本發(fā)明主要涉及一種雙重刺激響應(yīng)聚合物的合成制備方法，以及在對藥物釋放速度和釋放量的調(diào)控的實(shí)施方法。

技術(shù)背景

兩親性聚合物由于在藥物緩釋以及基因傳輸方面具有很大的潛在應(yīng)用，在近幾年來被人們廣泛研究和關(guān)注。兩親性聚合物在水溶液中能夠自組裝形成具有疏水內(nèi)核和親水外殼的膠束，并且膠束的聚集形貌由聚合物的親疏水平衡決定。當(dāng)在聚合物上修飾例如二茂鐵、偶氮苯等敏感基團(tuán)后，當(dāng)施加外界刺激時(shí)，聚合物的親疏水平衡會發(fā)生變化，從而后使得聚合物進(jìn)行組裝和解組裝。通過藥物和膠束內(nèi)核的疏水締合作用，可以在刺激響應(yīng)聚合物中裝載藥物，當(dāng)施加相應(yīng)的刺激后，通過膠束的解離和自組裝，能夠使得藥物從膠束中釋放出來。

相對于單重刺激響應(yīng)聚合物，多重刺激響應(yīng)聚合物能夠?qū)蓚€甚至多個刺激進(jìn)行響應(yīng)，當(dāng)施加不同的刺激之后，聚合物的親疏水性會發(fā)生不同程度的變化，從而引起聚合物膠束的多重組裝和解組裝。當(dāng)把藥物裝載在膠束中后，隨著膠束親疏水性的變化，藥物的釋放程度也會相應(yīng)變化。例如中國發(fā)明專利申請“一種溫度和氧化劑雙重刺激響應(yīng)性納米聚集體制備方法和應(yīng)用”(cn105175656a)和“一種ph與葡萄糖雙重響應(yīng)性藥物載體及其制備應(yīng)用”(cn105902519a)分別公開報(bào)道了溫度/氧化劑、ph/葡萄糖的雙重刺激響應(yīng)聚合物在藥物緩釋中的應(yīng)用。但是大多數(shù)報(bào)道都是在研究不同的刺激響應(yīng)方式以及不同響應(yīng)方式的結(jié)合，只是對藥物的釋放程度進(jìn)行調(diào)控，而考慮到在實(shí)際應(yīng)用中，針對不同的病情，有些時(shí)候需要對藥物進(jìn)行快速的釋放，在其他情況下，藥物需要進(jìn)行緩慢的釋放。因此具有不同響應(yīng)速度以及可控的藥物釋放速度的多重刺激響應(yīng)體系在實(shí)際應(yīng)用中具有更好的適用性，而對于此類具有快慢響應(yīng)的研究寥寥無幾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種雙重刺激響應(yīng)型兩親性聚合物的制備方法及其對藥物釋放速度和釋放量的調(diào)控方法。

二茂鐵、偶氮苯基團(tuán)在刺激響應(yīng)兩親性聚合物體系中有著廣泛的應(yīng)用。偶氮苯基團(tuán)在光照條件下可以緩慢的發(fā)生光異構(gòu)化，并且其親水性會發(fā)生相對較小的變化。二茂鐵可以在氧化劑作用下，發(fā)生快速的氧化反應(yīng)，并且親水性會有較大的幅度的提高?？紤]到他們的不同響應(yīng)速度和親水變化程度，如果將這兩種刺激響應(yīng)官能團(tuán)同時(shí)應(yīng)用在兩親性聚合物中，就可以實(shí)現(xiàn)在不同刺激下，體系對刺激具有不同的響應(yīng)速率以及不同的聚集形貌的變化，從而實(shí)現(xiàn)對藥物釋放速率釋放量的精準(zhǔn)調(diào)控。

