PEG_x-b-PCL_y嵌段聚合物胶束载药性能的耗散粒子动力学模拟

运用耗散粒子动力学(DPD)方法,以水作溶剂,对PEG_x-b-PCL_y两嵌段聚合物包载药物阿霉素(DOX)的过程进行了模拟研究,同时考察了不同嵌段比聚合物及不同药物浓度对载药胶束形貌和结构的影响,分析了不同阶段及平衡时各胶束的形貌和结构。结果表明:(1)一定范围内,随着体系中药物含量的增多,药物逐渐从球状胶束核层的外缘扩散到核层内部;(2)药物过量时,体系形成了圆柱或哑铃状自组装结构;(3)依临床应用需要,控制药物与聚合物(体积比)比在2︰10到8︰10之间,可以得到比较稳定的载药胶束。     

低临界胶束浓度PEGMA-b-PCL的制备及其 药物缓释性能

以ε-己内酯（ε-CL）为疏水链段,聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯（PEGMA）为亲水链段,4-氰基-4-[(十二烷基硫基硫羰基)硫基]戊酸（CDPA）为可逆加成-断裂链转移（RAFT）试剂,在以甲苯为溶剂、N2氛围、80 ℃、反应24 h的条件下,通过RAFT聚合法制备了两嵌段聚合物PEGMA-b-PCL。将其自组装为胶束用作纳米药物载体,并以姜黄素（Cur）为胶束负载药物。考察了两嵌段聚合物结构、分子量及分布,表征了胶束载体粒径、形貌,测试了胶束载体的载药和释药性能。结果表明,不同嵌段聚合物相对分子质量范围为478~7318,此类聚合物具有较低的临界胶束浓度（CMC）,在常规条件下（pH=7.4）其范围为0.920~1.600 μg/mL。胶束载体粒径范围为:68.34~186.30 nm。当n(CDPA)∶n(ε-CL)=1∶200时,胶束载药量和包封率最高,可达12.05%和75.26%。在不同pH值环境下,药物缓释性能可达15 d,其中pH=5.0时释药量可达35.38%。     

跨尺度方法研究聚合物载药胶束的定量构性关系

以两亲性聚合物自组装载药胶束为案例, 基于宏观到微观的跨尺度方法研究化学产品的定量构性关系(QSPR), 提出嵌段单元自相关方法计算表征两亲性聚合物结构的描述符, 结合遗传函数算法和多元线性回归建立了不同药物/聚合物配比下聚合物胶束载药量的QSPR预测模型, 经内部验证(R²>0.854, Q_loo-cv²>0.651, RMSE<0.089)、Y-随机化检验和外部验证(Q_ext²>0.629), 以及应用域定义分析评估了模型的可靠性、稳定性和预测能力。通过对描述符的分析和载药机制解释, 很好地阐释了聚合物嵌段单元和聚合物拓扑结构对胶束载药量的影响。QSPR模型的建立将指导新聚合物及其载药胶束体系的设计, 并预测其载药能力, 这种跨尺度研究方法有望促进复杂结构化产品的设计和开发。     

生物可降解两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其对叶酸的控制释放

以甲氧基聚乙二醇(mPEG)为引发剂,在辛酸亚锡催化下引发ε-环己内酯(CL)开环聚合,合成了聚乙二醇-聚己内酯两亲性嵌段共聚物(mPEG-PCL)。通过FTIR、1H-NMR及GPC等表征手段确定了mPEG-PCL的组成及结构。采用芘荧光探针法、透射电镜和动态激光光散射研究了聚合物在水中的自组装行为。结果表明:聚合物在水溶液中能够自组装形成粒径小于100 nm的规则球状胶束,且具有较低的临界胶束浓度(7.35×10-3 g/L);模型药物(叶酸)成功负载于聚合物纳米胶束内,并且能延缓叶酸的释放,其释药速率受载药量和释放介质pH的影响。     

聚合物胶束载药体系研究进展

两亲性嵌段共聚物能够在水溶液中通过自组装形成聚合物胶束,其疏水嵌段构成胶束内核,可以有效包载疏水性药物;而亲水嵌段构成胶束外壳,有利于胶束的稳定和体内长循环。聚合物胶束作为药物载体得到了广泛研究,有些已经进入了临床试验和应用阶段。概述了聚合物胶束的特点,介绍了聚合物胶束的组成、载药胶束的制备方法以及聚合物胶束作为药物传递系统的一些实例,并对聚合物胶束载药体系的研究方向进行了展望。     

