[发明专利]一种可释放SO2

说明书

本发明提供了一种可释放SO₂的聚合物、其制备方法及其应用和纳米胶束，聚合物具有式I结构。该聚合物材料具有两亲性，能够在半胱氨酸或谷胱甘肽存在的环境中，式I结构中二硝基苯磺酰胺基团对巯基响应并发生重排反应释放出SO₂；该材料在水溶液中自组装形成纳米胶束。本发明提供的可释放SO₂的聚合物具有良好的水分散性，能够被细胞内吞，并在细胞内谷胱甘肽的作用下释放SO₂，提高癌细胞内的活性氧水平，进而对癌细胞表现出明显的杀伤效果。可释放SO₂的聚合物纳米粒子能够将癌细胞存活率降低到11±1％，纳米粒子的流体力学半径为29±0.1nm。

技术领域

本发明涉及高分子新材料技术领域，尤其涉及一种可释放SO₂的聚合物、其制备方法及其应用和纳米胶束。

背景技术

与正常细胞相比，许多癌细胞通常都会产生较多的细胞内活性氧物质 (ROS)。一定浓度的ROS会刺激癌细胞的发生、增殖、甚至引发耐药性。相应地，处于这种高ROS浓度下，即高氧化应激状态的癌细胞为了保持细胞的正常代谢和增殖，通常都会衍生相应强度的抗氧化体系，包括较高浓度的谷胱甘肽和抗氧化酶等。这种细胞内的氧化还原平衡一旦被破坏，就会导致癌细胞坏死或凋亡。因此，通过破坏肿瘤细胞内的这种氧化还原平衡，可以有效地杀死癌细胞，这已成为目前癌症治疗的一种重要手段。例如，一些药物 (三氧化二砷、吉西他滨等)或者是光动力学疗法，都可以提高细胞内的ROS 水平，从而引起癌细胞的凋亡，达到治疗癌症的目的。

SO₂一直以来被看作一种空气污染物；然而，近年来的研究表明，它是人体内的一种气体信号分子。内源性的SO₂可以参与到心血管系统的调节以及许多相关的代谢通路。此外，还有一部分研究表明，过量的摄入SO₂会引起细胞内生物大分子的氧化损伤包括蛋白质，DNA，脂质等，同时还会提高细胞内 ROS水平，进而引起细胞的凋亡与坏死。目前为止，可释放SO₂的小分子化合物已有较多的报道，并应用于抗菌治疗。然而，可释放SO₂的聚合物尚未报道，并且其对于癌症的治疗效果也未被研究过。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可释放SO₂的聚合物、其制备方法及其应用和纳米胶束，该聚合物在巯基化合物存在下能够释放出SO₂，具有抗肿瘤活性。

本发明提供了一种可释放SO₂的聚合物，具有式I结构：

式I中，100≤m≤450；5≤n≤100。

本发明提供了一种纳米胶束，由上述技术方案所述的可释放SO₂的聚合物在水相中形成。

本发明提供了一种上述技术方案所述可释放SO₂的聚合物的制备方法，包括以下步骤：

在催化剂和溶剂的存在下，将具有式II结构的聚乙二醇单甲醚-聚(γ-炔丙基-谷氨酸酯)嵌段共聚物和具有式III结构的3-叠氮丙基-2,4-二硝基苯磺酰胺通过点击化学反应，得到具有式I结构的可释放SO₂的聚合物；

式II中，10≤m≤450；5≤n≤100；

优选地，所述点击化学反应的温度为15～80℃；

所述点击化学反应的时间为12～96h。

优选地，所述具有式II结构的聚乙二醇单甲醚-聚(γ-炔丙基-谷氨酸酯) 嵌段共聚物由以下方法制得：