PH响应型聚丙烯酰吗啉基纳米药物载体的合成与表征

摘要

近年来，聚合物纳米药物载体在癌症治疗领域巨大的应用潜力使其受到广泛关注，肿瘤微环境和正常器官、组织间的差异使环境响应性纳米药物载体备受研究者的青睐，利用其刺激响应特性，可以实现抗肿瘤纳米药物的可控释放和靶向给药，显著提高治癌效率。本文基于生物相容性良好的丙烯酰吗啉(ACMO)和pH敏感的2-（二异丙基氨基）乙基甲基丙烯酸酯(DPA)两种主要单体采用RAFT聚合设计合成了两种新型的pH敏感聚合物纳米药物载体，并对其结构和性能进行了研究，期望能为纳米药物载体的设计和合成提供有利参考。研究内容如下:
　　(1)通过两步RAFT聚合方法，设计合成了一系列结构可控具有不同PDPA链段长度的两亲性嵌段聚合物PACMO-b-PDPA，FT-IR、1H-NMR和GPC测试验证了单体和聚合物的结构;纳米沉淀技术制备的具有不同结构组成的PACMO-b-PDPA NPs的DLS和TEM测试得知，其形态近似球形，并且NPs粒径随着PDPA链段长度增大而变大;以DOX为模型药物，利用UV-Vis对聚合物NPs的载药情况研究发现，实际载药量均在4％左右，载药效率较低;DLS和UV-Vis对PACMO-b-PDPA NPs体外稳定性和蛋白吸附研究发现，其与BSA缓冲液混合44h内的粒径无明显变化，具有良好的抗蛋白吸附能力。
　　(2)以ACMO、DPA、甘氨酸乙酯丙烯酰胺(EGAA)为共聚单体，通过两步RAFT聚合制备两亲性PACMO-b-P(DPA-co-EGAA)(PADE)聚合物。水合肼处理聚合物，使其与DOX上的羰基反应生成pH敏感的腙键，得到双pH敏感PACMO-b-P(DPA-co-EGAAhyDOX)(PADEhyDox)前药。FT-IR、1H-NMR与GPC测试验证了单体和聚合物的结构;利用UV-Vis测得聚合物前药中DOX的含量分别为10.41％、13.37％和18.44％，与前一章相比这种前药载体提高了DOX药物负载量;DLS和TEM测试显示，聚合物前药在水溶液中自组装成核壳结构的球形NPs，并且粒径小于200nm，满足纳米药物载体在体内循环的粒径要求;体外模拟药物释放显示，在酸性缓冲液中DOX释放速度、释放量均很大，而在中性缓冲液中只有少量DOX被释放出来，表现出可控释放的性能;通过CLSM和流式细胞仪观察到前药NPs可以快速有效地通过内吞作用运载DOX到细胞核，并在细胞内快速释放DOX使其发挥疗效;MTT法检测表明聚合物无毒，表现出良好的生物相容性，聚合物前药具有很强的抑制细胞增殖的能力。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 纳米药物载体

1．1．1 纳米药物载体的优点

1．1．2 纳米药物载体的分类

1．1．3 纳米药物载体面临的挑战

1．2 长循环纳米药物载体

1．2．1 表面PEG修饰

1．2．2 表面两性离子修饰

1．2．3 表面天然物质修饰

1．2．4 表面丙烯酰吗啉修饰

1．3 环境响应性纳米药物载体

1．3．1 pH响应性纳米药物载体

1．3．2 氧化还原响应性纳米药物载体

1．4 本课题研究意义和研究内容

1．4．1 本课题研究目的与意义

1．4．2 本课题的主要研究内容

第二章 pH响应型PACMO-b-PDPA纳米组装体的制备与表征

2．1 实验部分

2．1．1 主要原料和试剂

2．1．2 主要仪器

2．1．3 试剂的精制

2．1．4 PACMO-b-PDPA的合成

2．1．5 单体和聚合物的物理化学结构表征

2．1．6 PACMO-b-PDPA纳米组装体的制备

2．1．7 DLS表征

2．1．8 TEM表征

2．1．9 DOX标准曲线的测定

2．1．10 载药PACMO-b-PDPA纳米组装体的制备与表征

2．1．11 纳米组装体体外稳定性测定

2．1．12 纳米组装体体外抗蛋白吸附性能测定

2．2 结果与讨论

2．2．1 CTA的化学结构表征

2．2．2 PACMO-CTA的化学结构表征

2．2．3 PACMO-b-PDPA的化学结构表征

2．2．4 纳米组装体的粒径和形貌分析

2．2．5 药物负载与表征

2．2．6 纳米组装体的体外稳定性与蛋白吸附分析

2．3 本章小结

第三章 双pH响应型PACMO基嵌段聚合物纳米前药的制备与表征

3．1 实验部分

3．1．1 主要原料和试剂

3．1．2 主要仪器

3．1．3 试剂的精制

3．1．4 聚合物前药的合成

3．1．5 单体和聚合物的物理化学结构表征

3．1．6 聚合物前药纳米粒的制备与表征

3．1．7 不同pH条件下的体外药物释放

3．1．8 细胞内吞

3．1．9 细胞毒性研究

3．2 结果与讨论

3．2．1 EGAA单体的表征

3．2．2 PADE聚合物的表征

3．2．3 PADEhy聚合物的表征

3．2．4 PADEhyDox前药的表征

3．2．5 纳米前药的粒径和形貌表征

3．2．6 前药中DOX含量的分析

3．2．7 体外药物释放

3．2．8 细胞内吞

3．2．9 细胞毒性

3．3 本章小结

第四章 全文总结

参考文献

硕士生期间发表论文和参加科研情况

致谢