刺激响应型聚合物胶束的制备及药物控释工艺研究

【摘要】响应型载药体系是近年来的研究热点,如何构建响应型载药体系和开发智能响应性材料已成为人们广泛关注的话题。目前人们在响应型高分子胶束和响应型高分子水凝胶等方面做了大量工作。其中基于环糊精(CD)主客体识别作用形成的超分子聚合物胶束,由于制备条件温和、胶束化过程简单、易于调控、可注射等优点,在药物控制释放、生物传感器、组织工程支架等领域有着重要的应用前景。同时基于二茂铁的氧化响应性质的高生物相容性聚合物也备受关注,被广泛的用于制备具有高效传递和可控释放功能的生物医学材料。本文利用p-CD和Fc的包合特性制备了超分子嵌段共聚物PNIPAAm-β-CD/Fc-mPEG,其中温度的变化会引起PNIPAAm嵌段如下形态变化：在LCST’(最低临界温度)以下溶解于溶液中,分子结构呈无规线团；在LCST以上共聚物自组装形成胶束。透析法制备了新型两亲性聚合物的空白胶束与阿霉素(DOX)、紫杉醇(TEX)载药胶束。其中,内核是温敏的PNIPAAm,外壳是亲水聚合物mPEG,联接点是氧化敏感的包合物β-CD/Fc。采用荧光探针技术测定其临界胶束浓度(CMC)；应用光透射法研究了聚合物胶束的温度和氧化敏感性质；对聚合物胶束的形态进行了透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)表征。当逐步改变温度和体系氧化环境时,PNIPAAm的亲疏水性和包合物β-CD/Fc的包合能力分别发生突变,从而起到药物释放的两段式开关作用。用透析法测定了载药量和释药效率,并且进一步进行体外释放实验,确认了载药胶束在温度变化和氧化环境变化下的释药行为。结果表明,制备的两亲性共聚物临界胶束浓度为0.75mg/ml;随聚合物溶液温度升高胶束逐渐生成,在氧化环境下平均直径约为150nm、还原环境下平均直径约为200nm,并且可以通过：mPEG的氢键缠绕亲水性药物,或通过高温时PNIPAAm的疏水作用包裹疏水性药物。载药胶束在形态和尺寸上跟空白胶束差别不大,DOX-胶束的载药率(53.9+3.8)%,单级释放效率(70.7±4.5)%,二级释放效率分别为(33.4±3.4)%、(16.8+3.4)%,二级总释放效率(64.38±8.77)%；TEX-胶束的载药率(46.3±4.2)%,单级释放效率(71.±2.8)%,二级释放效率分别为(28.7±1.8)%、(16.7+1.1)%,二级总释放效率(64.8±0.53)%。本文的创新点主要如下：1.利用p-CD和Fc的包合作用制备了规整的嵌段共聚物,避免了传统聚合方法对分子量分布的影响；2.构建了基于PNIPAAm温度响应性的聚合物胶束,由于人体内不同组织中温度的差异对PNIPAAm的亲疏水性有明显影响,纳米胶束被设计用于肿瘤组织及细胞内的药物高效传递和定位释放；3.通过聚乙二醇(PEG)的离子化作用,提高了胶束的稳定性。同时基于氧化敏感的β-CD/Fc包合物,便于调节聚合物胶束的释药量,有望作为可注射材料用于药物传递等生物医学领域。
【作者】马媛；
【导师】常彦龙；李邦经；
【作者基本信息】兰州大学，化学工程，2014，硕士
【关键词】超分子；温度/氧化敏感；两亲性胶束；药物控释；

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