聚乙二醇—聚氨基酸嵌段共聚物的合成與性能研究.pdf

1、腫瘤是威脅人類健康的多發(fā)病，已經(jīng)成為人類面臨的“頭號(hào)殺手”?；瘜W(xué)藥物治療和基因治療是治療腫瘤的兩個(gè)重要方法，但是化療藥物往往毒副作用大，基因則在體內(nèi)循環(huán)時(shí)極易被核酸酶降解，導(dǎo)致兩者療效較差。因此，科學(xué)家們希望通過制備低毒高效的載體材料運(yùn)載化療藥物或者治療基因到達(dá)腫瘤組織，從而定向殺死腫瘤細(xì)胞，治愈癌癥。兩親性嵌段共聚物膠束具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，數(shù)十納米的顆粒尺寸和較低的臨界膠束濃度(CMC)等優(yōu)點(diǎn)，是目前經(jīng)常使用也研究最多的納米載體材料之一。

2、納米膠束可以通過被動(dòng)靶向和主動(dòng)靶向方式運(yùn)輸?shù)侥[瘤細(xì)胞，前者利用載體膠束可控的納米尺寸逃避網(wǎng)狀內(nèi)皮吞噬系統(tǒng)(RES)的吸收和增強(qiáng)滲透保留效應(yīng)(EPR效應(yīng))實(shí)現(xiàn)在腫瘤細(xì)胞中的積累；后者則是在膠束表面修飾有靶向配體，生物標(biāo)記分子等與靶細(xì)胞上特異受體結(jié)合主動(dòng)靶向到腫瘤細(xì)胞。本論文設(shè)計(jì)和制備了一系列基于聚氨基酸(PAA)的兩親性嵌段共聚物的膠束，其具有良好的生物活性、生物相容性、生物可降解性，可以作為藥物、基因或兩者共傳遞的納米載體。本課題的研究

3、為發(fā)展高效低毒的抗腫瘤納米藥物提供依據(jù)，為開辟個(gè)體化治療提供相關(guān)技術(shù)保障。
　　本論文主要做了以下幾個(gè)方面的工作：
　　第一部分：從生物可降解高分子材料的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，分別介紹了PAA材料和聚乙二醇.聚氨基酸(PEG-b-PAA)材料的特點(diǎn)與合成方法。然后介紹了兩親性嵌段共聚物膠束的特點(diǎn)以及基于聚合物膠束的藥物控釋體系在藥物傳遞和基因傳遞及兩者共傳遞的應(yīng)用。
　　第二部分：通過大分子氨基聚乙二醇單甲醚(MPEG-

4、NH2)引發(fā)Nε-芐氧羰基-L-賴氨酸酸酐(Lys(Z)-NCA)開環(huán)聚合合成了聚乙二醇單甲醚-b-聚(Nε-芐氧羰基-L-賴氨酸)(MPEG-b-PZLL-NH2)，然后利用此兩嵌段共聚物作為大分子引發(fā)劑再次引發(fā)亮氨酸酸酐(Leu-NCA)開環(huán)聚合反應(yīng)，得到聚乙二醇單甲醚-b-聚(Nε-芐氧羰基-L-賴氨酸)-b-聚(L-亮氨酸)(MPEG-b-PZLL-b-PLLeu)，最后酸解脫去PZLL側(cè)鏈的保護(hù)基獲得一種新型的生物可降解的三嵌

5、段共聚物聚乙二醇單甲醚b-聚(L-賴氨酸)-b-聚(L-亮氨酸)(MPEG-b-PLL-b-PLLeu)。共聚物經(jīng)過傅里葉紅外光譜(FT-IR)，核磁共振氫譜(1H NMR)，凝膠滲透色譜(GPC)的表征與分析表明，成功合成了所設(shè)計(jì)的三嵌段共聚物。
　　第三部分：制備了MPEG-b-PLL-b-PLLeu膠束，使用動(dòng)態(tài)光散色(DLS)粒度儀、透射電子顯微鏡(TEM)以及Zeta電位儀對(duì)膠束的穩(wěn)定性、粒徑和電位進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)聚合物

6、膠束具有較強(qiáng)穩(wěn)定性，粒徑均低于100 nm，電位在50 mv左右。膠束的體外藥物控制釋放研究表明，該膠束對(duì)基于阿霉素(DOX)的藥物模型具有較好聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物的合成與性能研究的控釋行為并且具有明顯的pH敏感性，是一種具有較大應(yīng)用潛力的藥物載體。同時(shí)該膠束能與質(zhì)粒DNA(pDNA)通過靜電吸附作用形成復(fù)合物，所形成的復(fù)合物在人胚腎細(xì)胞293T(HEK293T)中有較高的轉(zhuǎn)染效率。材料的以上性質(zhì)使得該系列嵌段聚合物膠束有了進(jìn)一

7、步研究的價(jià)值，并有望實(shí)現(xiàn)藥物和基因共傳遞。
　　第四部分：采用第二部分類似的實(shí)驗(yàn)方法合成了端羧基聚乙二醇-b-聚(Nε-芐氧羰基-L-賴氨酸)-b-聚(L-亮氨酸)(HOOC-PEG-b-PZLL-b-PLLeu-NH2)，然后在PLLeu末端連接上具有熒光屬性的芘丁酸(PBA)和在PEG端接上能夠和功能化環(huán)糊精(CD)發(fā)生包結(jié)配位作用的金剛烷(AD)，最后使用33％HBr/AcOH溶液酸解脫去PZLL側(cè)鏈的芐氧羰基保護(hù)基得到金剛