn)一步在90-105℃下真空干燥；所述真空干燥的時(shí)間為20-30小時(shí)，優(yōu)選24小時(shí)。

（3）將多嵌段共聚酰胺溶于去離子水中制得多嵌段共聚酰胺溶液，在40-60℃下加熱攪拌，得到超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡；所述加熱攪拌優(yōu)選12小時(shí)。

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（1）及步驟（2）中，所述干燥劑為氯化鈣、硫酸鈣、硫酸銅中的一種或幾種。

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（1）及步驟（2）中，所述反應(yīng)的條件是加熱升溫至95℃-110℃、反應(yīng)2-20小時(shí)。其中，反應(yīng)溫度更為優(yōu)選95℃、100℃、105℃或110℃，反應(yīng)時(shí)間更為優(yōu)選2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、5小時(shí)、6小時(shí)、7小時(shí)、10小時(shí)或20小時(shí)。

另外，在步驟（3）中，親水聚酰胺鏈段與疏水聚酰胺鏈段的質(zhì)量比為1:4-3:5，該質(zhì)量比也可優(yōu)選1:4、2:5或3:5。

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（1）及步驟（2）中，所述溶劑為n-甲基吡咯烷酮和吡啶的混合溶液，其中n-甲基吡咯烷酮與吡啶的體積比為5-9:1-4，其中更為優(yōu)選例如5:1、6:2、7:1、8:3或9:4。

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（1）及步驟（2）中，所述穩(wěn)定劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亞磷酸酯中的一種或幾種。

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（1）及步驟（2）中，所述二元胺為乙二胺、丁二胺、己二胺或葵二胺中的一種或幾種。

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（1）中，所述含磺酸基的芳香族二元羧酸至少為間苯二甲酸-5-磺酸鈉、對(duì)苯二甲酸-5-磺酸鈉中的一種或幾種

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（1）中，所述的脂肪族二元酸為丁二酸、己二酸、壬二酸或癸二酸中的一種或幾種。

所述的制備方法，步驟（1）中親水聚酰胺鏈段制備中各成分用量的質(zhì)量比為60-100份混合溶劑：20-30份含磺酸基的芳香族二元羧酸：6-18份二元胺：60-100份穩(wěn)定劑：1-6份干燥劑；步驟（1）中疏水聚酰胺鏈段制備中各成分用量的質(zhì)量比為60-100份混合溶劑:12-20份脂肪族二元酸：6-18份二元胺：60-100份穩(wěn)定劑：1-6份干燥劑；

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（3）中，所述反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為24-96小時(shí)、反應(yīng)溫度為100-130℃，其中反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)或96小時(shí)；反應(yīng)溫度優(yōu)選100℃、105℃、120℃或130℃。

另外，在步驟（3）中，真空干燥溫度為90-105℃，其中優(yōu)選90℃、95℃、100℃或105℃。

根據(jù)如上所述的制備方法，在步驟（4）中，多嵌段共聚酰胺溶液的濃度為0.5mg/ml-10mg/ml。其中，優(yōu)選0.5mg/ml、1mg/ml或2mg/ml。

另外，在步驟（4）中，攪拌溫度為40-60℃，可優(yōu)選為40℃、50℃或60℃。

由本發(fā)明所制備的聚酰胺囊泡具有超聲響應(yīng)性，在超聲的作用下囊泡會(huì)發(fā)生破裂。本發(fā)明所涉及的制備方法簡單，囊泡性能穩(wěn)定。

選用不溶于水的尼羅紅分子作為模型藥物分子，對(duì)囊泡水溶液而言，如果包裹在囊泡疏水壁中的尼羅紅分子被釋放到水溶液中，由于尼羅紅分子不溶于水，會(huì)聚集沉淀下來，從而導(dǎo)致囊泡水溶液中尼羅紅染料熒光強(qiáng)度的降低，因此可以通過檢測囊泡水溶液的熒光光譜，來確定mbcpa囊泡的藥物釋放能力，并且可以通過與hbpo-star-peo囊泡的釋放進(jìn)行比較來驗(yàn)證本發(fā)明超聲響應(yīng)的獨(dú)特性。

通過對(duì)比室溫下、50℃、50℃超聲作用下囊泡的熒光發(fā)射光譜來驗(yàn)證本發(fā)明中囊泡的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1制得的mbcpa的核磁圖譜。

圖2是實(shí)施例1制得的囊泡的透射電鏡圖。

圖3是實(shí)施例1中的在不同超聲作用時(shí)間后囊泡溶液中尼羅紅紫外吸收強(qiáng)度的測試結(jié)果。

圖4是超聲作用后囊泡溶液圖。

圖5是在超聲作用下包裹有尼羅紅染料分子的實(shí)施例1制得的囊泡或hbpo-star-peo囊泡水溶液的熒光發(fā)射光譜歸一化曲線。

圖6是實(shí)施例1制得的囊泡在室溫下、50℃、50℃超聲作用下囊泡的熒光發(fā)射光譜歸一化曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳述，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。

