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PLGA-PEG星型多臂嵌段共聚物的纳米胶束研究
发布时间:2021-03-10   点击次数:231次

星型共聚物一种带有长支链的聚合物,从每个支化点至少伸出三条放射状支链,也称为星型支化聚合物或星型嵌段聚合物。通常是由适当的多官能度联结剂联结分子量极窄的线型高分子所组成。例如,用丁基锂作阴离子型催化聚合苯乙烯单体,然后与丁二烯单体共聚,得到头部带有活性中心的双嵌段共聚物后,再用多氯化合物偶联之,可得到星型共聚物。

 

星型共聚物聚合方法:

1. 先核后臂法(core-first)

采用丁二烯和苯乙烯为单体,以环己烷为溶剂,丁基锂为引发剂合成出含有丁二烯和苯乙烯链段的丁苯共聚物,然后加入二乙烯基苯进行偶联反应,可以得到星型丁苯共聚物。

2. 先臂后核法(arm-first)

采用DVB与丁基锂反应,生成多锂,然后进行丁二烯和苯乙烯共聚合,可以制备星型丁苯共聚物。

一般可分为对称性的和非对称性的两种

"对称性"星型高聚物有以下三种:

一是每一支臂的组成相等,二是每臂长短相同,三是高分子链由同一中心(偶联剂)出发向四面八方延伸开。

不对称星型高聚物是采用不相同的活性高聚物通过多官能团的偶联剂来实现的。

 

星型共聚物虽然分子量较大,但聚集状态与线型结构相类似,同样分子量时熔融流动性好,溶液黏度低;由于其物理交联区域的密度大,其耐热性和弹性模量较线型的高,具有良好的机械强度,并可改进抗冷流现象。由于它不用化学交联,所以制品可以回收利用。

通过体外细胞实验评价和比较人宫颈癌HeLa细胞对载阿霉素星型4臂端氨基PLGA-PEG纳米胶束的摄取能力,用相同亲疏水链段长度的线性PLGA-PEG-PLGA(L-PLGA-PEG-PLGA)构成的纳米胶束作为对照,比较HeLa细胞对胶束载体的摄取能力,和两种胶束载体对HeLa细胞的杀伤性,结果显示4臂端氨基PLGA-PEG纳米胶束更容易被HeLa细胞摄取,对HeLa细胞的杀伤能力更强。

 

具体内容分为以下三个部分: 

 

1.星型4PLGA-PEG两亲性嵌段共聚物 

首先采用本体熔融聚合法合成4PLGA链段(4s-PLGA),再采用DCC缩合法合成星型4臂端氨基PLGA-PEG两亲性嵌段共聚物。并通过核磁共振(1HNMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对新合成得到的聚合物进行化学组成、结构和相对分子质量的表征。结果表明,所合成的聚合物符合设计的星型4臂结构,嵌段共聚物中PLGAPEG链段的自身结构没有改变。 

2.载阿霉素星型4PLGA-PEG嵌段共聚物纳米胶束  

采用乳液-溶剂挥发法制备阿霉素聚合物纳米胶束。盐酸阿霉素经三乙胺脱盐处理后为疏水性。先将阿霉素和星型4臂端氨基PLGA-PEG嵌段共聚物制成O/W单乳化体系,形成稳定的乳液后,通过连续搅拌的方式除去有机溶剂。离心干燥后得到载阿霉素星型4PLGA-PEG两亲性嵌段共聚物纳米胶束[DOX-loaded4s-(PLGA-PEG-NH2)]。同时,用相同方法,将由相同亲疏水链段长度构成的线性PLGA-PEG-PLGA两亲性嵌段共聚物制备为载阿霉素纳米胶束[DOX-loadedL-(PLGA-PEG-PLGA)]作为对照。通过透射电镜(TEM)考察并对比其形态特征;并对两种胶束粒子的粒径,zeta电位,载药量和药物包封率分别进行了表征。结果表明,所制备的星型聚合物胶束粒子粒径分布在(120±4.1)nmzeta电位分布于(-17.6±0.87)mv,载药量(7.49±0.3)%,药物包封率(75.2±3.2%;线性聚合物胶束粒子粒径分布在(91.28±2.3)nmzeta电位分布于(-13.1±1.12)mv,载药量(5.54±0.2%,药物包封率(57.3±2.8%

