基于點(diǎn)擊化學(xué)制備PCL-PEG兩親性共網(wǎng)絡(luò)聚合物以及不同支臂PLGA作為疫苗載體的初步研究.pdf

1、本論文的研究工作主要分為兩部分:第一部分通過開環(huán)聚合反應(yīng)與點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)結(jié)合制備了聚已內(nèi)酯/聚乙二醇(PCL/PEG)兩親性共網(wǎng)絡(luò)聚合物，并初步探討了其作為藥物載體的應(yīng)用;第二部分合成了不同支臂的聚乳酸羥基乙酸(PLGA)，并以此材料為載體材料制備了載卵清蛋白(OVA)的納米粒，研究了四種納米粒的體外釋放行為，為其作為疫苗載體提供了基礎(chǔ)。主要的研究內(nèi)容如下:
　　第一部分:近年來，兩親性共網(wǎng)絡(luò)聚合物(APCNs)由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)引起

2、人們的廣泛關(guān)注。APCNs在結(jié)構(gòu)上具有三個(gè)主要的特征:①親水鏈段和疏水鏈段同時(shí)存在;②親水和疏水鏈段之間通過共價(jià)鍵相連;③親水和疏水鏈段處于雙連續(xù)相的狀態(tài)。APCNs特殊的結(jié)構(gòu)使其廣泛的應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，例如藥物遞送載體，細(xì)胞培養(yǎng)支架，生物傳感器，隱形眼鏡等等。
　　開環(huán)聚合是指具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的單體在某種引發(fā)劑作用下，將環(huán)打開形成線形聚合物的一類聚合反應(yīng)，其反應(yīng)條件溫和，副反應(yīng)少，通過控制單體與引發(fā)劑的比例可以調(diào)節(jié)聚合物的相對(duì)分子

3、質(zhì)量。“點(diǎn)擊化學(xué)”中研究和應(yīng)用最為成熟的是Cu(I)催化的端基炔和疊氮化物生成的1，4-二取代的1，2，3-三唑的Huisgen偶極環(huán)加成反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，最終產(chǎn)物收率高，成為制備結(jié)構(gòu)規(guī)整的聚合物網(wǎng)絡(luò)的有效方法。因此我們采用開環(huán)聚合和點(diǎn)擊化學(xué)結(jié)合的方式制備了以PCL和PEG為主體的結(jié)構(gòu)規(guī)整的兩親性共網(wǎng)絡(luò)聚合物。
　　首先，以肌醇為引發(fā)劑，采用開環(huán)聚合(ROP)技術(shù)合成了一系列六臂星形聚己內(nèi)酯(6-s-PCL)并對(duì)其末端進(jìn)行炔基化

4、修飾，得到6-s-PCL-C≡CH。通過1H NMR和FT-IR確定了聚合物的結(jié)構(gòu);GPC結(jié)果證明合成的6-s-PCL分子量分布呈單分散;用疊氮鈉修飾PEG4000得到N3-PEG-N3，1HNMR和FT-IR證明疊氮基成功取代了羥基。
　　其次，將末端炔基化的6-s-PCL和N3-PEG-N3在DMF中進(jìn)行點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，得到具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的兩親性共網(wǎng)絡(luò)聚合物，并測定了該聚合物在不同溶劑中的溶脹度。通過掃描電鏡(SEM)、原子力

5、顯微鏡(AFM)、差示掃描量熱儀(DSC)等儀器表征了APCNs的表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及熱力學(xué)性能等性質(zhì)。結(jié)果表明，APCNs表面呈多孔結(jié)構(gòu)，親水和疏水鏈段出現(xiàn)微觀相分離。
　　最后，評(píng)價(jià)了APCNs的體外降解性能及其生物相容性，并以紫杉醇(PTX)和阿霉素(DOX)作為疏水和親水藥物評(píng)價(jià)了APCNs的載藥性能以及體外釋放行為。體外降解實(shí)驗(yàn)表明，我們合成的PCL/PEG APCNs降解速度慢;細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)證明APCNs具有良好的生

6、物相容性。PTX在APCNs(PCL100-PEG)、APCNs(PCL200-PEG)、APCNs(PCL100-PEG)中的包封率分別為21.2％，24.3％，30.5％，載藥量分別為0.36％，0.45％,0.66％;DOX在APCNs(PCL100-PEG)、APCNs(PCL200-PEG)、APCNs(PCL100-PEG)中的包封率分別為18.8％，13.8％，12.6％，載藥量分別為0.13％，0.07％，0.10％。體

7、外釋放曲線表明PTX和DOX的累積釋放量與PCL/PEG的比例有關(guān)，而釋放速率與溶脹度有關(guān)，溶脹度越大釋放速度越快。
　　第二部分:近年來，PLGA因具有良好的生物相容性和生物降解性而成為疫苗載體的研究熱點(diǎn)。PLGA將抗原包裹后可以有效地保持藥物活性并能控制藥物釋放。目前，蛋白質(zhì)、DNA等多種抗原已被包裹或吸附于PLGA納米粒中用于疫苗載體的研究。然而，在之前的報(bào)道中大多是以線形PLGA為基礎(chǔ)，對(duì)不同支臂PLGA納米粒在疫苗載體中

8、的應(yīng)用卻鮮有報(bào)道。本課題的主要研究內(nèi)容如下:
　　我們利用開環(huán)聚合法合成了線形PLGA(L-PLGA)、三臂星形PLGA(3s-PLGA)、四臂星形PLGA(4s-PLGA)以及六臂星形PLGA(6s-PLGA)，并以這四種聚合物為載體制備了包載OVA的納米粒，并對(duì)其進(jìn)行一系列表征。結(jié)果表明，四種不同支臂的PLGA均具有良好的生物相容性;L-PLGA-OVA NPs，3s-PLGA-OVA NPs，4s-PLGA-OVA NPs和

9、6s-PLGA-OVA NPs的粒徑分別為319.5±22.2nm，285.0±35.6nm，270.6±8.0nm和282.1±32.1nm，透射電鏡圖顯示四種PLGA-OVA NPs均為球形;L-PLGA，3s-PLGA，4s-PLGA和6s-PLGA對(duì)OVA的包封率分別為19.0±2.4％，23.7±2.4％，27.8±1.1％和29.5±2.2％，其包封率隨臂數(shù)的增加而增加;體外釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明四種載OVA的納米粒在釋放中具有一