由聚氧乙烯和聚4'''-酰胺基对四联苯-2,6-二甲酰对苯二胺构筑的OAO形三元嵌段共聚物在N、N-二甲基甲酰胺中的自组装结构模拟

利用耗散粒子动力学模拟方法,研究了由拉胀聚合物聚4''-酰胺基对四联苯-2,6-二甲酰对苯二胺(A)与聚氧乙烯(PEO)组成的OAO形三元嵌段共聚物在溶剂N、N-二甲基甲酰胺(DMF)中的自组装行为,探究了共聚物浓度和链段A的长度对三元嵌段共聚物自组装结构的影响。结果表明,由聚4''-酰胺基对四联苯-2,6-二甲酰对苯二胺(A)与聚氧乙烯(PEO)构筑的线型嵌段共聚物在溶剂N、N-二甲基甲酰胺(DMF)中的自组装将形成形态各异的球状、柱状、毛刷型以及"球刺"状胶束等结构;随着共聚物浓度的增加,球状胶束结构消失,逐渐演变为柱状以及毛刷型结构;随着链段A长度的增加,共聚物形成的球状胶束结构慢慢转变为"球刺"状胶束。     

二硫键链接的两亲性嵌段合物的合成及胶束化研究

通过二硫吡啶基活化的聚乙二醇与巯基聚己内酯之间的偶联反应,在聚乙二醇单元与聚己内酯单元间引入二硫键,合成二嵌段共聚物mPEG-SS-PCL,通过核磁氢谱和红外光谱等手段对聚合物的结构进行表征。以阿霉素(DOX)为药物模型,通过紫外分光光度法分析了聚合物对脂溶性药物的包载能力,用激光粒度仪测定胶束粒径、粒径分布。结果表明,空白胶束及载药胶束的平均粒径分别为117.7nm和146.1nm,该聚合物对阿霉素具有良好的药物包载能力,最高载药量为16.28%,包封率为54.26%。     

聚乳酸—聚乙二醇嵌段共聚物胶束的制备及性能研究

分别以聚乙二醇(PEG)及聚乙二醇单甲醚(m PEG)引发L-丙交酯开环聚合得到PLLA(聚乳酸)-PEG-PLLA三嵌段与PLLA-m PEG两嵌段共聚物,通过1H-NMR分析确定共聚物的结构及分子量。采用直接溶解法和有机溶剂挥发法制备PLLA-PEG-PLLA及PLLA-m PEG胶束,并用TEM对其形态进行表征。利用激光粒度分析和染料探针的方法证实了共聚物自组装形成了胶束,且具有较小的临界胶束浓度(CMC),粒径约为100 nm。三嵌段PLLA-PEG-PLLA胶束的粒径小于两嵌段PLLA-m PEG胶束的粒径;有机溶剂挥发法制备的胶束粒径小于直接溶解法制备的胶束粒径。盐酸乌拉地尔胶束的体外释放结果表明,共聚物组成以及载药方式等对胶束载药、释药行为有一定影响,胶束对所包载的盐酸乌拉地尔具有明显的缓释作用。     

温敏性嵌段聚合物的自组装性能

利用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法(RAFT)制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸乙酯(PNIPAM/PEA)的ABA型和BAB型三嵌段聚合物(A=PNIPAM,B=PEA),考察了共聚物的自组装性能和温度响应性能,探讨了各嵌段组分的用量和嵌段序列对共聚物性能的影响。结果表明:三嵌段共聚物都具有良好的温敏性和自组装性能;BAB型嵌段聚合物溶液的LCST值随着疏水组分PEA的增多呈现先增大后降低;在相同温度下,BAB型的胶束粒径明显小于ABA型的胶束粒径,并能在较低温度下发生相转变。     

水溶性紫杉醇两亲性共聚物纳米胶束研究

聚乙二醇聚己内酯聚乙二醇采用三嵌段共聚物为载体包载紫杉醇形成纳米胶束,胶束具有明显的核壳结构,有效地改善了紫杉醇的水溶性。研究表明,采用蒸发溶剂法、透析法和熔融法制备的胶束对紫杉醇都呈现良好的包封效果,其中,以熔融法制得的胶束粒径最小,分布最窄。文中还考察了蒸发溶剂法实验条件对胶束的影响,发现低沸点有机溶剂有利于获得小粒径胶束,胶束平均粒径随着载药量的提高相应增大。体外释药的结果表明,载药量高的胶束释药率却相对较小。     

