星型多臂两新性嵌段共聚物端氨基PLGA-PEG的合成及表征

摘要

本文以异辛酸亚锡(Sn(Oct)2)为催化剂，分别以三羟基丙烷(TMP)，季戊四醇(PTOL)和双季戊四醇(DPTOL)为多功能基引发剂，采用本体熔融开环聚合法，制得了一系列三臂、四臂和六臂的星型聚合物聚乳酸-乙醇酸(PLGA)。采用13C NMR、粘度法和GPC等手段，对聚合物结构、相对分子质量及其分布等进行表征。结果表明所得产物的共聚物结构及分子量与设计值基本符合。
　　 用改进的Gabriel方法合成了双端氨基聚乙二醇。聚乙二醇-4K和对甲苯磺酰氯在缚酸剂三乙胺的作用下酯化生成对甲苯磺酰化聚乙二醇(PEG-OTs)，PEG-OTs与乙二胺发生氨解反应生成最终的产物。用红外谱图和核磁氢谱分析了各步反应的产物结构，表明生成了NH2-PEG-NH2。用端基滴定法、元素分析法测定了NH2-PEG-NH2的氨基含量，所得产物的双端氨基聚乙二醇的转化率在90％以上。
　　 采用经典的DCC缩合反应，在比较温和的条件下，合成出了一系列的星型多臂PLGA-PEG-NH2。核磁共振氢谱证明了端氨基PEG与星型多臂PLGA之间的共价键键合结构，单峰分布的GPC谱图揭示了嵌段反应的成功进行。DSC的结果表明，随着聚合物分子量的升高，Tg是不断升高的，但是聚合物的臂数增多的话，Tg反而是减小的，对于相对分子质量相似的聚合物，臂数的影响不是很大。对于嵌段共聚物而言，Tg随着端氨基PEG的含量的增加是逐渐减小的。
　　 各项测试结果表明，通过以上温和条件下的合成方法，可以有效的制备得到结构预先设计的两亲性嵌段共聚物，从而使得到共聚物胶束结构的调控更为便利。
　　 采用溶剂挥发法制备出了星型多臂PLGA-PEG-NH2纳米胶束，通过TEM测试表明，所制备的纳米胶束具有比较明显的核一壳结构，而且呈现良好的球形，粒径分布比较均匀。光散射法测定胶束粒径的结果显示，胶束的粒径随着聚合物臂数的增加而增加，其中粒径大小顺序为：线性结构<3臂结构<4臂结构<6臂结构。通过考察HeLa细胞对载阿霉素聚合物纳米胶束的摄取能力，证明了6S星型载药纳米胶束更易于被HeLa细胞摄取。载阿霉素纳米胶束的细胞毒性实验结果表明阿霉素载药纳米胶束对HeLa细胞的毒性作用具有剂量依赖性，而且6S星型载药纳米胶束组的IC50(半数抑制浓度)为5.39g/mL，线性载药纳米胶束组的IC50为16.06g/mL，6S星型载药纳米胶束组对HeLa细胞48h毒性约为线性载药纳米胶束组的3倍。