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，包括甘氨酸乙酯(EtGly)、對氨基苯甲酸乙酯(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、測定表明聚膦腈主鏈上疏水基團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)射較強的熒光，同時也觀察到該類共聚物具有多光子激發(fā)現(xiàn)象?；谶@些結(jié)構(gòu)不同的熒光聚膦腈可以制備粒徑從微米級到納米級不同的熒光微粒，腫瘤細胞攝取熒光膠束后可以通過熒光顯微鏡來觀察膠束在細胞內(nèi)的分布情況。 對兩親接枝聚膦腈在水溶液中的自組裝行為進行了系統(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定，隨著共聚物中疏水取代基團含量的增大，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，疏水基團取代含量較低的共聚物會形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的組裝體，增大疏水基團的取代量會導(dǎo)致球形粒子的形成；而對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、大粒徑微粒或多孔囊泡結(jié)構(gòu)的組裝體；同時，對于低疏水取代的共聚物，溫度會誘導(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)或透析制樣時所使用的共溶劑種類來調(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)，且膠束對疏水藥物的負載能力主要取決于共聚物的組成(親疏水取代基團的種類和取代量高低)、藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和制備方法；共聚物中疏水基團的疏水性越強、其取代含量越高，對疏水藥物的增溶能力越強；藥物分子與膠束疏水核相容性越好，藥物的負載量越高，藥物分子體積越大、疏水性越強，藥物的負載率越低，反之亦然；當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，藥物負載量明顯增加；低負載量的藥物不會影響載藥膠束的形

6、態(tài)，藥物負載量較高，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，會導(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。 通過對水溶性染料分子(比如熒光素鈉、鈣黃綠素和臺盼蘭)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散機理釋放。體內(nèi)藥動學(xué)研究表明，大鼠皮下注射負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)的急性炎癥模型進行的體內(nèi)藥效學(xué)結(jié)果表明高劑量負載吲哚美辛的共聚物膠束的治療效果明顯優(yōu)于相應(yīng)的對照組。 體外細胞毒性的初步研究表明，該

8、類兩親共聚物對骨肉瘤細胞MG63表現(xiàn)出明顯的濃度依賴性細胞毒作用；低濃度時，基本不抑制細胞生長，也不影響細胞形態(tài)；而當濃度較高時細胞毒性作用明顯加強；此外，共聚物的細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的共聚物的細胞毒作用也要小于對氨基苯甲酸乙酯為疏水基團的共聚物。 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