具有pH和还原双重敏感性壳聚糖纳米微凝胶的制备及其控释性能

以含双硫键的N,N-二(3-羧基丙烯酰)胱胺(BCCy)为交联剂,在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)的催化下将壳聚糖(CS)交联,在水溶液中制备了纳米微凝胶。通过红外、元素分析、纳米粒度仪和扫描电镜等对其结构和形貌进行了表征,考察了pH和还原性环境对粒径的影响。对抗癌药物喜树碱(CPT)进行了负载,考察了载药粒子在还原性环境中对药物的控释性能。结果表明:随交联剂用量的增加,纳米微凝胶的粒径减小。该纳米微凝胶具有较好的生物相容性、较显著的pH和还原敏感性。     

具有还原刺激响应的聚氨酯胶束的制备和表征

以聚ε-己内酯二元醇(PCL)为软段,赖氨酸二异氰酸酯(LDI)和胱胺(cystamine)为硬段,合成了以胱胺封端的线性聚氨酯预聚体,然后利用α-甲氧基-ω-环氧丙基聚乙二醇(EO-MPEG)的环氧基与胱胺的胺基反应,制备了含有二硫键的双亲性聚氨酯.利用GPC测试了聚氨酯的分子量,1H-NMR及FTIR表征了聚氨酯的结构.利用透析法制备了聚氨酯胶束,荧光探针技术测得其临界胶束浓度为5.6×10-3g/L,TEM分析表明胶束形貌为球形,DLS分析表明胶束的平均粒径为82 nm.还原响应实验表明胶束在10 mmol/L的谷胱甘肽的作用下粒径明显增大,表明胶束具有还原刺激响应特性.最后,以抗肿瘤疏水药物氨甲喋呤(MTX)为模型药物,研究了载药胶束在谷胱甘肽作用下的药物释放,结果表明谷胱甘肽的存在可刺激药物的释放,该材料可作为细胞内还原响应的载体材料使用.     

多重响应性介孔二氧化硅纳米微球的制备及载药研究

采用溶胶凝胶法制备了以油酸稳定的Fe3O4为核, 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂的磁响应性的介孔二氧化硅纳米微球; 通过孔道内修饰羧基和巯基, 链转移反应修饰线性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺)共聚物得到多重响应性的介孔二氧化硅纳米微球P(NIPAM-co-NHMA)@M-MSN(-COOH). 利用Brunauer-Emmett-Teller (BET)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外光谱(UV/Vis)表征了微球的物理化学性质. 阿霉素(DOX)被用作模型药物研究了这种多重响应性的介孔二氧化硅纳米微球作为药物载体的载药及药物释放行为, 结果显示这种纳米微球载药率高达48%, 药物释放呈现对温度和pH的双重响应性, 可以实现对药物的控制释放.     

海藻酸动态共价交联水凝胶的制备及其自愈合性能

利用高碘酸钠氧化海藻酸得到带有醛基的海藻酸,利用水合肼与聚乙二醇反应得到末端为酰肼基的聚乙二醇,以二者为原料利用醛基与酰肼基反应形成酰腙键的动态化学反应,赋予天然生物大分子水凝胶优良的自愈性和p H响应性.通过红外光谱、核磁共振光谱、动态黏弹谱、电子万能试验机等表征了材料的结构、水凝胶的自愈合能力以及p H响应性.结果表明,该水凝胶具有良好的力学性能和自愈合能力,能够在不加热和不添加催化剂的情况下,在温和的生理环境下自发实现切口愈合.同时水凝胶具有p H响应性,在碱性环境中成凝胶,在酸性环境中则转变为溶液状态,并且这种凝胶—溶液转变可重复多次.这些优异的性能,加上简单的制备方法、良好的生物相容性将为这类材料在生物医用领域的应用提供坚实的基础.     

