基于酰腙鍵構(gòu)筑環(huán)境響應(yīng)性聚合物及其溶液性能研究.pdf

1、刺激響應(yīng)性聚合物能夠在外界條件的刺激（如pH、溫度、氧化還原、酶或光）下，做出快速有效的響應(yīng)。由于動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵具有環(huán)境響應(yīng)性及自適性，并且比非共價(jià)鍵穩(wěn)定性好，因此基于動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵構(gòu)筑各種功能性的聚合物及聚合物納米粒子引起了人們極大的研究興趣。作為一類酸敏感性的動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵，酰腙鍵在中性和堿性條件下穩(wěn)定，在酸性條件下能夠水解。正是由于酰腙鍵的這些特點(diǎn)，使其在智能材料、自修復(fù)凝膠、藥物控釋等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本文中我們基于酰腙鍵制備了膽固醇修飾

2、的動(dòng)態(tài)共價(jià)聚合物，并對(duì)其刺激響應(yīng)性及動(dòng)態(tài)性進(jìn)行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移（RAFT）自由基聚合合成了一系列不同分子量的末端含有兩個(gè)醛基的聚丙烯酸（PAA-bisCHO）。利用酰肼修飾的膽固醇CHS-NHNH2與 PAA-bisCHO反應(yīng)，合成了由酰腙鍵鏈接的膽固醇-聚丙烯酸綴合物PAA-dyn-CHS。⑵通過生物素酰肼與PAA-dyn-CHS在弱酸性條件下進(jìn)行的鏈交換反應(yīng)，驗(yàn)證了PAA-dyn-C

3、HS中酰腙鍵的動(dòng)態(tài)性。通過鏈交換反應(yīng)可以賦予聚合物生物識(shí)別性，與生物素酰肼的反應(yīng)產(chǎn)物可以有效地識(shí)別蛋白質(zhì)親和素。⑶PAA-dyn-CHS本身具有親水性 PAA和疏水性膽固醇，可以在水溶液中自組裝形成膠束。我們利用動(dòng)態(tài)光散射（DLS）研究了不同pH條件下膠束的粒徑變化，表明該膠束在pH3條件下由于酰腙鍵的斷裂而解體。⑷以熒光染料尼羅紅作為模擬藥物，將尼羅紅包裹到PAA-dyn-CHS膠束中，采用熒光分光光度計(jì)研究了載藥膠束在不同pH條件下

4、的釋放行為。在pH7.4下PAA-dyn-CHS載藥膠束比較穩(wěn)定，只有少量的尼羅紅釋放出來；而在pH4.5下載藥膠束可以有效地釋放出尼羅紅。這一結(jié)果說明以PAA-dyn-CHS膠束作為藥物載體，可以實(shí)現(xiàn)藥物在pH刺激下的控制釋放，從而使其在藥物控釋方面具有潛在的應(yīng)用。⑸膽固醇在聚合物膠束中不僅能夠形成疏水微區(qū)，而且當(dāng)膽固醇被釋放出來后，能夠與脂質(zhì)體相互作用。在實(shí)驗(yàn)中我們制備了包裹有磺酰羅丹明 B的脂質(zhì)體，研究了不同條件下與PAA-dyn

5、-CHS膠束之間的相互作用，結(jié)果表明酸性條件下釋放出的膽固醇能夠有效的破壞脂質(zhì)體，使包封在脂質(zhì)體中的磺酰羅丹明B釋放出來。⑹通過RAFT聚合得到聚(聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯-co-甲基丙烯酰酮肟)(P(PEGMA-co-MAO))共聚物，利用水合肼對(duì)共聚物進(jìn)行肼解，得到側(cè)鏈帶有酰肼基團(tuán)的共聚物 P(PEGMA-co-MAH)。醛基修飾的膽固醇在酸性條件下與P(PEGMA-co-MAH)反應(yīng)，通過酰腙鍵將膽固醇接枝到共聚物的側(cè)鏈上，得到

6、共聚物-膽固醇綴合物CP-dyn-Chol。⑺利用CP-dyn-Chol中剩余酰肼基團(tuán)的反應(yīng)性，將乳糖酸接枝到CP-dyn-Chol上。通過茜素紅-苯硼酸體系對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分析，證實(shí)了乳糖酸成功接枝到共聚物上。由于乳糖酸的引入，使得該共聚物在作為肝癌細(xì)胞的靶向性藥物載體方面具有潛在的應(yīng)用。⑻DLS和透射電鏡研究結(jié)果表明CP-dyn-Chol在水溶液中通過自組裝形成了球形膠束。DLS測定了不同pH下CP-dyn-Chol膠束的粒徑，表明CP-

7、dyn-Chol膠束具有pH響應(yīng)性。同時(shí)，利用1H NMR對(duì)CP-dyn-Chol中酰腙鍵在酸性條件下的斷裂情況進(jìn)行了研究，37 oC下反應(yīng)24 h后，大約有20％的酰腙鍵發(fā)生了斷裂。⑼以尼羅紅作為模擬藥物，將其包封到 CP-dyn-Chol膠束的疏水核中。研究了不同pH條件下尼羅紅的釋放行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明以膽固醇含量較高的共聚物作為載體可以更好地調(diào)控藥物的釋放速度：在pH7.4下能夠穩(wěn)定地包封藥物，只有少量的釋放；而在pH5.0下能夠