光致變色單體、其制備方法、兩親性聚合物、其制備方法與囊泡及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及細(xì)胞技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及光致變色單體、其制備方法、兩親性聚合物、 其制備方法與囊泡及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 細(xì)胞是構(gòu)成生命的基本單元。細(xì)胞是由細(xì)胞膜和其內(nèi)部包裹的各種細(xì)胞器和細(xì)胞 質(zhì)基質(zhì)組成。細(xì)胞需要生長分化，細(xì)胞之間也需要完成各種信號的傳導(dǎo)交流，各細(xì)胞相互協(xié) 調(diào)共同完成某個復(fù)雜的生命過程，而所有這些都需要細(xì)胞膜的內(nèi)外發(fā)生可控的物質(zhì)傳輸。 眾所周知，細(xì)胞膜是由疏水的烷基鏈與極性親水的頭部構(gòu)成的磷脂分子組裝形成，且疏水 的烷基鏈相互堆砌形成疏水雙層膜，所以膜內(nèi)外的水溶性物質(zhì)并不能自由通過細(xì)胞膜。為 了實現(xiàn)細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的有效傳輸，生物進(jìn)化出了一套有效的物質(zhì)傳輸機(jī)制，即在不可通 透的細(xì)胞膜上嵌入了各種通道結(jié)構(gòu)，通常是由各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的通道蛋白組成。這樣，細(xì)胞就 不但保證了細(xì)胞內(nèi)部相對獨(dú)立的功能空間，又確保了細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)-信號傳輸。
[0003] 探索生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能會激發(fā)和指引科學(xué)家們發(fā)展各種人工自組裝納米結(jié) 構(gòu)，其中以脂質(zhì)體囊泡和聚合物囊泡為最典型實例。這兩種囊泡都有一個由疏水雙層膜包 裹形成的親水內(nèi)腔，被越來越多的用來構(gòu)筑藥物傳輸納米載體、納米反應(yīng)器和人工細(xì)胞器 等。顯然，所有的這些應(yīng)用都與物質(zhì)在囊泡內(nèi)外的有效交換密切相關(guān)，即囊泡的滲透性性能 至關(guān)重要。然而，與脂質(zhì)體囊泡相比，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的聚合物囊泡卻面臨著嚴(yán)重的膜滲透性問 題，如有機(jī)小分子物質(zhì)、離子甚至水都很難滲透。
[0004] 目前，提高聚合物囊泡的滲透性的方法，主要包括：把通道蛋白合并到雙層膜中； 引入刺激敏感的聚合物（如PH、C02、葡萄糖響應(yīng)的聚合物）；帶相反電荷的聚合物共同組 裝；螺旋的棒狀-嵌-柔性鏈聚合物的自組裝以及囊泡膜的后改性法。上述方法要么需要外 加一些化學(xué)物質(zhì)，具有復(fù)雜的制造過程，要么不能對滲透性進(jìn)行很好的調(diào)控；更重要的是， 這些方法通常都面臨降低囊泡穩(wěn)定性甚至破壞囊泡結(jié)構(gòu)的風(fēng)險。為此，申請人曾經(jīng)報道了 一種可以同時提高囊泡穩(wěn)定與滲透性的新方法，即通過在聚合物囊泡雙層膜內(nèi)原位發(fā)生光 解反應(yīng)，釋放可以發(fā)生酰胺化反應(yīng)的極性親水的伯胺基團(tuán)，從而在提高膜的滲透性的同時 使膜內(nèi)發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，囊泡穩(wěn)定性得以保持。但上述方法由于光解發(fā)應(yīng)不可逆，導(dǎo)致囊 泡滲透性只能從低滲透到高滲透轉(zhuǎn)變，并不能反過來進(jìn)一步調(diào)控。由此，本申請?zhí)峁┝艘环N 可逆調(diào)控囊泡滲透性并維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種囊泡，其可實現(xiàn)滲透性可逆調(diào)控并結(jié)構(gòu)保持 穩(wěn)定性。
[0006] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N具有式（I)結(jié)構(gòu)的光致變色單體，
[0007]
[0008] 其中，R為具有式（II)結(jié)構(gòu)的光致變色基團(tuán)；
[0009] 札為Η或MeO;
[0010] r2Sno2Scn;
[0011] R3為Η 或 CH3;