本專利公開的聚合物是由親水的聚乙二醇單甲醚peg鏈段和疏水的官能團(tuán)組成，疏水的官能團(tuán)中含有光響應(yīng)的偶氮苯基團(tuán)和氧化還原響應(yīng)的二茂鐵基團(tuán)。當(dāng)在膠束中包裹藥物羅丹明6g后，對溶液進(jìn)行紫外光照射，在偶氮苯的緩慢順反異構(gòu)過程中，聚合物的親水性發(fā)生小幅度的變化，從而使得藥物能夠緩慢而少量的釋放。當(dāng)在包裹有羅丹明6g的膠束水溶液中加入fe2(so4)3后，因?yàn)槎F快速的氧化為二茂鐵鹽，聚合物的親水性發(fā)生較大的變化，從而藥物能夠快速并且中量的釋放出來。當(dāng)對包裹有羅丹明6g的膠束水溶液同時(shí)施加紫外光照和氧化后，因?yàn)榕嫉交鶊F(tuán)和二茂鐵基團(tuán)的協(xié)同效應(yīng)，聚合物的親水性大大增加，使得藥物能夠大量的釋放出來。

本發(fā)明兩親性嵌段聚合物fccnazopeg是由親水的聚乙二醇單甲醚和疏水的含有偶氮苯基團(tuán)和二茂鐵基團(tuán)的官能團(tuán)，在脫水劑二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)和催化劑4-二甲氨基吡啶(dmap)通過酯化反應(yīng)合成而來。本發(fā)明雙重刺激響應(yīng)型兩親性聚合物可對藥物釋放速度和釋放量進(jìn)行調(diào)控：當(dāng)進(jìn)行紫外光照射時(shí)，藥物可以被緩慢的少量的釋放；當(dāng)進(jìn)行氧化時(shí)，藥物可以快速的中量的進(jìn)行釋放；當(dāng)同時(shí)施加紫外光照和氧化時(shí)，藥物可以被大量的釋放。本發(fā)明合成的聚合物可以針對不同的病情，對藥物的釋放進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)控，具有很好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種雙重刺激響應(yīng)的兩親性聚合物，該聚合物以具有偶氮苯和二茂鐵基團(tuán)的雙重可逆刺激響應(yīng)的為疏水端基，以聚乙二醇單甲醚鏈段為親水鏈段的雙重刺激響應(yīng)型聚合物，其結(jié)構(gòu)通式如下：

式中，n為3-20，m為50-500。更優(yōu)選地，n＝6-13,m＝100-200。

所述的雙重刺激響應(yīng)的兩親性聚合物的制備方法，包括如下步驟：

1)雙重刺激響應(yīng)疏水官能團(tuán)的合成：將4-羥基偶氮苯甲酸乙酯、無水碳酸鉀、溴代烷基二茂鐵用二甲基甲酰胺溶解，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，室溫?cái)嚢璧脩腋∫海粚⒎磻?yīng)懸浮液溫度維持在60-100℃，反應(yīng)10-24小時(shí)；待完全反應(yīng)，蒸發(fā)掉溶劑，再用二氯甲烷萃?。粚⑤腿∫盒舾?，得到橙黃色粗產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物用溶劑丙酮溶解，低溫重結(jié)晶2-5次，得到帶紅棕色固體化合物二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸乙酯；然后將該化合物水解；得到二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸；

2)雙重刺激響應(yīng)的兩親性聚合物的合成：將二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸和聚乙二醇單甲醚溶解在無水二氯甲烷中，在催化劑4-二甲氨基吡啶和脫水劑二環(huán)己基碳二亞胺存在下進(jìn)行酯化反應(yīng)；常溫?cái)嚢?-5天，用薄層層析色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程；反應(yīng)結(jié)束后，將溶劑旋干，將所得的粗產(chǎn)物用硅膠柱層析色譜將產(chǎn)物純化，得到目標(biāo)產(chǎn)物雙重刺激響應(yīng)的兩親性聚合物二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸聚乙二醇單甲醚酯。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述4-羥基偶氮苯甲酸乙酯、溴代烷基二茂鐵和無水碳酸鉀的摩爾比為1:1:10-1:3:10。

優(yōu)選地，所述重結(jié)晶的溶劑為丙酮、乙醇、乙醚和正己烷中的至少一種。

優(yōu)選地，所述二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸與聚乙二醇單甲醚的摩爾比為1:1-1:3。

