响应性水凝胶和氢键诱导囊泡药物载体的研究

摘要

刺激响应的两亲性嵌段共聚物在水溶液中可以自组装形成多种结构的组装体形貌，例如球状胶束结构，棒状胶束结构，盘状结构，囊泡结构等。与常见的胶束组装体不同，囊泡组装体结构中既含有亲水性的内腔又含有疏水性的双层膜结构，因此可以在不同的微区负载不同水溶性的药物分子，因此被广泛用作药物输运载体。此外，聚合物分子间的非共价相互作用(例如:输水相互作用，氢键，π-π相互作用等)对其组装形貌有着重要的影响，通过调整聚合物分子间的非共价相互作用可以诱导组装体的形貌发生从胶束到囊泡的转变。和常规的聚合物组装体不同，水凝胶是三维立体的网络结构，同时水凝胶体系具有优良的生物相容性、高的药物负载效率以及可控的释放机制等，因此水凝胶体系也常被设计用作药物输运载体并在外界环境的刺激下实现药物的可控释放。基于响应性聚合物，利用光、温度等外界刺激触发响应性聚合物的化学结构或物理性质发生可逆或者不可逆的变化，导致其组装体的微观结构和微区极性等发生变化，可进一步拓展响应性聚合物载体在特定位置实现功能性分子的可控释放等方面的应用。本论文主要利用以上特点研究了响应性水凝胶体系和囊泡体系在药物载体方面的应用。
　　1.通过可逆加成断裂链转移聚合制备了一种同时具有紫外光响应和温度响应的双重响应性，两亲性三嵌段共聚物，聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚N-丙烯酰吗啉-b-聚邻硝基苄氧羰基氨乙基甲基丙烯酸酯(PNIPAM-b-PNAM-b-PNBOC)。这种三嵌段共聚物可以通过逐步的方式形成同时具有亲水和疏水微区的水凝胶，作为一种新的药物载体，同时负载亲水性的药物分子吉西他宾GCT和疏水性的药物分子阿霉素DOX。利用紫外光辐照或者温度变化所导致的凝胶-溶胶的转变，实现两种药物分子的选择性控制释放和协同释放。
　　2.通过可逆加成断裂链转移聚合合成了紫外光或者可见光响应的两亲性二嵌段共聚物，聚乙二醇-b-聚(2-((邻硝基苄氧羰基)氨基)乙基甲基丙烯酸酯);聚乙二醇-b-聚(5-(((邻硝基苄氧羰基)氨基)戊氧羰基)氨乙基甲基丙烯酸酯);聚乙二醇-b-聚((((邻硝基苄氧羰基)氨基苄氧羰基)氨乙基甲基丙烯酸酯);以及聚乙二醇-b-聚(2-(苝甲氧羰基氨基)乙基甲基丙烯酸酯)。通过改变单体中连接基团的结构，调整聚合物疏水嵌段间的非共价相互作用，实现聚合物的自组装形貌从胶束到囊泡的转变。利用PEG45-b-PNBO-CB24聚合物自组装形成的囊泡组装体，同时负载亲水的药物分子阿霉素盐酸盐DOX·HCl和疏水性的模型药物分子尼罗红Nile Red。之后通过调节紫外光辐照来改变Nile Red和DOX·HCl在细胞内外的释放速率，实现控制释放。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 两亲性嵌段聚合物的自组装及其影响因素

1．2 刺激响应性聚合物在药物载体方面的应用

1．3 刺激响应性水凝胶体系以及在药物载体方面的应用

1．4 本论文工作

参考文献

第二章 光和温度双响应的水凝胶协同运输药物

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 材料

2．2．2 样品准备

2．2．3 表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 两亲性三嵌段共聚物凝胶因子的合成与自组装

2．3．2 两亲性三嵌段聚合物组装体对紫外光和温度的双重响应特性

2．3．3 刺激响应性的溶胶-凝胶转变的流变学研究

2．3．4 紫外光照和温度刺激条件下GCT和DOX从凝胶中的协同释放

2．4 结论

参考文献

第三章 氢键模式调控的光响应囊泡载体

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 材料

3．2．2 样品准备

3．2．3 表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 两亲性嵌段共聚物的合成与自组装

3．3．2 两亲性嵌段聚合物组装体的光响应特性的研究

3．3．3 可见光响应的胶束纳米粒子的研究

3．3．4 紫外光刺激亲水性药物分子DOX·HCl和疏水性模型药物分子NR的释放过程

3．3．5 聚合物囊泡组装体被细胞内吞的情况

3．3．6 光触发DOX·HCl释放在细胞内的分布情况

3．3．7 聚合物囊泡组装体对细胞的毒性研究

3．4 结论

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果