[0012] η為 1 ~11〇
[0013] 優(yōu)選的，所述札為札1?2為勵2,R3為Η，η為1。
[0014] 本申請還提供了上述方案所述的光致變色單體的制備方法，包括以下步驟：
[0015] 將具有式（III)結(jié)構(gòu)的化合物與具有式（IV)結(jié)構(gòu)的化合物在催化劑的作用下在 溶劑中反應(yīng)，得到光致變色單體；
[0016]
[0017] 其中，R$H或MeO;
[0018] r2Sno2Scn;
[0019] R3為Η 或 CH3;
[0020] η為 1 ~11。
[0021] 本申請還提供了一種具有式（V)或式（VI)結(jié)構(gòu)的兩親性聚合物，
[0022]
[0023；
[0024] 式（V)中，札為11 或MeO;
[0025] 私為NO2或CN;
[0026] R3為Η或CH3;
[0027] m為 7 ~250;x為 12 ~150;n為 1 ~11 ;
[0028] 式（VI)中，R$H或MeO;
[0029] 私為NO2或CN;
[0030] R5為OH、NHCH(CH3) 2、0CH2CH2P04CH2CH2N(CH3) 3或N(CH3) 2;
[0031] 心為!1 或CH3;
[0032] R3為Η或CH3;
[0033] m為 7 ~250;x為 12 ~150;n為 1 ~11。
[0034] 本申請還提供了一種具有式（V)結(jié)構(gòu)的兩性聚合物的制備方法，包括：
[0035] 將具有式（I)結(jié)構(gòu)的光致變色單體、鏈轉(zhuǎn)移劑與引發(fā)劑在溶劑中反應(yīng)，得到具有 式（V)結(jié)構(gòu)的兩性聚合物；
[0036] 所述鏈轉(zhuǎn)移劑為端基修飾了三硫代酯基團(tuán)的親水性聚合物；
[0037]
[0038]
[0039] 式（I)中，R為具有式（II)結(jié)構(gòu)的光致變色基團(tuán)；
[0040] 札為Η或MeO;
[0041] r2Sno2Scn;
[0042] R3為Η或CH3;
[0043] η為 1 ~11;
[0044] 式（V)中，札為11 或MeO;
[0045] 私為NO2或CN;
[0046] 私為!1或013;
[0047] m為 7 ~250;x為 12 ~150;n為 1 ~11。
[0048] 優(yōu)選的，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為端基修飾了三硫代酯基團(tuán)的聚乙二醇、聚丙烯酸、聚 (N-異丙基丙烯酰胺）、聚（2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿）或聚（N，N-二甲氨基丙烯酰 胺）。
[0049] 本申請還提供了一種具有式（VI)結(jié)構(gòu)的兩性聚合物的制備方法，包括：
[0050] 將具有式（W)結(jié)構(gòu)的親水單體、鏈轉(zhuǎn)移劑和引發(fā)劑在溶劑中反應(yīng)，得到含有親水 鏈段的聚合物；
[0051] 將所述含有親水鏈段的聚合物、具有式（I)結(jié)構(gòu)的光致變色單體和引發(fā)劑在溶 劑中反應(yīng)，得到具有式（VI)結(jié)構(gòu)的兩性聚合物；
[0052] 所述鏈轉(zhuǎn)移劑為含三硫代酯基團(tuán)的小分子；
[0053]
[0054] 式（I)中，R為具有式（II)結(jié)構(gòu)的光致變色基團(tuán)；
[0055] 札為Η或MeO;
[0056] 私為NO2或CN;
[0057] R3為Η或CH3;
[0058] η為 1 ~11;
[0059] 式（VI)中，R$H或MeO;
[0060] 私為NO2或CN;
[0061] R3為Η或CH3;
[0062] 心為!1或013;
[0063] R5為OH、NHCH(CH3) 2、0CH2CH2P04CH2CH2N(CH3) 3或N(CH3) 2;
[0064] m為 7 ~250;x為 12 ~150;n為 1 ~11 ;
[0065] 式（W)中，R4為Η或CH3，R5 為 0H、NHCH(CH3)2、0CH2CH2P04CH2CH2N(CH3)3 或N(CH3)2。
[0066] 本申請還提供了一種囊泡的制備方法，包括：
[0067] 將上述方案所述的或上述方案所述的制備方法所制備的聚合物采用共溶劑-加 水法、乳化法或微流通道法制備，得到囊泡。
[0068] 本申請還提供了上述方案所述的制備方法所制備的囊泡。
[0069] 本申請還提供了上述方案所述的制備方法所制備的或上述方案所述的囊泡在藥 物負(fù)載的可控釋放與納米反應(yīng)器的調(diào)控中的應(yīng)用。
[0070] 本申請?zhí)峁┝艘环N兩親性聚合物，其含有的疏水鏈段含有可在外界波長選擇性的 光照刺激作用下發(fā)生可逆開環(huán)-閉環(huán)的