優(yōu)選地，所述催化劑4-二甲氨基吡啶、脫水劑二環(huán)己基碳二亞胺和二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸的摩爾比為0.01:0.5:1-0.1:0.5:1。

優(yōu)選地，所述聚乙二醇單甲醚的分子量為1000-8000g/mol。

所述的雙重刺激響應(yīng)的兩親性聚合物在制備疏水性緩釋藥物中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，所述疏水性藥物為羅丹明6g、紫杉醇和喜樹堿中的一種或者多種。

本發(fā)明提供了一種合成末端為羧基的雙重刺激響應(yīng)官能團(tuán)fccnazocooh的方法如下：

將一定量的化合物4-羥基偶氮苯甲酸乙酯，無水碳酸鉀，化合物溴代烷基二茂鐵，用二甲基甲酰胺溶解，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，室溫?cái)嚢璧脩腋∫骸⒎磻?yīng)懸浮液溫度維持在60-100℃，并用薄層層析色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程。待完全反應(yīng)，蒸發(fā)掉溶劑，再用二氯甲烷萃?。粚⑤腿∫盒舾?，得到橙黃色粗產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物低溫重結(jié)晶2-5次，得到帶紅棕色固體化合物二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸乙酯。然后將該化合物水解。得到黃色固體目標(biāo)產(chǎn)物二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸(fccnazocooh)。

本發(fā)明還提供了一種合成上述兩親性聚合物fccnazopeg的方法：

將化合物二茂鐵基烷氧基偶氮苯甲酸和聚乙二醇單甲醚溶解在無水二氯甲烷中，在催化劑4-二甲氨基吡啶(dmap)和脫水劑二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)存在下進(jìn)行酯化反應(yīng)。常溫?cái)嚢?-5天，用薄層層析色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)結(jié)束后，將溶劑旋干，將所得的粗產(chǎn)物用硅膠柱層析色譜將產(chǎn)物純化。

本發(fā)明通過在聚合物中引入二茂鐵基團(tuán)和偶氮苯基團(tuán)，得到了光/氧化還原雙重可逆刺激響應(yīng)的聚合物。

本發(fā)明提供了不同刺激下的藥物釋放的實(shí)施方法：(1)光照：將2-10ml包裹有藥物的聚合物溶液在紫外光下照射不同的時(shí)間，此時(shí)膠束會釋放出相應(yīng)數(shù)量的藥物。然后將釋放出藥物的溶液轉(zhuǎn)移到截留分子量為1000-5000g/mol的透析袋中，在黑暗條件下測量透析袋外水溶液中藥物的紫外吸收強(qiáng)度至強(qiáng)度不再變化時(shí)，即為藥物釋放的量。(2)氧化還原：取2-10ml包裹有藥物的聚合物加入一定量的fe2(so4)3溶液，攪拌數(shù)分鐘后轉(zhuǎn)移到截留分子量為1000-5000g/mol的透析袋中，將透析袋置于超純水中，測量其最終釋放的藥物的量；(3)光照+氧化還原：取2-10ml包裹有藥物的聚合物加入一定量的fe2(so4)3溶液，然后用紫外光照射1-20分鐘，轉(zhuǎn)移到截留分子量為1000-5000g/mol的透析袋中，將透析袋置于超純水中，測量其最終釋放的藥物的量。

本發(fā)明的雙重刺激響應(yīng)的兩親性聚合物具有以下特征：聚合物能夠使水溶液中形成膠束，在膠束中能夠包裹疏水性藥物，并且對藥物具有很穩(wěn)定的包裹性能。在紫外光照之后，膠束的親水性和尺寸會小幅度增大，藥物能夠緩慢的少量釋放；在氧化條件下，膠束的親水性和尺寸會較大程度的增大，藥物能夠快速，中等量的釋放；同時(shí)進(jìn)行紫外光照和氧化，膠束的親水性和尺寸會進(jìn)一步增大，藥物能夠大量的釋放。這對于針對不同病情和病灶，可以精準(zhǔn)調(diào)控藥物的釋放量和釋放速度，具有很好的應(yīng)用潛力。

