一种负载氧气的含氟温敏水凝胶及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及医用高分子技术领域，更具体的说，涉及一种负载氧气的含氟温敏水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

实体肿瘤中肿瘤细胞的快速增殖和曲折的血管结构往往导致肿瘤微环境缺氧，缺氧环境下的肿瘤细胞对包括化疗、放疗在内的多种癌症治疗方式更具抵抗性。许多临床实验及研究表明，治疗前吸入氧气或通过纳米递送体系递送氧气，可有效改善放疗或化疗的治疗效果，其中以聚合物水凝胶为例。

相关技术中的聚合物水凝胶是一类具有三维网络结构的软物质材料，内部充盈着大量的水分，因其与组织性质相似，在生物医药领域具有广泛应用。其中，聚乙二醇/聚酯类嵌段共聚物温敏水凝胶因具有良好的可注射性、生物相容性和生物可降解性，被广泛应用在药物递送、三维细胞培养、组织修复等方面。

但上述聚乙二醇/聚酯类嵌段共聚物温敏水凝胶其溶氧性能较差，因而无法满足实体肿瘤微环境氧气供给的需求，应用于瘤旁注射时，肿瘤细胞会因乏氧环境，对药物或辐射具有较强的抵抗性，不利于保障化疗或放疗的治疗效果，因此迫切需要开发一种性质稳定，且具有高载氧量的温敏水凝胶。

发明内容

为解决上述技术问题而提供一种负载氧气的含氟温敏水凝胶及其制备方法和应用。

第一方面，本申请提供一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，采用如下的技术方案：一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，其制备所用的原料组成及含量，按重量百分比计算如下：

含氟两亲性嵌段聚合物10-40wt％；

全氟碳化合物1-30wt％；

调节剂0-15wt％；

余量为以水为主要分散介质的溶媒；

所述含氟两亲性嵌段聚合物由全氟烷基碳链与两亲性嵌段共聚物共价连接而成；

所述两亲性嵌段共聚物为聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物，是由以聚乙二醇为亲水嵌段，可降解的聚酯为疏水嵌段构成；

所述全氟烷基碳链可通过共价键连接在聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物的聚酯嵌段末端,和/或作为偶联剂连接在聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物的聚酯嵌段中部,和/或连接在聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物中间，和/或连接在聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物的一端或两端，和/或接枝在聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物主链上，和/或作为扩链剂将聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物扩链，和/或作为中心连接多个聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物；

所述调节剂选自糖、盐、羧甲基纤维素钠、碘甘油、二甲硅油、丙二醇、卡波姆、甘露醇、山梨醇、表面活性剂、吐温20、吐温40、吐温80、木糖醇、低聚糖、软骨素、甲壳素、壳聚糖、胶原蛋白、明胶、蛋白胶、透明质酸、聚乙二醇中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，将具有高溶氧性能的全氟碳化合物结合到聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物中，赋予了温敏水凝胶高载氧的性能，进一步的在聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物上修饰一段全氟烷基碳链，通过全氟烷基碳链与与全氟碳化合物的亲氟效应，增强了嵌段共聚物与全氟碳化合物之间的相互作用，使全氟碳化合物不易发生聚集凝结，保障了全氟碳化合物/嵌段共聚物混合乳液性状的稳定性，通入氧气后，即可对含氟温敏水凝胶进行注射使用，利用全氟烷基碳链修饰的聚乙二醇/聚酯嵌段共聚物温敏水凝胶结合全氟碳化合物来递送外源性氧气到肿瘤内，缓解肿瘤细胞的乏氧问题。

优选的，所述两亲性嵌段共聚物中，所述聚乙二醇的平均分子量为400-5000，重量百分比为10-90wt％，记为A聚合物嵌段；

所述聚酯的重量百分比为10-90wt％，记为B聚合物嵌段，所述聚酯选自聚D,L-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚原酸酯、聚ε-己内酯、聚ε-烷基取代己内酯、聚δ-戊内酯、聚酰胺酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酯中的一种或多种聚酯的共聚物。

通过采用上述技术方案，由上述重量百分比及平均分子量的聚乙二醇和对应重量百分比的聚酯制得的两亲性嵌段共聚物具有较优的生物相容性、生物可降解性和温敏性，且能与全氟烷基碳链稳定高效结合，分析其原因可能是，上述配比的各组分均为生物医用可降解聚酯，具有较好的生物相容性，其共聚反应结束后，聚合物链具有温度响应性，且存在活性可修饰位点，有利于全氟烷基碳链的稳定键接，继而赋予了含氟嵌段共聚物优良的温敏性和亲氟性。