含可脱除侧基的功能化微凝胶及其在药物释放中的应用

环境敏感微凝胶由于其对外界刺激的快速响应能力在药物传输和释放领域得到广泛的关注.本文报道了一种侧链含可脱除基团的温敏微凝胶,并探讨了其在药物释放中的潜在应用.通过分子设计,合成出含侧链N-叔丁氧羰基(N-Boc)的疏水单体N-(N-叔丁氧羰基-乙二胺)甘氨酸二肽甲基丙烯酰胺(BEMAGG),然后将其与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)沉淀共聚合直接得到侧链含Boc基团的微凝胶MG-Boc.通过浊点法、粒径和Zeta电位测定研究了微凝胶中Boc基团在酸中的脱除过程及其对微凝胶性能的影响,研究表明Boc基团的脱除显著影响微凝胶的体积相转变温度、粒径和Zeta电位.对盐酸阿霉素药物的释放研究表明,释放明显依赖于释放介质的pH值.该响应性的微凝胶在药物控制释放领域具有潜在的应用前景.     

pH响应性树枝状聚合物-金纳米粒子复合药物载体的制备

以表面接枝聚乙二醇链的聚酰胺胺树枝状聚合物(PEG-PAMAM)为纳米载体, 在其内部空腔包覆金纳米粒子, 在金纳米粒子表面连接硫辛酸改性的阿霉素(LA-DOX), 从而间接实现了抗癌药物在PEG-PAMAM内的高效负载. 同时, LA-DOX中的酰腙键提供pH响应性, 实现了药物的pH响应性释放. 紫外-可见(UV-Vis)光谱表明, 包覆金纳米粒子的PEG-PAMAM纳米载体对LA-DOX的负载能力显著增强. 体外细胞实验表明, 负载LA-DOX的树枝状聚合物-金纳米粒子复合药物载体具有较强的抗肿瘤能力.     

智能纳米水凝胶的刺激响应性研究进展

智能纳米水凝胶在药物输送与可控释放、医学诊断、生物传感器、微反应器、催化剂载体等方面有良好的应用前景。结合本课题组近年来的研究成果,分别介绍了具有温度刺激响应性、pH刺激响应性、光刺激响应性、磁场刺激响应性、分子识别刺激响应性和多重刺激响应性智能纳米水凝胶的研究进展。另外,对这几种智能纳米水凝胶目前存在的问题和今后的发展方向提出了一些粗浅的看法。     

还原和温度双重敏感P(NIPAM-AA)纳米凝胶的合成及载药性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AA)为单体,N,N'-双丙烯酰胱胺(BAC)为交联剂,采用自由基沉淀聚合方法制备了一系列温度和还原敏感聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸(PNA)纳米凝胶.利用红外光谱、拉曼光谱、动态光散射、紫外-可见光谱和扫描电子显微镜等方法表征了纳米凝胶的结构、粒径、Zeta电位和形貌等,研究了PNA纳米凝胶对阿霉素盐酸盐(DOX)的负载和释放行为.结果表明,BAC的浓度对PNA纳米凝胶的温敏性和还原敏感性及载药率和药物缓释性能有较大影响.当BAC的浓度为0.32和1.6mmol/L时,PNA纳米凝胶具有很好的载药率,但BAC的浓度为0.32 mmol/L时,纳米凝胶交联密度较低,低温时DOX也能轻易扩散出来,释放4 h时,25和37℃的释放率分别为56%和58%,温度控制释放不明显.当BAC的浓度为1.6 mmol/L时,释放4 h时,25和37℃及模拟细胞还原微环境下[37℃,二硫苏糖醇(DTT)浓度为4 mmol/L]的释放率分别为56%,61%和77%,可见PNA纳米凝胶有一定的温度和还原敏感性,能很好地控制药物释放,适合作为药物载体.     

pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的制备及性能

以聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)为大分子稳定剂,通过乳液聚合制备稳定性良好的具有pH响应性聚甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯(PDEA)微凝胶,以其为模板将一定量的四氯钯酸钠(Na2PdCl4)溶液通过静电作用充分络合到高分子微凝胶的网络结构中,并以NaBH4为还原剂,原位合成法制备pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂.利用透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、热重分析(TGA)和X射线衍射仪(XRD)分别对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的形貌、pH响应性、静电力、Pd负载量和Pd晶型进行了表征及分析.结果表明,制备得到的纳米Pd的平均粒径约为3.5 nm;紫外吸收光谱图中,PDEA-Na2PdCl4复合体系在波长280 nm出现吸收峰,证明PdCl42-与微凝胶之间存在相互作用力;pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂还原4-硝基苯酚具有很好的催化活性,其催化活性与微凝胶网络的pH响应性有一定关系.此外对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂循环使用的状况进行了初步研究.     