本發(fā)明制備的雙重刺激響應(yīng)的兩親性聚合物為淡黃色固體，分子量為5590.6g/l，在水溶液中具有良好的溶解性。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)本發(fā)明所述的雙重刺激響應(yīng)聚合物的合成過程簡單，易操控，能夠減少工藝的難度。

(2)本發(fā)明所述的雙重刺激響應(yīng)聚合物形成的膠束具有很強(qiáng)藥物包裹穩(wěn)定性，準(zhǔn)確調(diào)控藥物的釋放。

(3)本專利所述的雙重刺激響應(yīng)聚合物具有四重結(jié)構(gòu)和自組裝形貌變化，賦予了膠束多重性能，能夠多層次的控制藥物釋放的量。

(4)本專利所述的雙重刺激響應(yīng)聚合物的藥物緩釋不僅能夠?qū)λ幬锏木忈屃窟M(jìn)行調(diào)控，還能夠?qū)λ幬锞忈尩乃俾蔬M(jìn)行多重調(diào)控，這是現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1中末端為羧基的4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)的¹h核磁共振圖譜

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1中兩親性聚合物的4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸-聚乙二醇單甲醚脂(fcc11azopeg)¹h核磁共振圖譜。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1中兩親性嵌段聚合物在不同狀態(tài)下的臨界膠束濃度。圖3a是聚合物在初始狀態(tài)下的表面張力變化曲線以及臨界膠束濃度；圖3b是聚合物在紫外光照射狀態(tài)下的表面張力變化曲線以及臨界膠束濃度；圖3c是聚合物在氧化劑存在下的表面張力變化曲線以及臨界膠束濃度；圖3d是聚合物在紫外光照和氧化劑同時(shí)存在的表面張力變化曲線以及臨界膠束濃度。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1中兩親性嵌段聚合物在不同刺激下透射電子顯微鏡表征的膠束形貌。圖4a是聚合物在初始狀態(tài)下的膠束形貌；圖4b是聚合物在紫外光照射狀態(tài)下膠束形貌；圖4c是聚合物在氧化劑存在下膠束形貌；圖4d是聚合物在紫外光照和氧化劑同時(shí)存在膠束形貌。

圖5是本發(fā)明的應(yīng)用例1包裹有羅丹明6g膠束在不同刺激下藥物釋放的曲線。

具體實(shí)施方法

為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限如此。

實(shí)施例1

制備雙重刺激響應(yīng)兩親性聚合物fcc11azopeg包括以下步驟：

(1)制備末端為羧基的雙重刺激響應(yīng)官能團(tuán)fcc11azocooh：在裝有磁力攪拌器及冷凝管的250ml三口燒瓶中，加入3.6g(14.3mmol)4-羥基偶氮苯甲酸乙酯，5.93g(43.0mmol)無水碳酸鉀，4.6g(17.0mmol)化合物11-溴代正十一烷基二茂鐵，再加入精制的dmf100ml，往反應(yīng)容器中通入氮?dú)?，室溫?cái)嚢璧脩腋∫?。將反?yīng)懸浮液溫度維持在90℃，并用薄層層析色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，18小時(shí)后，反應(yīng)物4-羥基偶氮苯甲酸乙酯完全反應(yīng)。待完全反應(yīng)，蒸發(fā)掉溶劑，再用二氯甲烷萃??；將萃取液旋蒸干，得到橙黃色粗產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物用丙酮溶解，低溫重結(jié)晶3次，得到紅棕色固體4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸乙酯，然后將該化合物水解得到末端為羧基的4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)。通過¹h核磁共振氫譜圖對該產(chǎn)物進(jìn)行表征，表征結(jié)果見圖1。¹h-nmr(cdcl3，tms)δ(ppm)13.15(sbroad，1h，cooh)，8.10(d，2h，ar-h)，7.90(m，4h，ar-h)，7.11(d，2h，ar-h)，4.05(m，9h，h(cp))，3.99(t，2h，ch2-o-ar)，2.24(t，2h，cp-ch2-)，1.72(m，2h，-ch2-ch2-o-ar)，1.42-1.20(m，19h，-ch2-and-o-ch2-ch3)。δ(ppm)＝4.05處為二茂鐵上質(zhì)子的特征吸收峰；δ(ppm)＝8.10、7.90、7.11為偶氮苯苯環(huán)上的質(zhì)子特征吸收峰；δ(ppm)＝13.15為羧基上質(zhì)子的特征吸收峰。以上結(jié)果表明了得到了目標(biāo)產(chǎn)物末端為羧基的4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)。