优选的，所述两亲性嵌段共聚物含氟烷基碳链修饰前为AB型的两嵌段共聚物、ABA型或BAB型的三嵌段共聚物、A-(B)n型或B-(A)n型多臂型嵌段共聚物、A-g-B型或B-g-A型的接枝共聚物和(AB)n型多嵌段型共聚物中的一种或多种，其中n为2至10的整数，所述聚酯嵌段均具有可修饰的羟基基团。

通过采用上述技术方案，所选用的上述两亲性嵌段共聚物均能与全氟烷基碳链稳定高效的结合，分析其原因可能是，上述两亲性嵌段共聚物可为全氟烷基碳链提供稳定的结合位点，继而加强了所制得含氟两亲性嵌段共聚物的亲氟效应，其与全氟碳化合物的结合后，赋予了含氟温敏水凝胶优良的稳定性和载氧性。

优选的，所述两亲性嵌段共聚物的制备步骤如下：

a、先将聚乙二醇在110-130℃的条件下真空除水0.5-3h，再通入氩气冷却至80℃，然后按聚乙二醇：聚酯单体：辛酸亚锡的重量比为1：(2-2.8)：(0.002-0.012)，加入聚酯单体和辛酸亚锡，先控制温度为110-130℃、压力为100-400pa的条件下抽真空除水20-30min,再升温至140-160℃于氩气氛围下反应8-12h，得粗产物；

b、a中反应完的粗产物在压力为100-400pa真空下抽2-3h除去粗产物中未反应的单体和低沸点产物，剩余聚合物用70-80℃的去离子水洗涤3-5次，冷冻干燥后，得两亲性嵌段共聚物；

或按粗产物：二氯甲烷的体积比为1：(0.5-2)，将a中得到的粗产物溶解在二氯甲烷中，然后用10-20倍粗产物体积的乙醚沉降，收集沉淀物并控制压力为100-400Mpa、温度为15-35℃进行真空干燥，得两亲性嵌段共聚物。

通过采用上述技术方案，所制得的两亲性嵌段共聚物能与全氟烷基碳链稳定高效的结合，分析其原因可能是，共聚反应结束后，未反应的单体和低沸点产物较少，且两亲性嵌段共聚物上供全氟烷基碳链结合的位点稳定，其与全氟烷基碳链结合后，可显著加强含氟两亲性嵌段共聚物的亲氟效应，继而赋予了含氟温敏水凝胶优良的稳定性和载氧性。

优选的，所述全氟烷基碳链长度为6到20个碳，所述全氟烷基碳链本身具有羧基、酰氯或异氰酸酯能够与羟基反应的基团，或者具有与酸酐反应的羟基或氨基基团，其中，所述酸酐为丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐和邻苯二酸酐中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，上述全氟烷基碳链可显著加强含氟两亲性嵌段共聚物的亲氟效应，使得含氟两亲性嵌段共聚物可与全氟碳化合物稳定结合，继而赋予了含氟温敏水凝胶优良的稳定性和载氧性，分析其原因可能是，上述带有特定基团及较短链长的全氟烷基碳链，其与两亲性嵌段共聚物的键接效果较好，可结合到两亲性嵌段共聚物的多个位点上。

优选的，其制备所用的原料组成及含量，按重量百分比计算如下：

含氟两亲性嵌段聚合物10-40wt％；

全氟碳化合物10-25wt％；

调节剂的0-15wt％；

余量为以水为主要分散介质的溶媒；

所述全氟碳化合物为直连或环状碳氢化合物的氟取代物，包括全氟三丁胺、全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟辛烷、全氟辛溴烷、全氟1,8-二氯辛烷、全氟萘烷、全氟冠醚中的一种或多种的组合，所述全氟碳化合物的重量百分比优选为10-25％。

通过采用上述技术方案，上述重量百分比与组分的全氟碳化合物其与含氟两亲性嵌段聚合物形成的凝胶体系，具有较优的稳定性和载氧性，分析其原因可能是，上述直连或环状碳氢化合物的氟取代物均具有较优的氧溶解性，能够与修饰全氟烷基碳链的嵌段共聚物产生亲氟效应，以保障凝胶体系的稳定性。

