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温敏性嵌段共聚物的制备及其在药物缓释方面的应用研究

作　者: 尉洁
导　师: 陈晓农
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 两亲嵌段共聚物自组装胶束药物控释聚N-异丙基丙烯酰胺聚乳酸阿霉素
分类号: TQ460.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

将具有环境刺激响应性的两亲嵌段共聚物用作药物载体,可以有效的提高药物疗效、降低药物毒副作用。聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)作为一种重要的温敏性聚合物,由于其相转变温度(LCST)接近人体体温,故成为一种在生物医学领域具有良好应用前景的高分子材料；聚乳酸(PLA)是一种具有良好生物相容性及可降解性的高分子材料,且其降解产物为二氧化碳和水,整个降解过程及降解产物都对生物体非常安全。故本研究结合PNIPAM的温度响应性与PLA良好的生物相容性及可降解性,制备了具有温敏性的两亲三嵌段共聚物PLA-b-PNIPAM-b-PLA,对其结构、温敏特性及其在水溶液中的自组装胶束形态进行了研究,并将其应用于抗癌药阿霉素(ADR)的负载,考察ADR的控制释放。研究内容包括：(1)首先采用自由基聚合制备了双端羟基PNIPAM均聚物(HO-PNIPAM-OH),通过HO-PNIPAM-OH引发丙交酯开环聚合,成功制备了三嵌段共聚物PLA-b-PNIPAM-b-PLA,并对其结构及温敏特性进行了表征及测试。结果表明,疏水性链段PLA的引入使得三嵌段共聚物PLA-b-PNIPAM-b-PLA的相转变温度低于PNIPAM均聚物,且PLA链段越长,共聚物相转变温度越低。(2)对三嵌段共聚物PLA-b-PNIPAM-b-PLA水溶液光散射强度的研究表明,该共聚物在水溶液中自组装形成胶束,其粒径大约分布在75-80nm范围内,这种纳米尺寸的胶束具有潜在靶向性(对肿瘤组织的被动靶向性)；TEM测试结果显示,该共聚物胶束具有明显的“核-壳”结构,并以一壳多核的形式存在。(3)将三嵌段共聚物PLA-b-PNIPAM-b-PLA用作抗癌药阿霉素控制释放的载体。实验结果表明,该共聚物胶束具有良好的载药性能,且能有效延长药物释放时间,整个释药过程具有明显的温度依赖性。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-15
第一章绪论  15-33
  1.1 前言  15
  1.2 两亲嵌段共聚物的制备  15-21
    1.2.1 "活性"/可控自由基聚合  15-18
    1.2.2 离子型活性聚合  18-20
    1.2.3 缩聚偶合法  20
    1.2.4 化学改性  20-21
  1.3 两亲嵌段共聚物自组装胶束  21-24
    1.3.1 两亲嵌段共聚物胶束的形成机理  22
    1.3.2 影响两亲嵌段共聚物胶束形成的因素  22-24
  1.4 两亲嵌段共聚物在药物缓释方面的应用  24-27
    1.4.1 两亲嵌段共聚物胶束用于药物载体的优势  24-25
    1.4.2 两亲嵌段共聚物载药胶束的制备  25-26
    1.4.3 影响两亲嵌段共聚物胶束载药能力的因素  26-27
  1.5 基于PNIPAM的温敏性嵌段共聚物载药胶束  27-30
    1.5.1 PNIPAM的结构与相转变行为  27-28
    1.5.2 基于PNIPAM的两亲嵌段共聚物在药物缓释方面的应用  28-30
  1.6 聚乳酸  30-31
  1.7 论文研究的意义和内容  31-33
第二章实验部分  33-45
  2.1 原料与仪器  33-34
    2.1.1 原料  33-34
    2.1.2 实验仪器与型号  34
    2.1.3 原料和试剂精制  34
  2.2 实验方法  34-40
    2.2.1 双端羟基HO-PNIPAM-OH的制备  34-35
    2.2.2 单端羟基PNIPAM-OH的制备  35
    2.2.3 三嵌段共聚物PLA-PNIPAM-PLA的制备  35-36
    2.2.4 两嵌段共聚物PNIPAM-PLA的制备  36-37
    2.2.5 共聚物PLA-PNIPAM-PLA载药胶束的制备  37
    2.2.6 N-甲氧基甲基-N-异丙基丙烯酰胺的合成  37-38
    2.2.7 含端羟基的RAFT聚合链转移剂CTA-OH的合成  38-40
  2.3 结构表征  40-41
    2.3.1 红外光谱分析  40
    2.3.2 核磁分析(~1H-NMR)  40
    2.3.3 凝胶渗透色谱(GPC)  40-41
    2.3.4 透射电子显微镜(TEM)  41
  2.4 性能测试  41-45
    2.4.1 动态光散射(DLS)  41
    2.4.2 差示扫描量热法(DSC)  41
    2.4.3 阿霉素/共聚物载药胶束的体外释放测试  41-45
第三章结果与讨论  45-65
  3.1 两亲嵌段共聚物的制备及表征  45-47
    3.1.1 嵌段共聚物PLA-PNIPAM-PLA的红外表征  45
    3.1.2 嵌段共聚物PLA-PNIPAM-PLA的~1H-NMR表征  45-46
    3.1.3 嵌段共聚物PLA-PNIPAM-PLA的分子量  46-47
  3.2 两亲嵌段共聚物的性能研究  47-52
    3.2.1 动态光散射测定LCST  47-50
    3.2.2 DSC测LCST  50-52
    3.2.3 TEM胶束形态研究  52
  3.3 阿霉素的体外释放研究  52-56
    3.3.1 测定波长的选择  52
    3.3.2 确定阿霉素标准曲线  52-53
    3.3.3 载药量及包封率的确定  53-54
    3.3.4 阿霉素体外释放实验  54-56
  3.4 N-甲氧基甲基N-异丙基丙烯酰胺的合成与表征  56-58
    3.4.1 N-甲氧基甲基-N-异丙基丙烯酰胺的结构~1H-NMR表征  57-58
    3.4.2 实验总结  58
  3.5 端羟基RAFT聚合链转移剂的合成与表征  58-65
    3.5.1 二硫代羧酸的红外表征  59-60
    3.5.2 酸性条件下制备的CTA-OH结构表征  60-62
    3.5.3 碱性条件下制备的CTA-OH结构表征  62-63
    3.5.4 实验总结  63-65
第四章结论  65-67
参考文献  67-73
研究成果及发表的学术论文  73-75
致谢  75-77
作者和导师简介  77-78
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  78-79

温敏性嵌段共聚物的制备及其在药物缓释方面的应用研究

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