本文關(guān)鍵詞：刺激響應(yīng)性高分子藥物控釋載體的合成與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 酸敏感型共聚物 纖維素納米晶 聚磷酸酯 “點(diǎn)擊”化學(xué) 藥物載體 基因載體 聚合物前藥

【摘要】：刺激響應(yīng)性生物醫(yī)藥高分子材料,由于其優(yōu)異的生物可降解性和生物相容性,在生物醫(yī)用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,例如:藥物運(yùn)載,基因輸送,組織工程等。由于酸敏感型高分子在人體中性生理環(huán)境下能穩(wěn)定存在,自組裝形成的納米顆�？捎糜谪�(fù)載抗癌藥物,而在腫瘤細(xì)胞組織弱酸性的微環(huán)境條件下可發(fā)生解離,釋放出所包載的藥物,達(dá)到快速有效治療的效果,從而在癌癥治療方面具有良好的應(yīng)用前景。本論文從酸敏感型兩親性高分子的結(jié)構(gòu)出發(fā),選用不同的生物相容性載體材料,如聚乙二醇、聚己內(nèi)酯、聚磷酸酯和纖維素納米晶體,結(jié)合其優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)并合成了一系列酸敏感型并具有良好生物相容性和生物可降解性的聚合物載體材料以及水溶性聚合物前藥,用于抗腫瘤治療。對(duì)于酸敏感型高分子作為生物醫(yī)藥載體的結(jié)構(gòu)表征、組裝性能、藥物負(fù)載性能、生物相容性以及其在酸性條件下的水解性能進(jìn)行了研究。本論文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)PCL-a-PEG-a-PCL的合成、表征及性能研究采用酸性條件下可水解的縮醛基連接親水鏈段聚乙二醇和疏水鏈段聚己內(nèi)酯,制備酸敏感型兩親性嵌段共聚物,作為藥物載體負(fù)載抗癌藥物阿霉素,并在模擬腫瘤環(huán)境的條件下進(jìn)行快速釋放。首先采用聚乙二醇作為起始材料,對(duì)其進(jìn)行末端修飾,使其成為末端含有二疊氮乙基二縮醛基的聚乙二醇(N3-a-PEG-a-N3);接著采用炔丙醇(propargyl alcohol)作為引發(fā)劑,ε-己內(nèi)酯(ε-CL)作為單體,辛酸亞錫[Sn(Oct)2]作為催化劑,通過開環(huán)聚合(ROP)制備末端含有炔基的均聚物(propargyl-PCL);最后將聚己內(nèi)酯與上述所制備的末端修飾過的聚乙二醇進(jìn)行金屬Cu(I)催化疊氮和炔基化合物的環(huán)加成反應(yīng)[Cu(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition,CuAAC“click”reaction],制備具有酸敏感型的高分子藥物載體。在中性生理?xiàng)l件下,該兩親性嵌段聚合物可以自組裝形成納米膠束,并成功負(fù)載疏水性抗癌藥物阿霉素;而在弱酸性條件下,縮醛基發(fā)生水解,導(dǎo)致膠束結(jié)構(gòu)被破壞,從而釋放出所負(fù)載的阿霉素,達(dá)到快速有效的治療效果。利用核磁共振氫譜(1H NMR)、核磁共振碳譜(13C NMR)、紅外光譜(FT-IR)和凝膠滲透色譜(GPC)對(duì)共聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。采用熒光探針法測試共聚物的臨界聚集濃度值(cac)。通過透射電鏡(tem)與動(dòng)態(tài)激光光散射儀(dls)檢測共聚物在水溶液中的自組裝行為。采用細(xì)胞毒性測試(mtt法)、體外藥物負(fù)載與釋放實(shí)驗(yàn)以及活細(xì)胞工作站,評(píng)價(jià)共聚物作為藥物載體的生物學(xué)性能,利用gpc和dls對(duì)共聚物在酸性條件的水解行為進(jìn)行研究。此外,進(jìn)一步對(duì)比了酸敏感型共聚物與不含有縮醛基的兩親性共聚物的體外藥物釋放和細(xì)胞內(nèi)吞結(jié)果。