优选的，所述含氟温敏水凝胶的溶胶-凝胶相转变温度介于4-37℃之

间，进一步优选的，所述含氟温敏水凝胶的pH介于2.5-8.0之间。

通过采用上述技术方案，所得含氟温敏水凝胶具有热致凝胶化性质，温度低于溶胶-凝胶相转变温度时，体系呈现自由流动的液体，具备良好的可注射性，温度高于溶胶-凝胶相转变温度时，体系则自发转变为半固体的水凝胶，分析其原因可能是，修饰后的含氟嵌段共聚物保持了原有的温敏性，溶液浓度高于临界成胶浓度，在一定温度范围内可以通过胶束的组装与聚集形成物理凝胶网络。

优选的，所述溶媒为纯水、注射用水、生理盐水、缓冲溶液、动植物或人体的体液、细胞培养液、组织培养液、或为其他水溶液和不以有机溶剂为主体的介质。

通过采用上述技术方案，所选用的以水为主体的介质，其能保障凝胶体系的稳定性，含氟两亲性嵌段聚合物可在上述溶媒中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解，有利于其注射和使用。

优选的，其制备所用的原料组成及含量，按重量百分比计算如下：

含氟两亲性嵌段聚合物10-40wt％；

全氟碳化合物1-30wt％；

调节剂的0.01-15wt％；

余量为以水为主要分散介质的溶媒。

通过采用上述技术方案，调节剂的添加可以调控含氟嵌段共聚物水凝胶的成胶温度与力学性能，分析其原因可能是，这些调节剂的加入改变了聚合物胶束的聚集与组装能力，从而改变了水凝胶的热响应性和宏观力学性质。

第二方面，本申请提供一种负载氧气的含氟温敏水凝胶的制备方法，采用如下的技术方案：

一种负载氧气的含氟温敏水凝胶的制备方法，包括以下制备步骤：

包括以下制备步骤：

S1、含氟两亲性嵌段共聚物制备方法为下述中的一种：

(1)若全氟烷基碳链本身本身具有羧基、酰氯、异氰酸酯等能够与羟基反应的基团，则直接通过酯化反应与两亲性嵌段共聚物上的功能基团相连，得到含氟两亲性嵌段共聚物；

(2)若全氟烷基碳链本身具有与酸酐反应的羟基或氨基基团，先与酸

酐反应，得到含有羧基的全氟烷基碳链，然后通过酯化反应与两亲性嵌段共聚物共价相连，得到含氟两亲性嵌段共聚物；

S2、在低温下用溶媒以及全氟碳化合物配制上述嵌段共聚物混合溶液，溶解混合均匀后得到负载氧气的含氟温敏水凝胶，-20℃以下储存备用。

上述的负载氧气的含氟温敏水凝胶的储存温度-20℃，负载氧气的含氟温敏水凝胶中的溶胶-凝胶相转变温度4-37℃，使用前-20℃以下储存备用的将负载氧气的含氟温敏水凝胶放于4℃冰箱内复溶，然后控制温度为6-10℃、转速为100-1000rpm进行搅拌，并通入氧气达到饱和，即得可使用的负载氧气的含氟温敏水凝胶。

通过采用上述技术方案，上述制备方法制得的含氟温敏水凝胶具有较优的稳定性和溶解氧性能，分析其原因可能是，上述制备过程中所制得含氟两亲性嵌段共聚物的亲氟性较强，其与全氟碳化合物的结合效果较好，继而全氟碳化合物可稳定的存在于水凝胶体系中。

第三方面，本申请提供一种负载氧气的含氟温敏水凝胶的应用，可直接作为载氧制剂使用，也可作为化疗药物的载体使用，如阿霉素、吉西他滨、喜树碱、顺铂、紫杉醇以及它们的类似物之一。

优选的，所述的载药或不载药的载氧含氟温敏水凝胶，可作为放疗增敏剂与放疗联用。

本申请提供的一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，还可经皮下、消化道粘膜下层、腹腔、胸腔、瘤周、瘤内、动脉、淋巴结及骨髓腔内注射。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1.本申请提出的负载氧气的含氟温敏水凝胶具有可逆的温敏性，在低温或室温下呈自由流动的溶液状态，在热血动物生理条件下能够进行热可逆凝胶化，从而使得制剂的制备过程简单实用，实际操作和应用非常方便；

