多重刺激響應性聚合物微球的制備和性能研究.pdf

1、目的：惡性腫瘤位居我國疾病死因之首。傳統(tǒng)化療藥物缺乏選擇性，在殺傷癌細胞的同時往往產(chǎn)生較嚴重的全身性毒副作用。因此，尋找一種能實現(xiàn)靶向輸送的智能藥物載體是腫瘤研究中亟待解決的難題。近年來，多重刺激響應性藥物載體的制備和應用得到廣泛關注。然而，如何實現(xiàn)該類藥物載體的可控制備及確保其隨多個環(huán)境因素（如pH、溫度、氧化還原電位和光等）改變而精準協(xié)調(diào)地調(diào)整釋藥始終是研究者面臨的兩大挑戰(zhàn)。
　　方法：本研究首先利用蒸餾-沉淀聚合法可控制備了

2、核殼型聚合物微球P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)-FA。第一步蒸餾-沉淀聚合反應以甲基丙烯酸（Methacrylic acid，MAA）為單體，N,N’-雙（丙烯酰）胱胺（N,N'-bis(acryloyl)cystamine，BAC）為交聯(lián)劑，合成了微球P(MAA-co-BAC)；第二步蒸餾-沉淀聚合反應以P(MAA-co-BAC)為核心，N-異丙基丙烯酰胺（N-Isopropylacryla

3、mide，NIPAAm）和甲基丙烯酸縮水甘油酯（Glycidyl methacrylate，GMA）為單體，BAC為交聯(lián)劑，合成了核殼型聚合物微球P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)；最后，利用環(huán)氧開環(huán)反應和酰胺化反應在該微球表面修飾上葉酸（Folic acid，F(xiàn)A），最終合成有葉酸修飾的核殼型聚合物微球P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)-FA。
　　

4、接下來，本研究對各步所得微球進行了全方位的表征。采用透射電鏡（Transmission electron microscope，TEM）表征其表面形貌、粒徑及粒徑分布。采用傅里葉變換紅外光譜儀（Fourier transform infrared spectrometer，F(xiàn)T-IR）和紫外-可見吸收光譜儀（Ultraviolet-visible absorption spectrometer，UV-vis）表征其結(jié)構，考察FA是否被成

5、功修飾到聚合物微球上。采用元素分析表征其N含量和確定FA的負載量。采用激光粒度分析儀表征其在不同溫度水溶液中的粒徑和粒徑分布及Zeta電位，考察其溫敏特性和穩(wěn)定性。
　　利用紫外-可見吸收光譜儀在不同溫度和氧化還原條件下對該微球水混懸液進行濁度分析，考察其降解性能。通過該聚合物微球?qū)鼓[瘤藥物鹽酸阿霉素（Doxorubicin hydrochloride，DOX）的負載和體外釋放實驗評價其對藥物的負載情況和控制釋放性能。通過WST

6、-1試驗考察該聚合物微球載藥前后的毒性。通過激光共聚焦熒光顯微鏡和流式細胞分析儀評估負載DOX的聚合物微球的體外藥物傳遞能力，考察其腫瘤細胞靶向性，初步評價其作為藥物輸送體系的潛力和優(yōu)勢。
　　結(jié)果：TEM、FT-IR、UV-vis、元素分析和激光粒度儀表征的結(jié)果均表明成功制備了核殼型聚合物微球 P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)-FA。TEM圖片表明，各步所得微球均為表面光滑、大小均一的球

7、形，且呈單分散，最后制得的P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)-FA微球平均粒徑為159 nm，平均殼層厚度約為12 nm。元素分析結(jié)果表明該微球中FA的含量約為13.05％。激光粒度儀檢測結(jié)果表明，該聚合物微球載藥前后，其粒徑均隨溫度升高而減小，表現(xiàn)出顯著的溫敏特性，且其在水溶液中仍呈單分散并表現(xiàn)出較窄的粒徑分布。該聚合物微球載藥前后的Zeta電位分別為-29.06 mV和-23.03 mV，表明

8、其在較高的載藥量時仍可通過靜電排斥作用保持物理穩(wěn)定性。
　　降解實驗結(jié)果表明，P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)-FA微球在37℃、10 mM GSH的緩沖溶液中4 h內(nèi)降解了約70%，而在不含GSH的緩沖溶液中基本不降解。這個結(jié)果說明該聚合物微球可由GSH觸發(fā)而發(fā)生氧化還原響應性降解。載藥實驗結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，該聚合物微球的載藥量隨DOX溶液初始濃度的增加而不斷增大，其飽和載藥量為2

9、08.0%，對應的包封率為85.4%。體外釋藥實驗結(jié)果表明，載DOX微球具有顯著的pH/溫度/氧化還原響應性控制釋藥特性。
　　WST-1試驗結(jié)果表明，該聚合物微球在高濃度（2000μg mL-1）下對細胞生長依然無明顯影響，其本身具有低毒性，而載DOX微球與等量DOX具有相近的細胞毒性。激光共聚焦熒光顯微鏡和流式細胞分析儀檢測結(jié)果均表明，載DOX P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)-FA微

10、球處理組可觀察到的DOX熒光強度明顯強于載 DOX的P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)微球處理組，這說明該微球具有主動靶向性，其能夠通過受體介導的內(nèi)吞作用被FA受體高表達的MCF-7細胞更高效地結(jié)合和攝取。
　　結(jié)論：P(MAA-co-BAC)/P(NIPAAm-co-GMA-co-BAC)-FA聚合物微球具有可控制備的特點，同時具有一定的穩(wěn)定性、氧化還原響應性降解特性、pH/溫度/氧化還原