兩親接枝聚膦腈的自組裝及其在藥物控釋領(lǐng)域的應(yīng)用研究.pdf

1、本文選擇聚膦腈作為母體聚合物，通過引入親水性的N-異丙基丙烯酰胺齊聚物(PNIPAm)或聚乙二醇(PEG)和不同的疏水基團(tuán)，包括甘氨酸乙酯(EtGly)、對(duì)氨基苯甲酸乙酯(EAB)、色氨酸乙酯(EtTrp)和直鏈脂肪族胺，合成了一系列具有不同物化性能的兩親接枝聚膦腈。建立了側(cè)基含量可控、共聚物產(chǎn)率高的兩親聚膦腈合成方法，共聚物結(jié)構(gòu)通過紅外、核磁、紫外和元素分析來(lái)表征。PNIPAm為親水鏈的聚膦腈具有溫敏性，其低臨界溶液溫度(LCST)的

2、測(cè)定表明聚膦腈主鏈上疏水基團(tuán)的引入并不明顯改變其中PNIPAm鏈本身的相轉(zhuǎn)變行為。 以色氨酸乙酯為側(cè)基合成的疏水或兩親聚膦腈自身具有熒光特性，且能夠在可見光波段激發(fā)并發(fā)射較強(qiáng)的熒光，同時(shí)也觀察到該類共聚物具有多光子激發(fā)現(xiàn)象。基于這些結(jié)構(gòu)不同的熒光聚膦腈可以制備粒徑從微米級(jí)到納米級(jí)不同的熒光微粒，腫瘤細(xì)胞攝取熒光膠束后可以通過熒光顯微鏡來(lái)觀察膠束在細(xì)胞內(nèi)的分布情況。 對(duì)兩親接枝聚膦腈在水溶液中的自組裝行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究。共

3、聚物在水溶液中的臨界膠束濃度(CMC)通過芘熒光探針法測(cè)定，隨著共聚物中疏水取代基團(tuán)含量的增大，CMC降低。共聚物組裝體的形態(tài)主要采用透射電子顯微鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)和掃描電子顯微鏡(SEM)來(lái)觀察，結(jié)果表明以PNIPAm為親水鏈的兩親共聚物在水溶液中能夠自發(fā)組裝形成不同結(jié)構(gòu)的締合體：較低溫度下，疏水基團(tuán)取代含量較低的共聚物會(huì)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的組裝體，增大疏水基團(tuán)的取代量會(huì)導(dǎo)致球形粒子的形成；而對(duì)于高度疏水取代的共聚物，其組

4、裝體的形態(tài)取決于透析制樣時(shí)所使用的共溶劑，采用不同的共溶劑，能夠形成網(wǎng)狀、圓柱狀或球形膠束、大粒徑微?；蚨嗫啄遗萁Y(jié)構(gòu)的組裝體；同時(shí)，對(duì)于低疏水取代的共聚物，溫度會(huì)誘導(dǎo)膠束形態(tài)由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)向球形粒子的可逆轉(zhuǎn)變，即低溫下的網(wǎng)狀組裝體隨著溫度的升高轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐瘟Ｗ?。以PEG為親水鏈的共聚物，EtTrp取代量高時(shí)均形成球形膠束，且膠束粒徑大小可以通過共聚物結(jié)構(gòu)(比如PEG段的鏈長(zhǎng))或透析制樣時(shí)所使用的共溶劑種類來(lái)調(diào)控。 由該類兩親共聚物形成

5、的膠束能夠增溶疏水物質(zhì)，且膠束對(duì)疏水藥物的負(fù)載能力主要取決于共聚物的組成(親疏水取代基團(tuán)的種類和取代量高低)、藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備方法；共聚物中疏水基團(tuán)的疏水性越強(qiáng)、其取代含量越高，對(duì)疏水藥物的增溶能力越強(qiáng)；藥物分子與膠束疏水核相容性越好，藥物的負(fù)載量越高，藥物分子體積越大、疏水性越強(qiáng)，藥物的負(fù)載率越低，反之亦然；當(dāng)藥物分子與共聚物膠束核或殼之間有其它特殊相互作用(疏水作用除外)時(shí)，藥物負(fù)載量明顯增加；低負(fù)載量的藥物不會(huì)影響載藥膠束的形

6、態(tài)，藥物負(fù)載量較高，特別是藥物分子與膠束殼間存在特殊相互作用(比如氫鍵作用)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致膠束結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，即由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)向球形粒子或囊泡轉(zhuǎn)變。 通過對(duì)水溶性染料分子(比如熒光素鈉、鈣黃綠素和臺(tái)盼蘭)的增溶研究表明該類兩親共聚物在非極性溶劑(比如氯仿)中能夠形成反相膠束，反相膠束對(duì)親水客體分子的增溶效果與共聚物的親疏水側(cè)鏈種類、相對(duì)含量及聚合物濃度密切相關(guān)；利用兩親共聚物反相膠束的這種增溶作用能夠改善聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)

7、微球中親水性物質(zhì)的包封率和釋放行為。 載藥膠束在不同釋放介質(zhì)中的體外釋藥結(jié)果說明膠束中藥物主要通過擴(kuò)散機(jī)理釋放。體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)研究表明，大鼠皮下注射負(fù)載吲哚美辛的共聚物膠束后，隨著給藥劑量的增大，緩釋效果更加理想；與相同劑量的PBS溶液對(duì)照組相比，共聚物膠束組呈現(xiàn)明顯的緩釋作用。采用角叉菜膠誘導(dǎo)的急性炎癥模型進(jìn)行的體內(nèi)藥效學(xué)結(jié)果表明高劑量負(fù)載吲哚美辛的共聚物膠束的治療效果明顯優(yōu)于相應(yīng)的對(duì)照組。 體外細(xì)胞毒性的初步研究表明，該

8、類兩親共聚物對(duì)骨肉瘤細(xì)胞MG63表現(xiàn)出明顯的濃度依賴性細(xì)胞毒作用；低濃度時(shí)，基本不抑制細(xì)胞生長(zhǎng)，也不影響細(xì)胞形態(tài)；而當(dāng)濃度較高時(shí)細(xì)胞毒性作用明顯加強(qiáng)；此外，共聚物的細(xì)胞毒性作用與親疏水側(cè)鏈的種類密切相關(guān)，PEG親水鏈的細(xì)胞毒性作用明顯弱于PNIPAm親水鏈，甘氨酸乙酯和色氨酸乙酯為疏水取代基團(tuán)的共聚物的細(xì)胞毒作用也要小于對(duì)氨基苯甲酸乙酯為疏水基團(tuán)的共聚物。 總之，作為可注射給藥系統(tǒng)或腫瘤靶向給藥系統(tǒng)的載體，該類新型兩親共聚物具有