多二硫键聚醚氨酯核壳载药微粒的制备及性能研究

利用"同轴电喷-去模板技术"制备了载药效率接近100%,且具有核-壳结构和氧化还原响应性的药物控释微球.首先通过同轴电喷技术,制备了以聚乙二醇(PEG)为壳,主链含多个二硫键的聚醚氨酯(PEU)为核的微球.通过"去模板"方法,脱去PEG层,可以使所制备的微球的尺寸从微米减小到纳米尺度.在含二硫苏糖醇(DTT)的媒介中,PEU可以快速降解.体外释药的结果显示,在含谷胱甘肽(GSH)的媒介中,载药纳米微球可在12 h内将其所包载的药物的80%释放出,具有显著的氧化还原响应性控制释放药物的特征.     

刺激响应性聚合物载药纳米胶束研究进展

刺激响应性聚合物纳米胶束是目前药物控制释放体系的研究热点之一,其原理是将疏水性药物以物理或化学方法包覆在具有核/壳结构的纳米微球中,通过环境刺激响应控制药物的包覆与释放,可增加疏水性药物溶解度、提高药物利用率、降低药物毒副作用,具有显著的研究价值和应用前景.本文中我们主要介绍了不同类型刺激响应性聚合物纳米胶束在药物控制释放体系的研究进展.     

基于肿瘤微环境响应的DNA纳米结构递药系统

DNA分子由于其独特的生物相容性和可编程性,在增强药物靶向性和降低药物毒性方面展现了独特的优势和巨大的潜力。随着人们对肿瘤微环境研究的深入和环境响应性的DNA触发器的研制,近些年已报道了许多基于肿瘤微环境响应的DNA纳米结构递药系统,这些DNA纳米结构递药系统结合了纳米运载工具良好的生物分布和药代动力学特性,以及小型药物载体的快速扩散和渗透特性。通过靶向广泛的肿瘤栖息地而不是肿瘤特异性受体,该策略有可能克服肿瘤异质性问题,并可用于设计诊断和治疗多种实体肿瘤的纳米颗粒。在体内能够稳定地转运,在肿瘤组织独特的微环境刺激下释放药物,能有效地控制药物释放部位和释放速度,极大地降低了肿瘤治疗的毒副作用。本文主要从pH响应型、GSH响应型、ATP响应型、酶响应型、抗原响应型五个方面,综述了基于肿瘤微环境响应的DNA纳米结构递药系统的最新研究进展,分类介绍了这些DNA纳米载体的设计策略和响应释放机制,此外,还重点介绍了该领域面临的前景和挑战。     

聚谷氨酸基双重响应性纳米胶束的制备及药物控释性能

首先制备端氨基聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-聚乙二醇)大分子引发剂,再通过端氨基引发L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧酸酐开环聚合,制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-聚乙二醇)与聚(L-谷氨酸-γ-苄酯)的嵌段共聚物,将其中的γ-苄酯基团转化为酰肼基团后与阿霉素(DOX)共价结合,最后在水溶液中自组装成纳米胶束,制备了温度和pH值双重响应性纳米胶束。胶束外层由亲水性聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-聚乙二醇)组成,具有温敏性,低临界溶液温度为38℃;胶束内层由聚(L-谷氨酸-γ-酰肼-阿霉素)组成。该胶束对于药物的释放具有温度和pH双重敏感性。     

负载金纳米粒子的聚苯乙烯/聚丙烯酸微球的合成及pH响应性能

以两步聚合法合成的聚苯乙烯(PS)/聚丙烯酸(PAA)核-壳结构复合微凝胶为载体, 硼氢化钠为还原剂, 柠檬酸钠为稳定剂, 通过原位控制性还原获得pH敏感性微凝胶负载纳米金粒子的PS/PAA-Au复合材料. 研究发现, 不同酸碱条件时, 复合微凝胶壳层高分子链的溶胀/收缩变化, 不仅可以调节纳米金粒子的表面等离子吸收, 还可以调节反应底物的扩散传质, 即借助载体微环境的变化来调控纳米金光学性能和催化性能, 从而实现复合纳米金材料的pH调控性.     