(2)dox-a-peg-a-dox的合成、表征及性能研究將二疊氮乙基二縮醛基聚乙二醇(n3-a-peg-a-n3)與丙炔酸4-硝基苯酯(4-nitrophenylprogargylcarbonate,4-npc)進(jìn)行cuaac“點(diǎn)擊”化學(xué)反應(yīng),制備末端為對(duì)硝基苯基的酸敏感型聚乙二醇(nc-a-peg-a-nc)。所得產(chǎn)物與抗癌藥物阿霉素(dox)進(jìn)行氨化反應(yīng),制備基于聚乙二醇的水溶性酸敏感型阿霉素前藥(dox-a-peg-a-dox)。酸性可裂解的縮醛基(-a-)以及氨基甲酸酯基作為鏈接基團(tuán)連接親水性的peg鏈段以及疏水性的dox。利用1hnmr、ft-ir對(duì)聚合物前藥進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。采用熒光色譜以及高效液相色譜(hplc)對(duì)聚合物前藥中的阿霉素含量進(jìn)行測試。利用透射電鏡(tem)與動(dòng)態(tài)激光光散射儀(dls)檢測聚合物前藥的自組裝行為。通過細(xì)胞毒性測試(mtt法)、體外藥物釋放實(shí)驗(yàn)以及活細(xì)胞工作站,評(píng)價(jià)聚合物前藥的生物學(xué)性能,并利用dls對(duì)聚合物前藥在不同ph條件下的水解行為進(jìn)行研究。(3)cnc-graft-peep納米晶體的合成與表征首先對(duì)天然高分子纖維素納米晶體(cellulosenanocrystals,cnc)表面進(jìn)行部分去磺酸化以及氯化反應(yīng),然后與疊氮化鈉反應(yīng),向其表面引入疊氮基,得到疊氮基修飾的納米晶體(cnc-n3)。使用丙炔醇作為引發(fā)劑引發(fā)環(huán)狀磷酸酯單體eop進(jìn)行開環(huán)聚合,得到末端為炔基的聚磷酸酯均聚物(propargyl-peep),將其與上述所制備的cnc-n3進(jìn)行cuaac“點(diǎn)擊”化學(xué)反應(yīng),制備表面接枝聚磷酸酯的電負(fù)性生物相容性高分子載體材料cnc-graft-peep納米晶體。由于納米晶體表面帶有負(fù)電荷,阿霉素結(jié)構(gòu)中的氨基通過質(zhì)子化帶有部分正電荷,因而納米晶體可通過靜電復(fù)合作用絡(luò)合阿霉素。聚磷酸酯部分能有效提高載藥納米晶體在體循環(huán)過程中的穩(wěn)定性。在細(xì)胞內(nèi),這種靜電復(fù)合作用可因細(xì)胞內(nèi)的離子進(jìn)攻而被破壞。并且聚磷酸酯在腫瘤細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生降解,進(jìn)一步加速阿霉素的釋放。利用1H NMR、FT-IR對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。采用熒光色譜對(duì)納米晶體的體外負(fù)載阿霉素以及釋放行為進(jìn)行測試。利用透射電鏡(TEM)和zeta電位測試分別檢測納米晶體的自組裝形態(tài)以及表面電位。通過細(xì)胞毒性測試(MTT法)以及活細(xì)胞工作站評(píng)價(jià)納米晶體的生物學(xué)性能。(4)CNC-graft-PDMAEMA-co-PHEMA納米晶體的合成與表征采用含有炔基的引發(fā)劑引發(fā)甲基丙烯酸酯類單體進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP),制備側(cè)基含有陽離子的兩親性共聚物alkynyl-poly(DMAEMA-co-HEMA),接著與已制備的表面帶有疊氮基的纖維素納米晶體(CNC-N3)進(jìn)行CuAAC“點(diǎn)擊”化學(xué)反應(yīng),獲得表面接枝陽離子型兩親性共聚物的CNC-graft-poly(DMAEMA-co-HEMA)納米晶體。這種納米晶體不僅可以負(fù)載阿霉素,也可以通過靜電復(fù)合作用來絡(luò)合DNA,達(dá)到協(xié)同治療的效果。利用1H NMR、FT-IR對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。采用熒光色譜對(duì)納米晶體的體外負(fù)載阿霉素以及釋放行為進(jìn)行測試。利用透射電鏡(TEM)和zeta電位測試分別檢測納米晶體的組裝行為以及表面電位。通過細(xì)胞毒性測試(MTT法)以及瓊脂糖凝膠阻滯電泳初步評(píng)價(jià)了CNC-graft-poly(DMAEMA-co-HEMA)納米晶體作為藥物和基因共同載體的生物學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：酸敏感型共聚物 纖維素納米晶 聚磷酸酯 “點(diǎn)擊”化學(xué) 藥物載體 基因載體 聚合物前藥
