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两亲性嵌段聚合物在水溶液中通过自组装形成核-壳结构的胶束,可用作药物传输体系。聚合物胶束疏水内核用于包载疏水性药物,亲水外壳提供一个稳定的溶剂化保护层,避免胶束聚集。本文采用ATRP方法合成pH敏感的两亲性嵌段共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸)-b-聚甲基丙烯酸单甲氧基聚乙二醇酯(P(MMA-co-MAA)-b- -PPEGMA),并从介观层次上模拟载药胶束的形成和形貌。论文主要工作如下:设计pH敏感两亲性嵌段共聚物分子结构,即P(MMA-co-MAA)-b-PPEGMA,疏水嵌段PMMA和pH敏感嵌段无规共聚形成聚合物胶束内核,用于包载疏水性药物;亲水嵌段PPEGMA采用聚合物刷状结构,作为胶束外壳有利于提高胶束壳层密度,增强胶束表面亲水性、抗蛋白和血小板吸附能力,提高胶束稳定性。采用ATRP方法,以2-溴异丁酸乙酯(EBriB)为引发剂,溴化亚铜/N,N,N,N’,N’-五甲基二乙基三胺(CuBr/PMDETA)为催化体系,合成了该共聚物;用凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱(1H NMR)和红外光谱法(FT-IR)等对聚合物结构进行表征,得到分子量为10344,分子量分布较低的聚合物。荧光探针技术测定该聚合物的临界胶束浓度为1.3 mg/L。采用耗散颗粒动力学方法(DPD)和介观动力学方法(MesoDyn)模拟研究了P(MMA-co-MAA)-b-PPEGMA载药胶束在水溶液中的形成过程,以及体系组分配方、疏水嵌段比例、pH变化对胶束形成和形貌的影响。布洛芬为模型药物。DPD模拟显示,载药体系的形成过程可分为3个阶段:(1)各组分高度分散,P(MMA-co-MAA)-b-PPEGMA开始聚集阶段;(2)药物分子向聚合物聚集体内部扩散,载药胶束形成阶段;(3)胶束稳定阶段。聚合物嵌段比、组成配方和体系pH值会影响胶束的形成和形貌。疏水嵌段比例较低时,载药胶束成核困难,且形成的胶束存在较多缺陷;组分配方变化使载药胶束相应地呈现出球状、柱状和层状结构;pH>5时,pH敏感嵌段中的MAA离子化,形成的胶束结构不规则且松散,有利于释放药物。体外释放结果也显示,pH 1.2时,药物释放速率缓慢,24 h只有17 %释放出来;而在pH 7.4时,药物释放速率明显加快,24 h已释放完全。计算机模拟方法可以从介观层次上研究载药体系的结构变化对性能的影响,从而辅助指导聚合物分子和载药胶束结构设计。