卟啉修饰PEG-PCL嵌段聚合物的合成及其应用

采用开环聚合及酯化反应得到了末端含有卟啉修饰的两亲性嵌段共聚物PEG_(113)-PCL_(46)-卟啉,并采用~1HNMR、GPC对其结构进行了表征;利用分光光度计测定其临界胶束浓度(CMC);选用透析法制备了嵌段共聚物的空白及载紫杉醇(PTX)药物胶束,并采用粒度仪及透射电镜对胶束粒径及形态分布进行了测试。此外,还考察了胶束的载药量及体外释放速率。结果表明:由于共聚物末端含有的卟啉能与PTX形成非共价键,不仅PTX的载药量有明显提高,而且体外释放时间得以延长。     

星形共聚物聚己内酯-聚丙烯酸羟基乙酯的合成与载药性能

通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了两亲性线形共聚物聚己内酯-聚丙烯酸羟基乙酯(LPCLPHEA)及四臂星形共聚物聚己内酯-聚丙烯酸羟基乙酯(4s PCL-PHEA),以芘为荧光探针,测定两种聚合物的临界胶束浓度(CMC),并以阿霉素(DOX)为模型药物,分析探讨聚合物的载药能力。实验通过红外光谱(FT-IR)、荧光分光光度计、马尔文激光粒度仪等对聚合物的结构、粒径、Zeta电位、载药等性能进行表征。结果表明,两种聚合物都能形成稳定的载药胶束,其中四臂星形结构聚合物比线形聚合物具有较低的粒径和临界胶束浓度、较高的载药量和包封率,可作为药物载药材料进行进一步研究。     

两亲性无规共聚物的自组装及模拟释药性能

通过自由基聚合得到两亲性甲基丙烯酸-co-甲基丙烯酸甲酯无规聚合物P(MAA-co-MMA)。用红外光谱、核磁共振和黏度法对聚合物进行表征。用此共聚物进行自组装成胶束,并用罗丹明B进行模拟载药、释药。用激光粒度散射仪和紫外分光光度计对胶束载药、释药性能进行表征。结果表明,此聚合物能够自组装形成315～384 nm胶束。胶束的药物包封率达1%,在模拟生理pH值条件下载药胶束能起到明显的长循环药物缓释作用。     

分子动力学模拟研究两亲聚合物与疏水纳米粒子自组装核-壳结构

基于Martini力场采用粗粒化分子动力学模拟研究了Pluronic嵌段共聚合物在疏水纳米表面自组装膜结构,考察了Pluronic嵌段共聚合物结构对自组装单分子膜结构的影响。模拟结果发现Pluronic聚合物在疏水纳米表面自组装形成了以纳米材料为核,聚合物为壳的特殊核-壳结构。聚合物的浓度和结构都会影响该壳层结构,在浓度较低时,聚合物EO嵌段卷曲地附着在疏水纳米颗粒表面,类似形成层状的壳层结构;随着浓度的提高,EO嵌段伸向溶剂相,形成星形自组装膜结构。增加Pluronic共聚物相对分子质量,吸附在纳米材料的聚合物壳层厚度也逐渐增加。随着聚合物PO摩尔的增加,吸附在纳米材料表面的PO嵌段由"S"形或"W"形吸附逐渐变成"U"形吸附。这可能因为随着聚合物浓度的提高,有限的纳米颗粒表面不足以提供足够多的吸附位点导致聚合物吸附构型转变。     

两亲性聚合物制备及其性能的研究

利用开环聚合反应制备了两亲性聚合物马来酰亚胺-聚乙二醇-聚己内酯(mal-PEG-PCL),通过1H-NMR对聚合物的结构进行了表征;以荧光染料尼罗红为探针,利用荧光分光光度法测定了聚合物的临界胶束浓度(CMC);采用透析法对脂溶性药物阿霉素(DOX)进行包载,并进一步考察载药胶束在不同pH环境下的体外释药情况。结果表明:聚合物mal-PEG-PCL的CMC为156μg·m L~(-1);载药量为14. 71%,包封率为36. 78%;体外释药初步表明36 h内载药胶束释药可达83%,并具有明显的酸响应能力。     

