刺激响应性两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其作为药物载体的研究

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近二十年来,对外界条件或环境刺激作出感应和响应的刺激响应性聚合物胶束体系的基本原理和应用均成为人们关注的焦点。刺激响应性两亲性嵌段共聚物也可称为环境敏感性两亲性嵌段共聚物,是指共聚物因外界环境(如温度、pH值、离子强度、磁场、光)的改变自身会发生相应变化的行为。近来的研究表明,单刺激响应体系往往只能靠单一的刺激响应对其进行调控,在应用前景上受到较多限制,所以设计合成具有多刺激响应的嵌段共聚物渐渐成为近来国内外学者的研究热点。荧光传感器的高选择性和灵敏度,使含荧光基团的环境敏感性两亲性嵌段共聚物备受瞩目,在生物标记、细胞成像和染料等方面获得了广泛应用。本文中,我们选用了具有荧光发射的8-羟基喹啉,利用不饱和键修饰,与甲基丙烯酰氯反应制备出侧链含有荧光基团的荧光性功能单体,与具有生物相容性的功能性单体聚合,制备带有荧光标记的刺激响应性嵌段共聚物。主要的工作如下:1.通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法合成了pH响应的两亲性嵌段共聚物聚(甲基丙烯酰氧喹啉-co-丙烯酸异丁酯)-b-聚(甲基丙烯酸吗啉乙酯)(P(MAQ-co-IBA)-b-PMEMA),利用FTIR、1H-NMR、GPC和元素分析对聚合物结构进行表征。通过TEM和DLS考察聚合物的形貌和粒径,发现聚合物可在水介质中自组装胶束化形成核-壳结构的球形胶束,粒径在100nm左右且粒径分布较窄;考察该聚合物的胶束水溶液发现,不同pH条件下溶液的荧光有强弱的差别;胶束的粒径随溶液pH值的升高逐渐减小。研究聚合物胶束在不同pH值下对FA的载负和释放行为的结果表明,载药后的胶束也具有荧光性,并显示出明显的pH响应释放行为。2.通过可逆加成-断裂链转移法(RAFT)聚合法合成了pH和温度双响应的两亲性嵌段共聚物聚(甲基丙烯酰氧喹啉-co-丙烯酸异丁酯)-b-聚(异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸吗啉乙酯)(P(MAQ-co-IBA)-b-P(NIPAM-co-MEMA)),利用FTIR、1H-NMR、GPC和元素分析对其结构和分子量及分子量分布进行表征;亲水链段中MEMA的引入将共聚物的LCST值提高至38℃;TEM和DLS结果表明聚合物在水介质中自组装胶束化形成核-壳结构的球形胶束,粒径在90nm左右,分散较好且具有较窄的粒径分布;考察该聚合物的胶束水溶液发现,不同pH条件下溶液的荧光有强弱的差别;胶束的粒径随着溶液pH值的升高逐渐变小;同时考察了聚合物胶束在不同pH和温度下对FA的释放行为,结果表明,负载药物的胶束也具有荧光性,并在药物释放过程中表现出对pH和温度的响应性。3.双丙酮丙烯酰胺无毒、生物相容性良好,一般采用乳液聚合方法合成,本文尝试利用RAFT聚合方法将DAAM与NIPAM共聚得到温敏性两亲性嵌段共聚物PNIPAM-b-PDAAM。利用FTIR、1H-NMR、GPC对其结构进行表征; SEM和DLS测定结果表明该聚合物可在水介质中自组装形成核-壳结构的球形胶束,粒径在150nm左右,且具有较窄的粒径分布;对负载FA的聚合物胶束在不同温度下的释放行为的研究表明,载药胶束在药物释放过程中显示出明显的温度响应释放行为。
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