[发明专利]光致变色单体、其制备方法、两亲性聚合物、其制备方法与囊泡及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及细胞技术领域，尤其涉及光致变色单体、其制备方法、两亲性聚合物、其制备方法与囊泡及其应用。

背景技术

细胞是构成生命的基本单元。细胞是由细胞膜和其内部包裹的各种细胞器和细胞质基质组成。细胞需要生长分化，细胞之间也需要完成各种信号的传导交流，各细胞相互协调共同完成某个复杂的生命过程，而所有这些都需要细胞膜的内外发生可控的物质传输。众所周知，细胞膜是由疏水的烷基链与极性亲水的头部构成的磷脂分子组装形成，且疏水的烷基链相互堆砌形成疏水双层膜，所以膜内外的水溶性物质并不能自由通过细胞膜。为了实现细胞膜内外物质的有效传输，生物进化出了一套有效的物质传输机制，即在不可通透的细胞膜上嵌入了各种通道结构，通常是由各种拓扑结构的通道蛋白组成。这样，细胞就不但保证了细胞内部相对独立的功能空间，又确保了细胞内外的物质-信号传输。

探索生物系统的结构和功能会激发和指引科学家们发展各种人工自组装纳米结构，其中以脂质体囊泡和聚合物囊泡为最典型实例。这两种囊泡都有一个由疏水双层膜包裹形成的亲水内腔，被越来越多的用来构筑药物传输纳米载体、纳米反应器和人工细胞器等。显然，所有的这些应用都与物质在囊泡内外的有效交换密切相关，即囊泡的渗透性性能至关重要。然而，与脂质体囊泡相比，结构更稳定的聚合物囊泡却面临着严重的膜渗透性问题，如有机小分子物质、离子甚至水都很难渗透。

目前，提高聚合物囊泡的渗透性的方法，主要包括：把通道蛋白合并到双层膜中；引入刺激敏感的聚合物(如pH、CO₂、葡萄糖响应的聚合物)；带相反电荷的聚合物共同组装；螺旋的棒状-嵌-柔性链聚合物的自组装以及囊泡膜的后改性法。上述方法要么需要外加一些化学物质，具有复杂的制造过程，要么不能对渗透性进行很好的调控；更重要的是，这些方法通常都面临降低囊泡稳定性甚至破坏囊泡结构的风险。为此，申请人曾经报道了一种可以同时提高囊泡稳定与渗透性的新方法，即通过在聚合物囊泡双层膜内原位发生光解反应，释放可以发生酰胺化反应的极性亲水的伯胺基团，从而在提高膜的渗透性的同时使膜内发生化学交联反应，囊泡稳定性得以保持。但上述方法由于光解发应不可逆，导致囊泡渗透性只能从低渗透到高渗透转变，并不能反过来进一步调控。由此，本申请提供了一种可逆调控囊泡渗透性并维持结构稳定性的方法。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种囊泡，其可实现渗透性可逆调控并结构保持稳定性。

有鉴于此，本申请提供了一种具有式(Ⅰ)结构的光致变色单体，

其中，R为具有式(Ⅱ)结构的光致变色基团；

R₁为H或MeO；

R₂为NO₂或CN；

R₃为H或CH₃；

n为1～11。

优选的，所述R₁为H，R₂为NO₂，R₃为H，n为1。

本申请还提供了上述方案所述的光致变色单体的制备方法，包括以下步骤：

将具有式(Ⅲ)结构的化合物与具有式(Ⅳ)结构的化合物在催化剂的作用下在溶剂中反应，得到光致变色单体；

其中，R₁为H或MeO；

R₂为NO₂或CN；

R₃为H或CH₃；

n为1～11。

本申请还提供了一种具有式(Ⅴ)或式(Ⅵ)结构的两亲性聚合物，

式(Ⅴ)中，R₁为H或MeO；

R₂为NO₂或CN；

R₃为H或CH₃；

m为7～250；x为12～150；n为1～11；

式(Ⅵ)中，R₁为H或MeO；

R₂为NO₂或CN；