(2)制備兩親性聚合物fcc11azopeg的方法：在裝有磁力攪拌子的50ml單口燒瓶中，加入0.36g(0.6mmol)的化合物fcc11azocooh、2.5g(0.5mmol)的聚乙二醇單甲醚peg5000、0.13g(1mmol)4-二甲氨基吡啶(dmap)、0.824g(4mmol)的二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)和20ml無水二氯甲烷，常溫?cái)嚢?天，用薄層層析色譜法(tlc)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，層析液比例為甲醇：二氯甲烷＝1：10。反應(yīng)結(jié)束后，將溶劑旋干。將所得的粗產(chǎn)物用硅膠柱層析色譜用洗脫劑比例為：甲醇：二氯甲烷＝1：10將產(chǎn)物點(diǎn)析出。將層析液旋干，得到黃色固體目標(biāo)產(chǎn)物4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸聚乙二醇單甲醚脂。rf＝0.56(20:1石油醚/乙酸乙酯)。

通過該實(shí)施例的合成方法，4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)的產(chǎn)率能夠達(dá)到92％，兩親性聚合物fcc11azopeg的產(chǎn)率能夠達(dá)到70％，并且具有較好的水溶性。其<sup>1</sup>h核磁表征見圖2。<sup>1</sup>hnmr(cdcl3,tms)δ(ppm)8.19(d,2h,ar-h),7.92(q,4h,ar-h),7.03(d,2h,ar-h),4.51(t,2h,ar-coo-ch2-),4.23(m,9h,h(cp)),4.07(t,2h,-ch2-o-ar),3.87(t,2h,ar-coo-ch2-ch2-),3.67(m,532h,ar-coo-ch2-ch2-o-ch2-ch2),3.39(s,3h,-o-ch3),2.23(t,2h,cp-ch2-),1.50(m,2h,-ch2-ch2-o-ar),1.45-1.29(m,16h,-ch2)。相對于4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)，δ(ppm)＝13.15羧基上質(zhì)子的特征吸收峰消失了，并且δ(ppm)＝3.67、3.39出出現(xiàn)聚乙二醇單甲醚的特征吸收峰，表明得到了目標(biāo)產(chǎn)物。

該實(shí)施例合成的兩親性嵌段聚合物，通過表面張力表征了其親水性在不同狀態(tài)的變化(圖3)，圖3中圖3a、圖3b、圖3c、圖3d分別為聚合物在初始狀態(tài)、紫外光照、氧化、紫外光照+氧化的刺激下的臨界膠束濃度，相應(yīng)的臨界膠束濃度為0.1、0.14、0.5、0.95g/l，說明聚合物的親水性依次不斷增大。圖4是通過透射電子顯微鏡對聚合物在響應(yīng)刺激下的聚集形貌進(jìn)行的表征，圖4中圖4a、圖4b、圖4c、圖4d分別為聚合物在初始狀態(tài)、紫外光照、氧化、紫外光照+氧化的刺激下的膠束，其自組裝的膠束的尺寸也依次增大。