分子动力学模拟研究两亲聚合物与疏水纳米粒子自组装核-壳结构

基于Martini力场采用粗粒化分子动力学模拟研究了Pluronic嵌段共聚合物在疏水纳米表面自组装膜结构,考察了Pluronic嵌段共聚合物结构对自组装单分子膜结构的影响。模拟结果发现Pluronic聚合物在疏水纳米表面自组装形成了以纳米材料为核,聚合物为壳的特殊核-壳结构。聚合物的浓度和结构都会影响该壳层结构,在浓度较低时,聚合物EO嵌段卷曲地附着在疏水纳米颗粒表面,类似形成层状的壳层结构;随着浓度的提高,EO嵌段伸向溶剂相,形成星形自组装膜结构。增加Pluronic共聚物相对分子质量,吸附在纳米材料的聚合物壳层厚度也逐渐增加。随着聚合物PO摩尔的增加,吸附在纳米材料表面的PO嵌段由“S”形或“W”形吸附逐渐变成“U”形吸附。这可能因为随着聚合物浓度的提高,有限的纳米颗粒表面不足以提供足够多的吸附位点导致聚合物吸附构型转变。     

谷胱甘肽响应型两亲性聚合物的合成及抗癌药物控释研究

通过RAFT聚合法制备含有二硫键的谷胱甘肽(GSH)响应型两亲性嵌段共聚物P(RhB-SS-MA)-PEG-PPBA,其在水性介质中自组装形成"核-壳"结构的纳米胶束,抗癌药物阿霉素(DOX)包裹在胶束的疏水性核中形成DOX@P(Rh B-SSMA)-PEG-PPBA纳米药物载体。利用~1HNMR、TEM、芘荧光探针、UV-Vis等对聚合物及纳米胶束的结构、形貌、GSH刺激响应性等进行表征和分析,并对载药胶束的细胞内药物递送性能进行研究。结果表明,聚合物胶束外观形貌呈球形,平均粒径约50 nm,临界胶束浓度较低;载药胶束能有效地将DOX递送至B16F10鼠源黑色素瘤细胞的细胞核,且对模拟的肿瘤组织高水平GSH具有较高敏感性,在p H 7.4、10 mmol/L GSH环境下,24 h内DOX的累积释放率达到73.6%。     

新型自组装胶束的制备及其药物释放性能的研究

设计并合成了由亲水链段与疏水链段所组成的新型两亲星形嵌段共聚物.在水溶液中,该星形共聚物能够自组装形成具有核壳结构的纳米胶束粒子.当环境的pH分别为5、7.4、9时,共聚物胶束相应的低临界溶液温度(IESF)分别为32.0、36.6、39.5℃.由于亲水链段具有的温度和pH双响应特性,载药的自组装共聚物胶束也显示出了温度和pH双重响应的药物释放行为.     

双亲嵌段共聚物PSt-b-P(St-alt-MA)-b-PAA的自组装行为

以三硫代碳酸二(α, α'-二甲基-α-乙酸)酯(BDATC)为链转移剂, 以苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸为原料, 通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)合成了双亲嵌段共聚物PSt-b-P(St-alt-MA)-b-PAA。通过选择性溶剂N, N-二甲基甲酰胺(DMF)诱导聚合物进行自组装, 利用紫外-可见光光度仪、纳米激光粒度仪详细研究了共聚物中亲疏水嵌段长度、初始浓度、体系pH值对聚合物自组装行为的影响。通过化学交联的方法制备得到了聚合物交联胶束, 利用透射电镜表征了形貌与尺寸, 研究明确了其形状和尺寸的稳定性。结果表明, 上述因素均会影响共聚物的自组装行为和自组装胶束的形态, 经乙二胺交联得到的交联自组装胶束平均粒径为145.4nm, 并具有良好的形状和尺寸稳定性。     

铕(Ⅲ)诱导嵌段聚合物配位自组装及性能表征

利用制备的RAFT试剂合成了两亲性嵌段聚合物PS-b-PAA,以其为高分子配体,并以邻菲罗啉(Phen)为第二配体与铕(Ⅲ)离子配位诱导自组装,在N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)中得到了聚合物纳米胶束,该纳米胶束能够形成核壳结构,通过透射电镜、荧光光谱对该稀土配合物纳米胶束的形态结构及荧光性能进行了表征。该形貌尺寸可控的纳米胶束具有优良的荧光性能,在太阳能电池等发光材料中有着广泛的应用。