聚L-谷氨酸可注射水凝胶的制备及性能

通过活化改性聚L-谷氨酸（PLGA）制备酰肼化PLGA（PLGA-ADH）和3-氨基-1,2-丙二醇改性的PLGA（PLGA-OH）,PLGA-OH经高碘酸钠氧化制得醛基化PLGA（PLGA-CHO）,以PLGA-ADH和PLGA-CHO为前驱体,通过席夫碱交联反应构建了PLGA可注射水凝胶.研究了酰肼化和醛基化改性前后PLGA的结构变化,考察了固含量对水凝胶成胶时间、溶胀行为、机械性能、体外降解性能、药物释放行为及微观形貌等的影响,并进行了初步的细胞培养实验及裸鼠皮下注射成胶实验.结果表明,该PLGA可注射水凝胶在组织工程领域具有良好的应用前景.     

pH敏感药用载体mPEG-HZ-Chol的合成

胆固醇经酯化反应、酰氯化反应及与水合肼反应制得丁二酸单胆固醇酯酰肼(3);再通过腙键将3接枝到mPEG上,合成了新型pH敏感药用载体材料mPEG 2000-HZ-Chol,其结构经1H NMR,IR和MS表征。     

新型温敏羟丙基纤维素微凝胶的合成

天然高分子具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此用天然高分子制备的微凝胶更适合于生物医学领域的应用。羟丙基纤维素(HPC)是一种具有温度敏感性的纤维素衍生物,可通过不同的方法制备为微凝胶,然而现有方法制备的HPC微凝胶都不能完全降解。我们采用一种新方法制备HPC微凝胶。首先通过NaIO4处理将醛基引入HPC。红外光谱检测证明了醛基的生成。氧化后的HPC仍具温敏性,其最低临界溶解温度(LCST)保持不变;当加热到LCST以上时,HPC分子通过疏水相互作用聚集成纳米小球;再加入交联剂己二酸二酰肼,通过醛基与胺基之间的反应,使纳米小球共价交联得到HPC微凝胶。电镜研究表明HPC微凝胶呈球形,粒径在100～300nm之间。浊度和光散射研究表明HPC微凝胶仍具温敏性。细胞毒性实验表明我们制备的微凝胶几乎没有细胞毒性。由于HPC及交联剂己二酸二酰肼均可生物降解,预期我们制备的微凝胶也能很好地降解,并有望应用于生物医学领域。     

γ-聚谷氨酸/壳聚糖纳米颗粒的制备及pH响应释放性能

利用生物相容性良好的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和壳聚糖(CS)制备表面分别带正、负电荷的pH响应性纳米颗粒,并用其包载抗生素阿莫西林。利用动态光散射仪、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射和透射电镜对载药纳米颗粒的结构和形貌进行表征,考察两种纳米载体的pH响应释放药物能力及其对细胞的毒性。研究结果表明,带负电荷的纳米颗粒显示出更好的pH响应控释药物的能力。在模拟胃部环境下,载药纳米颗粒的粒径大小稳定在200～300 nm,药物释放量仅为25%。在中性至弱碱性的肠道细胞间隙下,其粒径增大到1μm左右,药物释放量增加到85%。此外,细胞毒性实验表明该药物载体对细胞没有毒性,载药纳米颗粒对肠道细菌的抑制效果比游离药物的更好。     

具有pH-响应性的聚天冬氨酸类载药胶束的制备和释放能力研究

通过大分子引发剂ω-氨基-α-甲氧基聚乙二醇引发N-羧基-α-氨基环内酸酐开环聚合和水合肼侧基改性,制备了一系列聚乙二醇-聚氨基酸类三嵌段共聚物.其中聚氨基酸链段包括具有酰肼基的聚天冬氨酸衍生物(PAHy),以及疏水性的聚丙氨酸链段.引入具有pH响应性的腙键键合阿霉素,利用键合阿霉素与游离阿霉素之间的π-π叠合作用,在聚合物自组装形成胶束过程中通过化学键合+物理包埋的方式充分负载药物.该胶束以聚丙氨酸链段为核心,以PEG链段为冠层,以PAHy链段为包裹药物的壳层.载药胶束的粒径在170 nm左右.研究不同pH值条件下载药胶束的药物释放能力,随环境pH值的降低药物的释放速率显著增加.     

聚合物微凝胶研究进展

微凝胶是一种具有交联网络结构的聚合物胶体粒子,处于良好溶剂中的刺激响应型微凝胶会受某些外界环境的刺激,产生溶胀-消溶胀响应行为,具有快速、可逆的相变特性和较好的生物相容性。本文综述了近年来国内外微凝胶的研究现状,介绍了互穿网络型、核-壳型和含有纳米粒子的复合型微凝胶的结构、特性和制备方法,阐述了微凝胶在药物控制释放、催化反应体系、生物传感器等方面的应用,探讨了聚合物微凝胶领域的研究前景和所面临的问题。