2.本申请的提出的负载氧气的含氟温敏水凝胶，能够将外源性氧气递送到缺氧的肿瘤组织并缓慢释放，有效缓解肿瘤细胞的乏氧问题；

3.本申请提出的负载氧气的含氟温敏水凝胶，可作为化疗药物载体使用，也可在放疗前使用，或与化放疗联合使用，增加肿瘤内氧气水平，进而增加癌细胞对化疗药物或X射线或伽马射线的敏感性，有效提高化疗或放疗的疗效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请应用例中的不同治疗组与空白对照组中4T1荷瘤小鼠的肿瘤体积变化曲线；

图2为本申请实施例1中20wt％含氟嵌段共聚物溶液在加入全氟辛溴烷前后的变温动态流变曲线；

图3为本申请实施例7中35wt％含氟嵌段共聚物溶液在加入全氟辛溴烷前后的变温动态流变曲线；

图4为本申请实施例10中25wt％含氟嵌段共聚物溶液在加入全氟辛溴烷前后的变温动态流变曲线；

图5为本申请实施例7和对比例1中嵌段共聚物溶液与全氟碳化合物混合所形成的乳液在10℃下的稳定性照片；

图6为本申请实施例7和对比例1中嵌段共聚物溶液的载氧量柱状图；

图7为本申请实施例7载氧后的含氟温敏水凝胶的氧气释放曲线。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请的各制备例、实施例和对比例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售。

制备例

制备例1

一种两亲性嵌段共聚物，其制备方法如下，

a、将20g聚乙二醇加入至250mL三口烧瓶中，本制备例中聚乙二醇为双羟基聚乙二醇PEG1500，并在120℃真空除水3小时后，先通氩气冷却至80℃，再按重量比1：2.4：0.005加入聚酯单体和辛酸亚锡，本制备例中聚酯单体为40.0g丙交酯LA和8.0g乙交酯GA，然后120℃抽真空30分钟，通氩气并升温至150℃反应12小时，即可制得粗产物；

b、反应完成后，先真空抽滤2h除去粗产物中未反应的单体和低沸点产物，再将粗产物倒入80℃的去离子水中重复洗涤三次，冷冻干燥后，即可制得两亲性嵌段共聚物，两亲性嵌段聚合物为BAB型三嵌段聚合物PLGA-PEG-PLGA，产率为87％；

或将粗产物溶解在50mL的二氯甲烷中，用1000mL的乙醚沉降，收集沉淀物并真空干燥，亦可制得两亲性嵌段共聚物，本实施例中仅以一种方法为例。

制备例2-12

一种两亲性嵌段聚合物，与制备例1的不同之处在于，所用聚乙二醇的种类及分子量不同，所用聚酯单体种类、比例不同，所合成的两亲性嵌段聚合物类型不同，其他均与制备例1相同；

各组分所合成的两亲性嵌段聚合物性状见下表：

表：制备例1-14中各组分使用情况、产物及对应产率

选取制备例1-12中制得的两亲性嵌段聚合物，通过凝胶渗透色谱GPC，以聚苯乙烯为标样，对其进行性能测试，分别测得嵌段共聚物的重均分子量、A嵌段数均分子量、A-嵌段的重量百分比及B嵌段的摩尔比，测试结果记入下表：

表：制备例1-14中两亲性嵌段聚合物分子结构信息

性能检测试验选取实施例和对比例中制得含氟两亲性嵌段聚合物，分别对其溶解性和溶胶-凝胶相转变温度进行测定，具体检测步骤如下：

(1)聚合物溶解性

用生理盐水分别配制制备例1-14中所得聚合物溶液，浓度为20-40％，具体浓度根据聚合物自身溶解性进行适当调整。

(2)相转变温度测定：

1.分别取上述配制好的聚合物溶液，采用旋转流变仪测量聚合物水体系的储能模量和损耗模量等流变学性质随温度的变化，在固定剪切频率(f＝1.592Hz)下，以1℃/min的升温速率进行温度扫描，测试温度下储能模量与损耗模量有交点，表明该聚合物溶液能发生溶胶-凝胶相转变，具有热致凝胶化的性质，相转变温度结果记入下表和附图中。

表：制备例1-14中两亲性亲段共聚物性能测试

从制备例1-8中看出，聚合物聚酯嵌段分子量对水凝胶的热致凝胶化性能影响较大，制备例2聚酯嵌段分子量过大，无法在水中溶解；制备例3聚酯嵌段分子量偏小，水溶液不具有热致凝胶化性质，因此优选聚乙二醇：聚酯单体：辛酸亚锡的投料重量比为1：2.1-2.5：0.005；聚酯单体的选择和复配则对聚酯嵌段及水凝胶的热致凝胶化性能影响较小。