實(shí)施例2

(1)制備末端為羧基的雙重刺激響應(yīng)官能團(tuán)fcc11azocooh：在裝有磁力攪拌器及冷凝管的250ml三口燒瓶中，加入3.6g(14.3mmol)4-羥基偶氮苯甲酸乙酯，5.93g(43.0mmol)無水碳酸鉀，3.4g(12.0mmol)化合物11-溴代正十一烷基二茂鐵，再加入精制的dmf100ml，往反應(yīng)容器中通入氮?dú)?，室溫?cái)嚢璧脩腋∫骸⒎磻?yīng)懸浮液溫度維持在90℃，并用薄層層析色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，24小時(shí)后，反應(yīng)物11-溴代正十一烷基二茂鐵完全反應(yīng)。待完全反應(yīng)，蒸發(fā)掉溶劑，再用二氯甲烷萃??；將萃取液旋蒸干，得到橙黃色粗產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物用丙酮溶解，低溫重結(jié)晶3次，得到紅棕色固體4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸乙酯，然后將該化合物水解得到末端為羧基的4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)。

(2)制備兩親性聚合物fcc11azopeg的方法：在裝有磁力攪拌子的50ml單口燒瓶中，加入0.36g(0.6mmol)的化合物fcc11azocooh、1g(0.5mmol)的聚乙二醇單甲醚peg2000、0.13g(1mmol)4-二甲氨基吡啶(dmap)、0.824g(4mmol)的二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)和20ml無水二氯甲烷，常溫?cái)嚢?天，用薄層層析色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，層析液比例為甲醇：二氯甲烷＝1：10。反應(yīng)結(jié)束后，將溶劑旋干。將所得的粗產(chǎn)物用硅膠柱層析色譜用洗脫劑比例為：甲醇：二氯甲烷＝1：10將產(chǎn)物點(diǎn)析出。將層析液旋干，得到黃色固體目標(biāo)產(chǎn)物。rf＝0.45(20:1石油醚/乙酸乙酯)。

通過該實(shí)例的合成方法，4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)的產(chǎn)率能夠達(dá)到85％，兩親性聚合物fcc11azopeg的產(chǎn)率能夠達(dá)到48％，由于其聚乙二醇單甲醚的分子量為2000g/mol，相對實(shí)施例1稍小，形成的膠束尺寸小20％-30％。

實(shí)施例3

(1)制備末端為羧基的雙重刺激響應(yīng)官能團(tuán)fcc11azocooh：在裝有磁力攪拌器及冷凝管的250ml三口燒瓶中，加入3.6g(14.3mmol)4-羥基偶氮苯甲酸乙酯，5.93g(43.0mmol)無水碳酸鉀，4.6g(17.0mmol)化合物11-溴代正十一烷基二茂鐵，再加入精制的dmf100ml，往反應(yīng)容器中通入氮?dú)?，室溫?cái)嚢璧脩腋∫?。將反?yīng)懸浮液溫度維持在80℃，并用薄層層析色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，18小時(shí)后，反應(yīng)物4-羥基偶氮苯甲酸乙酯完全反應(yīng)。待完全反應(yīng)，蒸發(fā)掉溶劑，再用二氯甲烷萃??；將萃取液旋蒸干，得到橙黃色粗產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物用乙醇溶解，低溫重結(jié)晶2次，得到紅棕色固體4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸乙酯，然后將該化合物水解得到末端為羧基的4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)。

(2)制備兩親性聚合物fcc11azopeg的方法：在裝有磁力攪拌子的50ml單口燒瓶中，加入0.36g(0.6mmol)的化合物fcc11azocooh、2.5g(0.5mmol)的聚乙二醇單甲醚peg5000、0.13g(1mmol)4-二甲氨基吡啶(dmap)、0.824g(4mmol)的二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)和20ml無水二氯甲烷，常溫?cái)嚢?天，用薄層層析色譜法(tlc)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，層析液比例為甲醇：二氯甲烷＝1：10。反應(yīng)結(jié)束后，將溶劑旋干。將所得的粗產(chǎn)物用硅膠柱層析色譜用洗脫劑比例為：甲醇：二氯甲烷＝1：10將產(chǎn)物點(diǎn)析出。將層析液旋干，得到黃色固體目標(biāo)產(chǎn)物4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸聚乙二醇單甲醚脂。rf＝0.56(20:1石油醚/乙酸乙酯)。