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ460.1;O631.3
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-14
• 第一章 文獻(xiàn)綜述14-58
• 1.1 刺激響應(yīng)性高分子藥物控釋載體14-31
• 1.1.1 pH響應(yīng)性藥物載體15-20
• 1.1.2 還原響應(yīng)性藥物載體20-25
• 1.1.3 其他刺激響應(yīng)性以及多重響應(yīng)性藥物載體25-31
• 1.2 刺激響應(yīng)性聚合物前藥31-40
• 1.3 本論文的選題目的及意義40-41
• 1.4 參考文獻(xiàn)41-58
• 第二章 利用“點(diǎn)擊”化學(xué)構(gòu)建含縮醛基的酸敏感型兩親性共聚物作為藥物載體58-94
• 摘要58-59
• 2.1 引言59-60
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分60-70
• 2.2.1 原料和試劑60-62
• 2.2.2 測試與表征62-66
• 2.2.3 二疊氮乙基二縮醛基聚乙二醇（N3-a-PEG-a-N3）的合成66-67
• 2.2.4 炔基封端的聚己內(nèi)酯（propargyl-PCL）的合成67-68
• 2.2.5 含縮醛基的酸敏感型共聚物（PCL-a-PEG-a-PCL）的合成68
• 2.2.6 二疊氮乙基二酯基聚乙二醇（N3-PEG-N3）的合成68-70
• 2.2.7 不含有縮醛基的對(duì)照組共聚物（PCL-b-PEG-b-PCL）的合成70
• 2.3 結(jié)果與討論70-90
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)測試與表征70-79
• 2.3.2 共聚物自組裝行為的研究79-83
• 2.3.3 體外藥物負(fù)載與釋放83-85
• 2.3.4 酸性條件下共聚物PCL-a-PEG-a-PCL的水解85-86
• 2.3.5 體外毒性測試86-88
• 2.3.6 載藥膠束的細(xì)胞內(nèi)吞行為研究88-90
• 2.4 結(jié)論90-91
• 2.5 參考文獻(xiàn)91-94
• 第三章 利用“點(diǎn)擊”化學(xué)構(gòu)建含縮醛基的酸敏感型兩親性共聚物作為藥物載體94-121
• 摘要94-95
• 3.1 引言95-96
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分96-104
• 3.2.1 原料和試劑96-98
• 3.2.2 測試與表征98-101
• 3.2.3 二疊氮乙基二縮醛基聚乙二醇（N3-a-PEG-a-N3）的合成101-102
• 3.2.4 丙炔酸 4-硝基苯酯（4-nitrophenyl progargyl carbonate）合成102
• 3.2.5 末端活化的含有縮醛基的聚乙二醇（NC-a-PEG-a-NC）的合成102-103
• 3.2.6 含有縮醛基的阿霉素前藥（DOX-a-PEG-a-DOX）的合成103-104
• 3.3 結(jié)果與討論104-117
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)測試與表征104-108
• 3.3.2 聚合物前藥中阿霉素含量的測定108-109
• 3.3.3 聚合物前藥在水溶液中的自組裝行為的觀察109-111
• 3.3.4 聚合物前藥的體外藥物釋放111-112