3.载阿霉素星型4PLGA-PEG嵌段共聚物纳米胶束的体外抗肿瘤作用  

采用HeLa细胞在体外评价载阿霉素星型4PLGA-PEG嵌段共聚物纳米胶束的抗肿瘤作用。HeLa细胞与星型4PLGA-PEG嵌段共聚物纳米胶束、线性PLGA-PEG-PLGA纳米胶束、和游离的阿霉素药物分子,分别共同孵育6h12h。细胞摄取实验通过激光共聚焦显微镜观察,结果显示HeLa细胞对星型聚合物纳米胶束的摄取明显高于对线性聚合物纳米胶束和游离DOX药物分子的摄取。体外抗肿瘤实验表明,星型4臂聚合物纳米胶束和由相同PLGAPEG链段构成的线性聚合物纳米胶束相比,前者与对HeLa肿瘤细胞的杀伤作用更强。

纳米胶束作为药物载体,可用于疏水性抗癌药物的靶向传递。癌细胞都具有良好抑制性的抗癌药物,在体内实验和临床应用中却治疗效果不显著,且药物毒性大。对药物载体的研究帮助药物准确高效的送达病症细胞,减少药物对人体正常组织和细胞的毒副作用。

 

 
关键词:

HBPO-s-PMMA    超支化聚3-乙基-3-羟甲基环氧丁烷-聚甲基丙烯酸甲酯

h-PCMS-g-PEMA-b-PMMA     聚对氯甲基苯乙烯-聚甲基丙烯酸乙酯-聚甲基丙烯酸甲酯

h-PCMS-g-PMMA-b-PBMA    聚对氯甲基苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸丁酯

PEG-PEI-PBLG    聚乙二醇-聚乙烯亚胺-聚谷氨酸苄酯

h—PCMS—b—PMMA    超支化聚对氯甲基苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯

h-PCMS-g-mPEG 超支化聚对氯甲基苯乙烯-聚乙二醇

PVDF-PVAc-PVA      聚偏氟乙烯-聚醋酸乙烯酯-聚乙烯醇

(PE-b-(PEO)2-b-PCL)  聚乙烯-b-(聚环氧乙烷)2-b-聚己内酯

PEG—PEI—PBLG 聚乙二醇-聚乙烯亚胺-聚谷氨酸苄酯

4s-( PLGA-PEG-NH2)  端氨基-聚乙丙交酯-聚乙二醇

PEI-PBLG    聚乙烯亚胺-聚谷氨酸苄酯

PCL-star-b-PHEMA    聚乙内酯-聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯

PEHO-star-PMAA  3-乙基-3-羟甲基环氧丁烷-N-异丙基丙烯酰胺

BIG-PMMA-PBMA双亲三元共聚物  聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸丁酯-丁烯二酸酰谷氨酸亚胺
P(POSSMA-co-AZOMA-co-DMAEMA)双亲无规共聚物  聚(甲基丙烯酰氧丙基七异丁基笼形倍半硅氧烷-co-乙烯基偶氮苯-co-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯)
(P(VMc-co-AA-co-VF),PMAF)双亲氧化还原活性共聚物  聚((7-(4-乙烯基卞氧基)-4-甲基香豆素)-co-丙烯酸-co-乙烯基二茂铁)
(PDMAEMA8o-b-PS8)3双亲性星形嵌段聚合物   聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯-b-聚苯乙烯
P4VP-b-PAzoMA含偶氮苯类两亲性嵌段共聚物  聚(4-乙烯基吡啶)-b-聚[6-(4-丁基偶氮苯-4'-氧基)己基甲基丙烯酸酯]
P(AMPS-co-VBC) (PAV)  聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-co-VBC(聚乙烯醇)
P(AMPS-co-AM) (PAA) 聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-co-聚丙烯酰胺(聚丙烯酸)
P(AA-co-VP-co-St)双亲无规共聚物 聚丙烯酸-co-聚N-乙烯基吡咯烷酮-co-聚苯乙烯
P(MAPEG-co-MALA-co-MAHA)双亲性三元无规共聚物  聚甲基丙烯酸聚乙二醇酯-co-MALA-co-MAHA
P(DMAM-co-HPMA-co-EHA-co-St)四元双亲性无规共聚物  
PMEO2MA-co-POEGMA   寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)-聚2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯
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