通過該實(shí)施例的合成方法，4-(4`-(11-二茂鐵基十一烷氧基))偶氮苯甲酸(fcc11azocooh)的產(chǎn)率能夠達(dá)到85％，兩親性聚合物fcc11azopeg的產(chǎn)率能夠達(dá)到60％，并且具有較好的水溶性。

實(shí)施例4

(1)制備末端為羧基的雙重刺激響應(yīng)官能團(tuán)fcc6azocooh：在裝有磁力攪拌器及冷凝管的250ml三口燒瓶中，加入3.6g(14.3mmol)4-羥基偶氮苯甲酸乙酯，5.93g(43.0mmol)無水碳酸鉀，3.2g(17.0mmol)化合物6-溴代正己基二茂鐵，再加入精制的dmf100ml，往反應(yīng)容器中通入氮?dú)?，室溫?cái)嚢璧脩腋∫骸⒎磻?yīng)懸浮液溫度維持在90℃，并用薄層層析色譜法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，18小時(shí)后，反應(yīng)物4-羥基偶氮苯甲酸乙酯完全反應(yīng)。待完全反應(yīng)，蒸發(fā)掉溶劑，再用二氯甲烷萃取；將萃取液旋蒸干，得到橙黃色粗產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物用丙酮溶解，低溫重結(jié)晶2次，得到紅棕色固體4-(4`-(6-二茂鐵基正己氧基))偶氮苯甲酸乙酯，然后將該化合物水解得到末端為羧基的4-(4`-(6-二茂鐵基正己氧基))偶氮苯甲酸(fcc6azocooh)。

(2)制備兩親性聚合物fcc6azopeg的方法：在裝有磁力攪拌子的50ml單口燒瓶中，加入0.34g(0.6mmol)的化合物fcc6azocooh、2.5g(0.5mmol)的聚乙二醇單甲醚peg5000、0.13g(1mmol)4-二甲氨基吡啶(dmap)、0.824g(4mmol)的二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)和20ml無水二氯甲烷，常溫?cái)嚢?天，用薄層層析色譜法(tlc)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，層析液比例為甲醇：二氯甲烷＝1：10。反應(yīng)結(jié)束后，將溶劑旋干。將所得的粗產(chǎn)物用硅膠柱層析色譜用洗脫劑比例為：甲醇：二氯甲烷＝1：10將產(chǎn)物點(diǎn)析出。將層析液旋干，得到黃色固體目標(biāo)產(chǎn)物4-(4`-(6-二茂鐵基正己氧基))偶氮苯甲酸聚乙二醇單甲醚酯。rf＝0.67(20:1石油醚/乙酸乙酯)。

通過該實(shí)施例的合成方法，4-(4`-(6-二茂鐵基正己氧基))偶氮苯甲酸(fcc6azocooh)的產(chǎn)率能夠達(dá)到90％，兩親性聚合物fcc6azopeg的產(chǎn)率能夠達(dá)到65％，并且具有較好的水溶性。由于疏水鏈段縮短，疏水性減弱，膠束的尺寸會增大10％-15％。

應(yīng)用例1：

(1)聚合物膠束對藥物的包裹：將5mg的羅丹明6g和100mg的實(shí)施例1中fcc11azopeg聚合物溶解在1ml的二甲基甲酰胺溶劑中，將該溶劑緩慢滴入到10ml的超純水中，并且不斷攪拌12小時(shí)。12小時(shí)后，將此溶液轉(zhuǎn)移到截留分子量為2000的透析袋中，將透析袋置于超純水中透析3天，中間多次換水，至透析袋中不再有羅丹明6g滲透出來，達(dá)到包覆的穩(wěn)定態(tài)。最終包裹有藥物的膠束濃度為5g/l。