• 3.3.5 酸性條件下聚合物前藥DOX-a-PEG45-a-DOX的水解112-113
• 3.3.6 體外抑制腫瘤細(xì)胞增殖能力的測試113-114
• 3.3.7 聚合物前藥的細(xì)胞內(nèi)吞行為研究114-117
• 3.4 結(jié)論117-118
• 3.5 參考文獻(xiàn)118-121
• 第四章 聚磷酸酯修飾纖維素納米晶用于構(gòu)建pH響應(yīng)性藥物載體121-146
• 摘要121-122
• 4.1 引言122-124
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分124-131
• 4.2.1 原料和試劑124-125
• 4.2.2 測試與表征125-128
• 4.2.3 纖維素納米晶體表面疊氮基的引入（CNC-N3）128-129
• 4.2.4 炔基封端的聚磷酸酯（propargyl-PEEP）的合成129-131
• 4.2.5 表面接枝聚磷酸酯的纖維素納米晶體（CNC-graft-PEEP）的合成131
• 4.3 結(jié)果與討論131-141
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)測試與表征131-134
• 4.3.2 納米晶體組裝行為的研究134-136
• 4.3.3 體外藥物負(fù)載與釋放136-137
• 4.3.4 體外毒性測試137-139
• 4.3.5 載藥納米晶體的細(xì)胞內(nèi)吞行為研究139-141
• 4.4 結(jié)論141-142
• 4.5 參考文獻(xiàn)142-146
• 第五章 陽離子型兩親性共聚物接枝纖維素納米晶體用于構(gòu)建pH響應(yīng)性藥物和基因雙重載體146-171
• 摘要146-147
• 5.1 引言147-148
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分148-156
• 5.2.1 原料和試劑148-150
• 5.2.2 測試與表征150-153
• 5.2.3 疊氮基修飾的纖維素納米晶體（CNC-N3）的制備153-154
• 5.2.4 含炔基的陽離子型兩親性共聚物[alkynyl-poly(DMAEMA-co-HEMA)]的合成154-155
• 5.2.5 接枝陽離子型兩親性共聚物的的纖維素納米晶體[CNC-g-poly(DMAEMA-co-HEMA)]的合成155-156
• 5.3 結(jié)果與討論156-166
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)測試與表征156-160
• 5.3.2 納米晶體組裝行為的研究160-162
• 5.3.3 體外藥物負(fù)載與釋放162-163
• 5.3.4 體外毒性測試163-165
• 5.3.5 凝膠阻滯電泳測試165-166
• 5.4 結(jié)論166-167
• 5.5 參考文獻(xiàn)167-171
• 第六章 全文總結(jié)171-174
• 6.1 全文總結(jié)171-172
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)172-173
• 6.3 存在的問題和展望173-174
• 攻讀學(xué)位期間本人已發(fā)表論文、申請(qǐng)專利及獲獎(jiǎng)情況174-177
• 已發(fā)表及待發(fā)表論文174-175
• 參加會(huì)議情況175
• 已授權(quán)的發(fā)明專利及申請(qǐng)專利175
• 所獲榮譽(yù)及獎(jiǎng)勵(lì)175-177
• 致謝177-180

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 胡秀麗;謝志剛;黃宇彬;景遐斌;;高分子藥物學(xué)的研究進(jìn)展與期盼[J];高分子學(xué)報(bào);2013年06期

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本文編號(hào)：627786