pH响应性嵌段共聚物胶束的制备及其对药物的负载和释放

摘要

近二十年来，两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装形成的“核-壳”结构纳米胶束，在药物/基因载体的研究领域得到了广泛地关注。随着活性可控自由基聚合技术（CPR）的出现，特别是可逆加成-断裂链转移（RAFT）方法的应用，一系列对pH值、温度、离子强度、磁场、光、氧化还原和酶等外界刺激因素作出响应的环境敏感性聚合物陆续出现，并取得一定的进展。其中荧光传感器的高选择性和灵敏度，使含荧光基团的环境敏感性嵌段共聚物备受关注，并且已经在生物标记、细胞成像和染料方面获得了广泛应用。特别地，8-羟基喹啉以及它们的衍生物因有较高的荧光量子效率、较好的热稳定性和较低的毒副作用常被用作功能材料。本论文通过荧光功能单体甲基丙烯酰氧喹啉（MAQ）与具有pH值敏感性和生物相容性单体的RAFT聚合，制得了一系列具有荧光示踪功能的聚合物纳米胶束，并对它们的体外模拟控制释放行为和细胞毒性进行了研究。以下是主要研究工作内容:
　　1.采用RAFT方法制备了一pH响应性荧光嵌段聚合物聚（甲基丙烯酰氧喹啉-co-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯）-b-聚（甲基丙烯酸聚乙二醇酯）（P(MAQ-co-DMAEMA)-b-PMAPEG）。通过红外光谱（FT-IR）、核磁共振光谱（1H-NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）表征了聚合物的结构组成及分子量及其分布。扫描电子显微镜（SEM）和动态激光光散射（DLS）考察了聚合物的形貌和粒径。结果表明胶束为球形核-壳结构，粒径在100 nm左右且分布较窄。考察该聚合物的胶束水溶液发现，聚合物初始浓度和亲-疏水段比例对胶束的形成产生影响。共聚物胶束对模型药物叶酸（FA）表现出了明显的pH值响应释放行为，其中药物的负载量和负载效率分别为32％和52%，且聚合物胶束的荧光特性在载药前后均较明显。
　　2.采用RAFT方法制备了一具有pH/荧光特性的嵌段聚合物聚（甲基丙烯酰氧喹啉-co-丙烯酸异丁酯）-b-聚（甲基丙烯酸二甲氨基乙酯）（P(MAQ-co-IBA)-b-PDMAEMA）。红外光谱（FT-IR）、核磁共振光谱（1H-NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）表征了聚合物的结构组成及分子量及其分布。透射电子显微镜（TEM）和动态激光光散射（DLS）考察了聚合物的形貌和粒径，结果表明胶束为球形核-壳结构，粒径在90 nm左右且分布较窄。共聚物胶束对模型药物阿霉素（DOX）表现出了明显的pH值响应释放行为，药物负载量和负载效率分别为27%和71%，且胶束载药前后均具有明显的荧光特性。以MCF-7和CT-26为细胞模型研究了聚合物胶束的体外细胞毒性。结果表明，聚合物空白胶束对模型细胞没有表现出生长抑制现象，细胞存活率均在90%以上；载药胶束可以有效释放里面的DOX药物来抑制癌细胞的增殖。
　　3.通过RAFT聚合方法合成了pH响应性嵌段共聚物聚甲基丙烯酰-4-氨基二苯甲酮-b-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PBPMA-b-PDMAEMA）。红外光谱（FT-IR）、核磁共振光谱（1H-NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）表征了聚合物的组成和结构。扫描电子显微镜（SEM）和动态激光光散射（DLS）考察了聚合物的形貌和粒径，结果表明胶束为球形核-壳结构，粒径在80 nm左右且分布较窄。考察该聚合物的胶束水溶液发现，胶束的粒径随溶液pH值的变化而改变。共聚物胶束对模型药物FA表现出了明显的pH值响应释放行为，药物负载量和负载效率分别高达39%和72%。

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第1章 绪论

1.1 纳米药物输送载体及可控释放

1.2 药物控释体系载体的分类

1.3 环境响应性嵌段聚合物纳米药物控释载体

1.4 荧光聚合物及其研究进展

1.5 课题的提出

参考文献

第2章 含喹啉荧光基团的pH敏感性嵌段聚合物的合成及其对叶酸的负载和释放

2.1 实验部分

2.2 结果与讨论

2.3 结论

参考文献

第3章 P(MAQ-co-IBA)-b-PDMAEMA聚合物的合成及其对阿霉素的控释

3.1 实验部分

3.2 结果与讨论

3.3 结论

参考文献

第4章 PBPMA-b-PDMAEMA聚合物的合成及其对叶酸的控释

4.1 实验部分

4.2 结果与讨论

4.3 结论

参考文献

第5章 结论

致谢

攻读学位期间发表的学术论文