● 摘要
药物载体是随生物材料科学的发展而逐渐兴起的一种生物医用材料，在临床学及药物学方面被广泛应用。载体的主要作用是作为药物的靶向传输者进入人体，而作为应用于人体的生物材料，必需具有对于人体无害、生物相容性好、无毒副作用的特点。尽管制得各种药物载体已经用于药物靶向释放，然而，有些载体，如低分子表面活性剂则存在增溶效果不理想和具有较大毒性的缺陷。作为新型载体的高分子胶束不仅解决了以上问题，而且稳定的结构使其可适用于多种药物，并可在体内循环较长时间，具有较好的渗透性和靶向性。但仍有许多物理化学性能，如临界胶束浓度值(CMC)、粒径、药物包覆效率、稳定性、生物降解性依旧达不到生物医学应用要求。基于这些原因，本工作合成了以端羟基聚丁二烯(HTPB)为疏水嵌段的pH敏感三嵌段共聚物及温敏性的刷/梳形嵌段共聚物，以期获得具有较低的CMC值、较小的流体力学尺寸、良好的稳定性、生物降解性及药物控释性能的新型药物载体。具体工作围绕以下两方面展开：
1. pH敏感型的PMAA-b-HTPB-b-PMAA的合成及药物释放应用。该三嵌段共聚物是通过原子转移自由基聚合的方法合成，由疏水的端羟基聚丁二烯HTPB嵌段和聚甲基丙烯酸叔丁酯水解后的聚甲基丙烯酸PMAA嵌段组合而成。产物结构通过核磁共振氢谱技术(1H NMR)，红外光谱技术(FT-IR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)表征验证。聚合物自组装成的胶束通过透射电镜(TEM)，荧光分光光度计和激光粒度仪(DLS)进行表征，以确定胶束的形状，大小以及形成胶束的临界浓度等参数。实验结果发现，在不同生理环境下，球形共聚物胶束纳米粒子尺寸均小于100 nm。用荧光分光光度计测得其CMC值非常小。随单体比例增加，其CMC值从3.90到5.75，再到7.76 mg L-1变化。较低的CMC值对于药物载体实际应用是极其重要的。通过zeta电位仪确认胶束呈负电性。通过荧光分光光度计测得的荧光强度比值和DLS粒径变化表明，共聚物胶束的pH转变点约为5.5。在不同环境下，三嵌段共聚物形成的核-壳结构胶束纳米粒子表现出很好的稳定性。生物相容性研究表明，载药后的纳米粒子毒性略高于空胶束粒子，但其毒性却远远低于对应浓度下游离的抗癌药物喜树碱的毒性。将包覆了喜树碱的纳米粒子在模拟人体环境的条件下进行释放试验，结果表明，pH响应聚合物纳米粒子的释放行为不仅与环境有关，还与其组成比例密切相关。这些结果都证明了疏水端羟基聚丁二烯构建的pH敏感三嵌段共聚物可用于生物医用材料，尤其可用于稳定性或水溶性较差药物的包覆和输送。
2. 温敏性的刷/梳形mPEG-b-PA-g-PNIPAM嵌段共聚物的合成及应用。以聚乙二醇单甲醚(mPEG)和2-溴异丁酰溴制得大分子引发剂mPEG-Br，由N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与巯基乙醇和甲基丙烯酰氯制得的大分子(PNIPAM-b-PA)作为单体，然后通过原子转移自由基聚合方法制得目标产物。此聚合物结构经过1H NMR，FT-IR进行了验证；聚合物分子量及其分布(PDI)经过GPC进行了测定。通过TEM观察到球形的纳米粒子，动态激光粒度仪测得不同原料配比的聚合物胶束粒子的粒径均在100-200 nm之间变化，表面张力仪确定了聚合物在水溶液中具有较小的CMC值，紫外分光光度计验证了聚合物胶束的温度响应性，其LCST值在40-45 oC之间。最后，本工作采用MTT法对聚合物胶束进行了生物相容性研究，并采用高效液相色谱仪(HPLC)进行了喜树碱包覆前后开环率对比研究，同时，模拟人体环境作了药物释放研究。实验结果表明，共聚物胶束几乎无毒性。包覆后的喜树碱水解率显著降低，说明梳形嵌段共聚物胶束能够很好地改善药物稳定性差的缺陷。药物释放也具有很好的规律，在肿瘤部位的释放量较大，且载药后胶束的毒性远远低于游离药物。因此，该梳形共聚物胶束可以作为潜在的药物载体用于疏水药物包覆及其控制释放。