从制备例9-14还可以看出，两嵌段共聚物在25-35wt％的浓度下也可形成温敏凝胶，成胶温度受PEG和聚酯分子量影响较大，为保持水凝胶低温时的可注射性，以及体温条件下能形成热致水凝胶，成胶温度应控制在20-37℃为宜，制备例9-11中PEG和聚酯分子量较大，成胶温度较高，通过增加聚合物浓度的方法可以降低成胶温度，故配制此类聚合物时浓度优选为30-35％；制备例12-14中PEG和聚酯分子量较小，成胶温度较低，降低聚合物浓度可适当提高成胶温度，故此类聚合物浓度优选为20-25％。

性能检测试验

(1)相转变温度测定：取上述配制好的聚合物溶液，采用旋转流变仪测量聚合物水体系的储能模量和损耗模量等流变学性质随温度的变化，在固定剪切频率(f＝1.592Hz)下，以1℃/min的升温速率进行温度扫描，测试温度下储能模量与损耗模量有交点，表明该聚合物溶液能发生溶胶-凝胶相转变，具有热致凝胶化的性质，相转变温度结果记入下表。

(2)稳定性测定，分别对实施例及对比例中制得的含氟温敏水凝胶进行稳定性测试，每组测试样品均平行设置有三个，于10℃下静置，分别在1h、3h、6h、12h、1d、2d、3d通过肉眼观察并拍照，评价混合溶液的稳定性，待三个测试样品中的两个出现分层时，记录出现时间于下表。

(3)溶氧量和氧气释放速度测定：

1.先分别取各实施例及对比例中制得的负载氧气的含氟温敏水凝胶进行测试，通过便携式溶解氧检测仪检测溶液中的氧气含量，结果记录于下表；

2.再分别取各实施例及对比例中所得0.5ml负载氧气的含氟温敏水凝胶缓慢注射到7.5mL37℃的热水中，通过便携式溶解氧检测仪检测体系中氧含量的变化，得到氧气从水凝胶中的释放曲线，记录氧气释放时长和氧气释放速率，测试结果记录于下表。

实施例

实施例1

一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，包括以下制备步骤：

S1、含氟两亲性嵌段共聚物制备方法为下述中的一种：

(1)若全氟烷基碳链本身能够与羟基反应，则直接通过化学反应与两亲性嵌段共聚物上的功能基团相连，得到含氟两亲性嵌段共聚物；

(2)若全氟烷基碳链本身具有羟基或氨基，先与酸酐反应，得到含有羧基的全氟烷基碳链，然后通过酯化反应与两亲性嵌段共聚物共价相连，得到含氟两亲性嵌段共聚物；

本实施例中全氟烷基碳链为全氟癸酸(C

取制备例1中制得的两亲性嵌段聚合物8.0g置于100mL支口烧瓶中，先用甲苯溶解后进行常压蒸馏，去除聚合物中的水分，再加入40mL无水的DMF进行溶解，然后依次加入全氟烷基碳链、0.3倍于PEG末端羟基摩尔当量的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和2倍于PEG末端羟基摩尔当量的二环己基碳二亚胺(DCC)，2倍于PEG末端羟基摩尔当量的全氟癸酸(C

S2、在低温下用溶媒以及全氟碳化合物配制嵌段共聚物混合溶液，溶解混合均匀后，即为含氟温敏水凝胶，-20℃以下储存备用，使用前放于4℃冰箱内复溶；

溶媒为生理盐水；

嵌段共聚物混合溶液的重量百分比浓度为20wt％；

调节剂为重量百分比为0.5Wt％的分子量为400的聚乙二醇，直接混合于嵌段共聚物混合溶液中，起到调节溶胶-凝胶相转变温度的作用；

以上所述低温低于聚合物混合体系的溶胶-凝胶相转变温度，高于全氟碳化合物熔点，使用前将所述含氟嵌段共聚物混合溶液在低温下持续搅拌，并以1L/min的气流速率通入氧气，通氧5min后，即可制得负载氧气的含氟温敏水凝胶。

实施例2-12

一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，与实施例1的不同之处在于，所选用两亲性嵌段聚合物的使用情况不同，对应所得含氟两亲性嵌段共聚物不同，如下表所示，其他均与实施例1相同。

