两亲性类树枝状聚合物的合成及药物缓释应用

【摘要】利用高分子材料运载药物分子以实现药物的定点缓释是科学家们研究的热门课题。药物被高分子包裹(物理作用)或共价修饰(化学键连接)后,可以克服药物的低水溶性、生理条件下的不稳定性和毒性等不利因素,降低药物的副作用,提高疗效。两亲性嵌段共聚物在水溶液中自组装形成的胶束可以用来包裹和输送药物,避免了体内生物酶及输送过程对药物的影响。理论上,在病变部位,通过pH值或其他环境影响负载药物的胶束可以缓慢降解释放药物。然而,由于胶束仅存在于临界胶束浓度(CMC)之上的水溶液中,注射到生物体内后,溶液浓度降低会导致胶束解体,药物在到达病灶部位前就已经被释放。此外,自组装形成的胶束尺寸一般在50-500nm,这种大尺寸的胶束会受到体内组织和器官传输通道尺寸的影响。因此,降低胶束尺寸、改善胶束降解性能是提高两亲性嵌段共聚物胶束输送和控释药物能力的重要研究方向。近年来,人们发现两亲性聚合物形成的单分子胶束可以形成小尺寸胶束并有效控制胶束的降解性能。与两亲性线性嵌段共聚物自组装形成的胶束相比,单分子胶束的尺寸平均在30nm左右,在水溶液中具有良好的稳定性,胶束状态不受温度和浓度的影响,因此更适用于药物的负载和控释领域。本文通过阴离子开环聚合(AROP)的方法,利用环氧乙烷和乙氧基乙基缩水甘油醚合成了一种两亲性的层状类树枝状聚合物,研究了聚合物的合成条件,并利用该聚合物包覆抗癌药物阿霉素,研究了胶束对阿霉素的负载和控释能力。具体研究内容如下：1.两亲性类树枝状聚合物的合成。从含有多羟基的化合物1,1,1-三(羟甲基)乙烷(TME)出发,利用强碱二苯甲基钾(DPMK)部分脱去质子后,在二甲基亚砜/四氢呋喃混合溶剂(v/v:3/2)中引发乙氧基乙基缩水甘油醚(EEGE)聚合,得到三个端羟基的三臂星型聚合物,再通过醚化反应接上支化剂的双键基团,经氧化后得到六个端羟基的星型聚合物。在类似的聚合条件下,引发EEGE聚合得到第二代聚乙氧基乙基缩水甘油醚。如此重复,合成得到两代PEEGE疏水性内核和一代亲水性聚环氧乙烷(PEO)壳层的两亲性类树枝状层状共聚物。通过精确控制反应条件,可得到分子量和外围官能团数目可控的类树枝状聚合物。用元素分析(EA)、红外光谱(IR)、核磁共振质谱(NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)等手段对合成的产物进行了表征和检测。2.胶束的制备及药物缓释性能研究。通过动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)等手段对类树枝状聚合物在溶液中形成的胶束尺寸及形貌进行表征。利用透析法和旋转蒸发法物理包覆制得了负载有阿霉素的单分子胶束。利用紫外吸收光谱和X射线荧光光谱研究了胶束在不同环境中的缓释性能。
【作者】王帅鹏；
【导师】陈鹏；冯晓双；
【作者基本信息】安徽大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】活性阴离子聚合；两亲性聚合物；类树枝状聚合物；单分子胶束；药物缓释；

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