熒光高分子膜的制備及熒光高分子膠束作為藥物載體的研究.pdf

1、熒光高分子是一類吸收光照或其他電磁輻射后能發(fā)出光的高分子物質(zhì)，根據(jù)合成方法的不同，主要分為:摻雜型熒光高分子和化學(xué)鍵合型熒光高分子，其中后者使用更為廣泛、種類更多、熒光性能更加穩(wěn)定。苝系衍生物作為一種性能優(yōu)異的生色團，具有很好的光、熱和化學(xué)穩(wěn)定性以及較高的熒光量子產(chǎn)率，并且在可見光區(qū)有很強的紫外吸收和熒光發(fā)射。將苝系衍生物高分子化得到的熒光高分子，不僅具有苝衍生物良好的熒光性能，同時也具有高分子獨特的性能，如合成方便和易成膜等。聚磷酸酯

2、具有生物相容性和生物可降解性，由于主鏈中五價磷原子的存在，使得聚磷酸酯具有結(jié)構(gòu)多變性、容易修飾和功能化、物理化學(xué)性質(zhì)易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點。因此，聚磷酸酯可作為藥物載體、基因載體和組織支架等，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文的研究內(nèi)容是苝系衍生物的高分子化，通過側(cè)鏈接枝苝系衍生物和以苝系衍生物為引發(fā)劑，制備了兩種苝系衍生物熒光高分子材料:基于聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的苝衍生物熒光高分子膜和以苝衍生物為核的星形熒光嵌段共聚物，并研究了該熒

3、光嵌段共聚物作為藥物載體，在癌癥治療中的應(yīng)用。本論文的研究工作及成果主要分為以下幾個方面:
　　1、以3，4，9，10-苝四甲酸二酐(PDA)為熒光生色團，在高溫高壓下，制備了基于聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的PDA熒光高分子膜。具體反應(yīng)機理為:線性PVP在開環(huán)自交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程中，纏繞PDAπ-π組裝體形成棒狀結(jié)構(gòu);PDA組裝體通過PDA端位酸酐與開環(huán)后PVP形成的共價鍵結(jié)合到PVP膜中，進而形成穩(wěn)定的熒光高分子膜。小分子模擬

4、實驗證明PDA端位酸酐可以與開環(huán)后PVP形成共價鍵，酸酐活性基團對形成穩(wěn)定PDA熒光高分子膜起關(guān)鍵作用。掃描電鏡照片顯示PDA膜表面由棒狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，高分辨透射電鏡、偏光顯微鏡和X-射線衍射證明了棒狀結(jié)構(gòu)是PDAπ-π組裝體;
　　2、以四氯苝酰亞胺(4Cl-PDI)為熒光生色團，在高溫高壓下制備了基于PVP的4Cl-PDI熒光高分子膜。具體反應(yīng)機理為:線性PVP在開環(huán)自交聯(lián)的過程中，纏繞4Cl-PDI形成球形結(jié)構(gòu);4Cl-PDI通

5、過海島位氯原子與開環(huán)后PVP形成的共價鍵結(jié)合到PVP膜中，進而形成穩(wěn)定的熒光高分子膜。小分子模擬實驗說明4Cl-PDI海島位的氯原子可以與PVP開環(huán)產(chǎn)生的仲胺形成共價鍵，氯原子活性基團對形成穩(wěn)定4Cl-PDI熒光高分子膜起關(guān)鍵作用。掃描電鏡照片顯示4Cl-PDI膜表面由球形結(jié)構(gòu)組成，X-射線衍射證明4Cl-PDI分子以無序態(tài)存在于PVP膜中;
　　3、在苝酰亞胺的海島位引入羥基官能團，合成八臂引發(fā)劑。以實驗室已經(jīng)合成的4Cl-PD

6、I為原料，經(jīng)親核取代反應(yīng)、酯化反應(yīng)和解保護得到八羥基苝酰亞胺8OH-PDI。以8OH-PDI為引發(fā)劑，引發(fā)丙交酯或磷酸酯單體開環(huán)聚合，制備了兩種八臂星形熒光嵌段共聚物。這兩種熒光高分子均具有兩親性，可在水溶液中自組裝形成超分子膠束。我們對合成的8OH-PDI和共聚物分別作了核磁共振和凝膠滲透色譜表征，對膠束的形貌和尺寸進行了表征;
　　4、以熒光星形聚乳酸-聚磷酸酯嵌段共聚物(PDI-star-(PLA-b-PEEP)8)作為藥物

7、載體，用于癌癥治療的研究。PDI-star-(PLA-b-PEEP)8在水溶液中具有良好的熒光特性，可用于生物成像。PDI-star-(PLA-b-PEEP)8可通過疏水作用有效裝載輸水性藥物喜樹堿，形成熒光高分子載藥膠束。細胞毒性實驗表明，PDI-star-(PLA-b-PEEP)8膠束具有很好的生物相容性。激光共聚焦顯微鏡和流式細胞儀分析表明，這些膠束易被癌細胞攝取并實現(xiàn)細胞內(nèi)在化。在體外細胞毒性實驗中，PDI-star-(PLA-