表：实施例1-12各组分使用情况及产物、对应产率

选取实施例1-12中制得的含氟两亲性嵌段聚合物，通过凝胶渗透色谱GPC，以聚苯乙烯为标样，对其进行性能测试，分别测得含氟嵌段共聚物的重均分子量、A嵌段数均分子量、A-嵌段的重量百分比及B嵌段的摩尔比，测试结果记入下表：

表：实施例1-12中含氟两亲性嵌段聚合物性能测试

对比例1

一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，与实施例7的不同之处在于，所选用两亲性嵌段聚合物未经全氟烷基碳链修饰，直接与重量百分比浓度20wt％的全氟辛溴烷混合，其他均与实施例7相同。

对比例2

一种水凝胶，与实施例7的不同之处在于，所选用两亲性嵌段聚合物未经全氟烷基碳链修饰，且不包括全氟辛溴烷，其他均与实施例7相同。

分别对上述实施例1-12和对比例1-2进行性能测试：

表：实施例1-12、对比例1-2性能测试结果

从上表中可以看出，实施例1-12所得的含氟的温敏水凝胶均具有较优的稳定性和溶解氧性能，其在静置3天后，均无出现分层现象，其溶氧量为93-101mg/L,氧气释放速度为0.00025-0.00030mg/min，其相转变温度为22-33℃,可满足产品正常的注射使用，适用于人体温度。

由此表明由上述含氟两亲性嵌段共聚物和全氟烷基化合物制得含氟温敏水凝胶，其具有更稳定的负载氧能力，分析其原因可能是，上述两亲性嵌段共聚物具有较好的温度响应性，且具有可修饰位点，能够与全氟烷基碳链通过稳定的共价键连接，修饰的全氟烷基碳链长度适中，结合位置合适，修饰后的嵌段共聚物能与溶氧载体—全氟碳化合物存在较强的亲氟效应，从而混合后能形成性状稳定的乳液，有利于氧气的负载等前期准备操作，引入的全氟碳化合物含量较高，大大增加了含氟水凝胶的载氧能力。

从实施例1-12还可以看出，含氟烷基碳链接在聚酯嵌段末端，长度为8个碳左右，所得到的含氟温敏水凝胶的热致凝胶化温度适合体内应用，且乳液稳定性好、载氧能力和释放行为较合适。而聚酯嵌段类型、比例对含氟温敏水凝胶的性能无显著影响，但可以通过调节聚酯类型和比例，来调控水凝胶的体内降解速率，以满足不同实际需要。

从表中还可看出，对比例1相比实施例7其溶氧性能和稳定性能大幅度降低，且稳定性较差，稳定时间不超过3h，可见缺少了全氟烷基碳链修饰的两亲性嵌段共聚物，其与全氟碳化合物间基本不具备亲氟效应，因而无法保障水凝胶体系的溶氧性能，且氧气释放速度高达0.00200mg/min，相比实施例7提升了700％。

从表中还可看出，对比例2相比实施例7其基本不具备溶氧性能，其溶氧量仅为35mg/L，相比实施例7降低了63％，可见缺少了全氟碳化合物的水凝胶体系无法独自达到负载氧气的目的。

综上所述，含氟温敏水凝胶的溶解氧能力主要来源于所载的全氟碳化合物，聚合物本身对氧气的溶解能力有限；没有含氟烷基碳链修饰的聚合物与全氟碳化合物混合时，因没有足够强的相互作用介入，混合乳液稳定性较差，静置后会快速分层，这对于实际使用是不利的；修饰全氟烷基碳链的两亲性聚合物不仅存在温敏性，而且与全氟碳化合物之间存在较强的亲氟效应，因而两者混合后得到的乳液稳定性强，这对于载氧、注射、氧气递送等环节至关重要，便于操作。

实施例13

一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，与实施例7的不同之处在于，S1中含氟两亲性嵌段聚合物的具体制备步骤如下；

取制备例9中制得的两亲性两嵌段聚合物8.0g置于100mL支口烧瓶中，先用甲苯溶解后进行常压蒸馏，去除聚合物中的水分，再加入40mL无水的DMF进行溶解，然后依次加入全氟烷基碳链、0.3倍于PEG末端羟基摩尔当量的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和2倍于PEG末端羟基摩尔当量的二环己基碳二亚胺(DCC)，全氟烷基碳链为0.55倍于PEG末端羟基摩尔当量的全氟癸二酸(HOOC-C