(2)包裹有藥物的膠束在不同刺激下的藥物緩釋：

1)光照：將5份2ml包裹有藥物的膠束溶液分別在紫外光下照射1分鐘、3分鐘、5分鐘、7分鐘、10分鐘，此時(shí)包裹有藥物的膠束會釋放出相應(yīng)數(shù)量的藥物。然后分別將釋放出藥物的溶液轉(zhuǎn)移到截留分子量為2000的透析袋中，在黑暗條件下測量透析袋外水溶液中藥物的紫外吸收強(qiáng)度。當(dāng)水溶液中藥物的紫外可見特征吸收峰強(qiáng)度不再變化時(shí)，此時(shí)的吸收強(qiáng)度即為從膠束中釋放出的藥物的量；

2)氧化還原：取2ml包裹有藥物的膠束溶液中加入0.52倍當(dāng)量的fe2(so4)3溶液，攪拌1分鐘后轉(zhuǎn)移到截留分子量為2000的透析袋中，將透析袋置于超純水中，測量其最終釋放的藥物的量；

3)光照+氧化還原：取2ml包裹有藥物的膠束溶液加入0.52倍當(dāng)量的fe2(so4)3溶液，然后用紫外光照射7分鐘，轉(zhuǎn)移到截留分子量為2000的透析袋中，將透析袋置于超純水中，測量其在四種狀態(tài)下的最終釋放的藥物的量。

圖5是包裹有藥物的膠束在不同刺激下的緩釋曲線。a、在該應(yīng)用例中當(dāng)不施加任何刺激時(shí)，在透析袋中釋放10小時(shí)后，只有不到5％的藥物被釋放出來，說明了膠束具有良好的藥物裝載性能。這是因?yàn)槭杷缘乃幬锖途酆衔锸杷膬?nèi)核之間具有很強(qiáng)的疏水締合作用，因此大部分的藥物可以被包裹在膠束內(nèi)部。b、當(dāng)不斷增加紫外光照射時(shí)間，藥物釋放的量會不斷地增加。在只用紫外光分別照射1分鐘、3分鐘、5分鐘、7分鐘后，藥物釋放的量分別為13.15％、19.7％、23.5％以及23.5％，當(dāng)光照5分鐘之后，藥物釋放的量不再增加。這是由于偶氮苯基團(tuán)基團(tuán)的緩慢順反異構(gòu)會導(dǎo)致聚合物的親水性增加，從而與藥物的疏水締合作用降低。c、在包裹有藥物的膠束中只加入fe2(so4)33秒鐘之后，二茂鐵完全氧化之后釋放出了75％的藥物。這個現(xiàn)象可以歸根于二茂鐵的氧化，當(dāng)二茂鐵被氧化為二茂鐵鹽之后，其親水性能會增大，從而藥物和內(nèi)核的疏水締合作用降低，藥物被釋放出來。d、當(dāng)同時(shí)進(jìn)行紫外光照7分鐘和氧化后，有87％的藥物被釋放出來，這是由于膠束內(nèi)部的親水性大大增加的緣故。

從上述結(jié)果可以證明，本發(fā)明制備的雙重刺激響應(yīng)的兩親性聚合物能夠同時(shí)對藥物釋放的速率和釋放量進(jìn)行調(diào)控：當(dāng)進(jìn)行紫外光照射時(shí)，藥物可以被緩慢的少量的釋放；當(dāng)進(jìn)行氧化時(shí)，藥物可以快速的中量的進(jìn)行釋放；當(dāng)同時(shí)施加紫外光照和氧化時(shí)，藥物可以被大量的釋放。本發(fā)明合成的聚合物可以針對不同的病情，對藥物的釋放速率和釋放量進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)控，而傳統(tǒng)的藥物釋放體系只能對藥物釋放量進(jìn)行調(diào)控，因此本發(fā)明的藥物緩釋體系能夠滿足更加復(fù)雜的環(huán)境需求，對于治療癌癥、基因傳輸具有很好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的雙重刺激響應(yīng)兩親性聚合物可以對疏水性的藥物進(jìn)行包裹并且進(jìn)行緩釋，包括羅丹明6g、紫杉醇、喜樹堿等。通過裝載這些藥物，可以在指定病灶進(jìn)行精準(zhǔn)控制釋放。