下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑常規(guī)獲得。

一、超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡的制備

實(shí)施例1

1）在50ml的反應(yīng)球瓶中加入0.1g的無水氯化鈣、5.0ml的n-甲基吡咯烷酮與1ml的吡啶的混合溶液，緩慢加熱至70℃，攪拌使之完全溶解。隨后再向溶液中加入2.68g間苯二甲酸-5-磺酸鈉（5-ssipa）和5.2ml亞磷酸三苯酯，待其完全溶解后，再加入稍過量的1.2g己二胺。隨后關(guān)閉控溫儀，待溶液冷卻后，再抽排三次，用氮?dú)庵脫Q出體系中的空氣。在保持體系惰性氣氛下，開始加熱升溫至100℃，反應(yīng)2小時(shí)即可得到親水pa6sip嵌段。采用相同的方法以己二酸（1.2g）代替間苯二甲酸-5-磺酸鈉合成疏水的pa66鏈段。

2）隨后，按pa6sip:pa66質(zhì)量比1:4迅速的把pa6sip嵌段溶液與pa66嵌段溶液混合轉(zhuǎn)移到反應(yīng)球瓶中。同時(shí)補(bǔ)加無水氯化鈣補(bǔ)償整個(gè)反應(yīng)體系的損失。在惰性氣氛下，反應(yīng)在100℃繼續(xù)反應(yīng)24小時(shí)。最后得到的共聚酰胺溶液用250ml甲醇沉淀。靜置過夜后，過濾可以得到纖維粉末狀產(chǎn)物，并用甲醇洗滌產(chǎn)物三次。收集到的超聲響應(yīng)性多嵌段共聚酰胺在90℃下，真空干燥24小時(shí)。為了方便起見，將制備的多嵌段共聚酰胺記為mbcpa。圖1是實(shí)施例1制得的mbcpa的核磁圖譜，該圖譜顯示成功合成mbcpa聚酰胺。

3）將3mg多嵌段共聚酰胺溶于6ml的去離子水中，在60℃下，加熱攪拌12小時(shí)，最后得到超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡溶液。圖2是實(shí)施例1制得的囊泡的透射電鏡圖。

實(shí)施例2

1）在50ml的反應(yīng)球瓶中加入0.2g的無水硫酸銅，7.0ml的n-甲基吡咯烷酮與1ml的吡啶的混合物溶液，緩慢加熱至60℃，攪拌使之完全溶解。隨后再向溶液中加入2.0g對(duì)苯二甲酸-5-磺酸鈉和8.2ml亞磷酸三苯酯，待其完全溶解后，再加入稍過量的1.4g丁二胺。隨后關(guān)閉控溫儀，待溶液冷卻后，再抽排三次，用氮?dú)庵脫Q出體系中的空氣。在保持體系惰性氣氛下，開始加熱升溫至95℃，反應(yīng)10小時(shí)即可得到親水pa6sip嵌段。采用相同的方法用己二酸（2.0g）代替對(duì)苯二甲酸-5-磺酸鈉合成疏水鏈段。

2）隨后，按親水鏈段:疏水鏈段質(zhì)量比2:5迅速的把親水和疏水鏈段混合到反應(yīng)球瓶中。同時(shí)補(bǔ)加0.05g無水硫酸銅補(bǔ)償整個(gè)反應(yīng)體系的損失。在惰性氣氛下，反應(yīng)在120℃繼續(xù)反應(yīng)48小時(shí)。最后得到的共聚酰胺溶液用250ml甲醇沉淀。靜置過夜后，過濾可以得到纖維粉末狀產(chǎn)物，并用甲醇洗滌產(chǎn)物三次。收集到的超聲響應(yīng)性多嵌段共聚酰胺在95℃下，真空干燥24小時(shí)。

3）將6mg多嵌段共聚酰胺溶于6ml的去離子水中，在40℃下，加熱攪拌12小時(shí)，最后得到超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡溶液。

實(shí)施例3

1）在50ml的反應(yīng)球瓶中加入0.4g的無水硫酸鈣，8.0ml的n-甲基吡咯烷酮與3ml的吡啶的混合溶液，緩慢加熱至40℃，攪拌使之完全溶解。隨后再向溶液中加入3.0g間苯二甲酸-5-磺酸鈉（5-ssipa）和6.6ml磷酸三苯酯，待其完全溶解后，再加入稍過量的0.6g己二胺。隨后關(guān)閉控溫儀，待溶液冷卻后，再抽排三次，用氮?dú)庵脫Q出體系中的空氣。在保持體系惰性氣氛下，開始加熱升溫至95℃，反應(yīng)20小時(shí)即可得到親水聚酰胺嵌段。用相同的方法，用丁二酸（1.5g）代替間苯二甲酸-5-磺酸鈉（5-ssipa）合成疏水聚酰胺鏈段。