实施例14

一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，与实施例10的不同之处在于，S1中含氟两亲性嵌段聚合物的具体制备步骤如下；

取制备例12中制得的两亲性两嵌段聚合物8.0g置于100mL支口烧瓶中，先用甲苯溶解后进行常压蒸馏，去除聚合物中的水分，再加入40mL无水的DMF进行溶解，然后依次加入全氟烷基碳链、0.3倍于PEG末端羟基摩尔当量的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和2倍于PEG末端羟基摩尔当量的二环己基碳二亚胺(DCC)，全氟烷基碳链为0.55倍于PEG末端羟基摩尔当量的全氟癸二酸(HOOC-C

实施例15

一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，与实施例10的不同之处在于，S1中含氟两亲性嵌段聚合物的具体制备步骤如下；

取制备例12中制得的两亲性两嵌段聚合物8.0g置于100mL支口烧瓶中，先用甲苯溶解后进行常压蒸馏，去除聚合物中的水分，再加入40mL无水的DMF进行溶解，然后依次加入全氟烷基碳链、0.3倍于PEG末端羟基摩尔当量的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和2倍于PEG末端羟基摩尔当量的二环己基碳二亚胺(DCC)，全氟烷基碳链为2倍于PEG末端羟基摩尔当量的全氟棕榈酸(C

实施例16

一种负载氧气的含氟温敏水凝胶，与实施例10的不同之处在于，S1中含氟两亲性嵌段聚合物的具体制备步骤如下；

取制备例12中制得的两亲性两嵌段聚合物8.0g置于100mL支口烧瓶中，先用甲苯溶解后进行常压蒸馏，去除聚合物中的水分，再加入40mL无水的DMF进行溶解，然后依次加入全氟烷基碳链、0.3倍于PEG末端羟基摩尔当量的4-二甲氨基吡啶(DMAP)和2倍于PEG末端羟基摩尔当量的二环己基碳二亚胺(DCC)，全氟烷基碳链为2倍于PEG末端羟基摩尔当量的全氟十八烷酸(C

选取实施例13-16中制得的含氟两亲性嵌段聚合物，通过凝胶渗透色谱GPC，以聚苯乙烯为标样，对其进行性能测试，分别测得含氟嵌段共聚物的重均分子量、A嵌段数均分子量、A-嵌段的重量百分比及B嵌段的摩尔比，测试结果记入下表：

表：实施例13-16中含氟两亲性嵌段聚合物性能测试

分别对上述实施例13-16进行性能测试：

表：实施例13-16性能测试结果

从上表中可以看出，实施例13-16所得的含氟的温敏水凝胶其稳定性较差，稳定天数仅为1-2天，继而无法保障含氟温敏水凝胶的正常使用。

从表中还可以看出实施例13和14，稳定天数仅为1天，相比实施例7和实施例10，其稳定性大幅度降低，分析其原因可能由于全氟烷基碳链通过偶联的方法连接在聚合物中间，因分子构象原因，相比全氟烷基碳链连接在聚合物的端部，聚合物与全氟碳化合物间的亲氟效应减弱，相互作用不强，故得到的含氟温敏水凝胶稳定性较弱，静置1天后会发生聚集分层的现象；

从表中还可以看出实施例15和16的相转变温度较低，相转变温度仅为15-19℃，不利于实际操作，分析其原因可能是由于疏水嵌段太长，继而导致混入全氟辛溴烷后的水凝胶成胶温度过低，尤其是实施例16,共聚物混合溶液在10℃时粘度较大，不利于载氧和注射，在37℃时因疏水相互作用过强导致聚合物会发生沉淀，无法体内使用，因此排除。

应用例

一种含氟的温敏水凝胶的应用，其应用步骤和应用情况如下：

以Balb/c裸鼠为模型动物，将4T1鼠源乳腺癌细胞注入小鼠乳房垫内，形成荷瘤小鼠，待肿瘤长至约50mm

本应用例结果表明，相比于单独进行X射线辐照组，注射载氧的凝胶与放疗联用时，能够显著抑制肿瘤的生长，具有明显的放疗增敏作用，结果记录于图1。图中*代表两组数据具有显著性差异，且p<0.05，**代表两组数据具有显著性差异，且p<0.01；***代表两组数据具有显著性差异，且p<0.001；****代表两组数据具有显著性差异，且p<0.0001。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。