2）隨后，按親水鏈段:疏水鏈段質(zhì)量比3:5迅速的將親水鏈段和疏水鏈段混合到反應(yīng)球瓶中。同時(shí)補(bǔ)加0.05g無水硫酸鈣補(bǔ)償整個(gè)反應(yīng)體系的損失。在惰性氣氛下，反應(yīng)在110℃繼續(xù)反應(yīng)72小時(shí)。最后得到的共聚酰胺溶液用250ml甲醇沉淀。靜置過夜后，過濾可以得到纖維粉末狀產(chǎn)物，并用甲醇洗滌產(chǎn)物三次。收集到的超聲響應(yīng)性多嵌段共聚酰胺在105℃下，真空干燥24小時(shí)。

3）將60mg多嵌段共聚酰胺溶于6ml的去離子水中，在50℃下，加熱攪拌12小時(shí)，最后得到超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡溶液。

實(shí)施例4

1）在50ml的反應(yīng)球瓶中加入0.6g的無水氯化鈣，9.0ml的n-甲基吡咯烷酮和4ml的吡啶，緩慢加熱至50℃，攪拌使之完全溶解。隨后再向溶液中加入2.42g對(duì)苯二甲酸-5-磺酸鈉和6.5ml磷酸三甲酯，待其完全溶解后，再加入稍過量的1.8g葵二胺。隨后關(guān)閉控溫儀，待溶液冷卻后，再抽排三次，用氮?dú)庵脫Q出體系中的空氣。在保持體系惰性氣氛下，開始加熱升溫至105℃，反應(yīng)20小時(shí)即可得到親水鏈段段。用相同的方法，以壬二酸（1.3g）代替對(duì)苯二甲酸-5-磺酸鈉合成疏水聚酰胺鏈段。

2）隨后，按親水鏈段:疏水鏈段質(zhì)量比1:4迅速的將親水鏈段和疏水鏈段混合到反應(yīng)球瓶中。同時(shí)補(bǔ)加0.05g無水氯化鈣補(bǔ)償整個(gè)反應(yīng)體系的損失。在惰性氣氛下，反應(yīng)在130℃繼續(xù)反應(yīng)96小時(shí)。最后得到的共聚酰胺溶液用250ml甲醇沉淀。靜置過夜后，過濾可以得到纖維粉末狀產(chǎn)物，并用甲醇洗滌產(chǎn)物三次。收集到的超聲響應(yīng)性多嵌段共聚酰胺在100℃下，真空干燥24小時(shí)。

3）將12mg多嵌段共聚酰胺溶于6ml的去離子水中，在60℃下，加熱攪拌12小時(shí)，最后得到超聲刺激響應(yīng)性聚酰胺囊泡溶液。

二、實(shí)施例1-4所述的囊泡的藥物釋放能力測試

選用不溶于水的尼羅紅分子作為模型藥物分子測試所制備囊泡的超聲響應(yīng)特性，對(duì)囊泡水溶液而言，如果包裹在囊泡疏水壁中的尼羅紅分子被釋放到水溶液中，由于尼羅紅分子不溶于水，會(huì)聚集沉淀下來，從而導(dǎo)致囊泡水溶液中尼羅紅染料熒光強(qiáng)度的降低，因此可以通過檢測囊泡水溶液的熒光光譜，來確定mbcpa囊泡的藥物釋放能力。

圖3是實(shí)施例1中的在不同超聲作用時(shí)間后囊泡溶液中尼羅紅紫外吸收強(qiáng)度的測試結(jié)果。圖4是超聲作用后囊泡溶液圖。由圖3及圖4可以明顯看到囊泡在超聲的刺激下會(huì)發(fā)生破裂。

表1是實(shí)施例1-4囊泡溶液在超聲作用下尼羅紅紫外吸收強(qiáng)度下降50%所用時(shí)間。

表1

圖5是在超聲作用下，包裹有尼羅紅染料分子的實(shí)施例1制得的囊泡及hbpo-star-peo囊泡水溶液的熒光發(fā)射光譜；根據(jù)包裹有尼羅紅染料的囊泡的熒光發(fā)射光譜得到的歸一化曲線。從圖中看出普通的hbpo-star-peo囊泡在超聲作用下不釋放尼羅紅，即不具有超聲響應(yīng)性，而本發(fā)明中制得的囊泡具有超聲響應(yīng)獨(dú)特性。

圖6是實(shí)施例1制得的囊泡在室溫下、50℃、50℃超聲作用下囊泡的熒光發(fā)射光譜歸一化曲線。由圖6可發(fā)現(xiàn)本發(fā)明所述囊泡在遠(yuǎn)高于體溫的50℃溫度下也不破裂，說明本發(fā)明所述囊泡性能穩(wěn)定。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。