温度敏感型树枝状大分子衍生物的合成及药物控制释放

通过加入偶联剂活化末端羧基基团进行酰胺化反应, 将得到的带有羧基末端基团的温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺接枝到整代的树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM)上, 制备了树枝状大分子衍生物PAMAM-g-PNIPAm, 通过FTIR和¹H NMR表征其结构, 通过GPC和¹H NMR测定其分子量, 从而验证了接枝产物的形成; 通过紫外-可见分光光度计测定其在不同pH值缓冲液中的低临界溶胀/溶解温度(LCST)值, 发现产物的LCST值受缓冲液pH值的影响很大, 接枝前后的LCST值也发生了变化. 选用难溶性药物吲哚美辛作为模型药物, 考察了树枝状大分子及其温度敏感性衍生物PAMAM-g-PNIPAm作为载体对药物的包载、增溶和不同温度环境下的释放行为. 结果表明, 树枝状大分子衍生物对吲哚美辛具有增溶和控制释放的性能, 在难溶性药物的控制释放领域具有广阔的应用前景.     

棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚及产物的温敏性研究

以硝酸铈铵(CAN)、过硫酸钾(KPS)及H2O2/H2A(双氧水/抗坏血酸)为引发体系,采用溶液自由基接枝法制备了具有温敏性的棉纤维N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物(cotton-g-PNIPAAm);在上述3种引发剂作用下的接枝反应可以达到的接枝率(G)排序为G(H2O2/H2A)>G(KPS)>G(CAN);研究了其他因素如引发剂浓度、反应时间、反应温度和单体浓度等对接枝率的影响,得出了优化的接枝反应条件;接枝样品的FTIR分析图谱和SEM观察均表明样品表面已接枝了聚N-异丙基丙烯酰胺;DSC分析显示,棉纤维N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物的低临界溶解温度(LCST)与纯的聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶(LCST=32.48℃)相似,约为32~33℃;接枝率的变化对试样LCST的影响很小,但其可逆焓变(ΔH)会随接枝率的提高而增加;采用滴水试验法(AATCC 79)和毛效试验法(FZ/T 01071)检测棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物在不同温度时的吸水性变化,显示试样具有温敏特性,其中接枝率介于25%~45%的试样温敏性较高,过低或过高的接枝率均不利于获得高的温敏性;棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物试样的可逆焓变(ΔH)随试样膨胀/收缩时间变化的研究和分析结果表明,棉纤维的N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物对温度变化的响应比纯聚N-异丙基丙烯酰胺凝胶快.     

磁性凹凸棒土温敏性微凝胶的合成及其体外实验（英文）

通过乳液聚合法制备了叶酸(FA)接枝的磁性FA-Fe_3O_4/凹凸棒土-聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺)(FA-Fe_3O_4/ATPP(NIPAM-AAM))复合微凝胶(凹凸棒土=ATP,N-异丙基丙烯酰胺=NIPAM,丙烯酰胺=AAM),并通过X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、热重(TG)、红外分析(IR)、紫外可见分光光度仪(UV)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其进行表征。通过动态光散射(DLS)测定的低临界溶液温度(LCST)约为38.5℃,该温度适合于细胞实验。选择盐酸阿霉素(DOX)作为模型药物。药物负载和释放试验表明,ATP可以增加药物的负载和释放量。体外细胞毒性实验表明,与游离DOX相比,负载DOX的FA-Fe_3O_4/ATP-P(NIPAM-AAM)具有更好的生物相容性,并有望建立一个药物缓释系统。体外细胞摄取实验表明,FA-Fe_3O_4/ATP-P(NIPAM-AAM)具有靶向性,可用于靶向药物释放。     

磁性凹凸棒土温敏性微凝胶的合成及其体外实验

通过乳液聚合法制备了叶酸(FA)接枝的磁性FA-Fe3O4/凹凸棒土-聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺)(FA-Fe3O4/ATPP(NIPAM-AAM))复合微凝胶(凹凸棒土=ATP,N-异丙基丙烯酰胺=NIPAM,丙烯酰胺=AAM),并通过X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、热重(TG)、红外分析(IR)、紫外可见分光光度仪(UV)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其进行表征。通过动态光散射(DLS)测定的低临界溶液温度(LCST)约为38.5℃,该温度适合于细胞实验。选择盐酸阿霉素(DOX)作为模型药物。药物负载和释放试验表明,ATP可以增加药物的负载和释放量。体外细胞毒性实验表明,与游离DOX相比,负载DOX的FA-Fe3O4/ATP-P(NIPAM-AAM)具有更好的生物相容性,并有望建立一个药物缓释系统。体外细胞摄取实验表明,FA-Fe3O4/ATP-P(NIPAM-AAM)具有靶向性,可用于靶向药物释放。     

P(γ-PGA-co-NIPAAm)水凝胶对5-氟尿嘧啶药物分子的释放行为

以γ-聚谷氨酸(γ-PGA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体,通过自由基共聚法制备一种水凝胶缓释材料。采用扫描电镜观察水凝胶的多孔断面形貌,并研究不同温度(25℃和37℃)下水凝胶表面的亲疏水性和不同pH(2.0~10.0)时的溶胀率变化。将该共聚水凝胶用作药物缓释载体,通过紫外分光光度计法研究其对5-氟尿嘧啶(5-FU)药物分子的缓释行为。结果表明:该凝胶在酸性条件下释药速率最快,碱性条件下次之,中性条件下释放最慢,25℃下释放量与γ-PGA含量呈正相关,37℃下结果相反;该凝胶具有温度、pH双敏感性,在弱碱性条件下释放缓慢、释药量小,具有一定的靶向释药能力。     

离子键交联聚合物囊泡的制备及对药物的负载与释放

通过双亲性接枝共聚物海藻酸钠接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(SA-g-PNIPAM)与Ca2+之间的静电作用,在水溶液中制备了温度敏感性离子键交联聚合物囊泡,并以5-氟尿嘧啶(5-FU)为模型药物,研究了聚合物囊泡对5-FU的负载与释放性能。该囊泡疏水性的膜由海藻酸钠与Ca2+之间的静电作用复合形成。透射电镜研究表明,囊泡具有空心结构,直径在100~150nm左右。聚合物囊泡的最低临界溶解温度(LCST)为34.5℃左右。聚合物囊泡对5-FU具有较高的载药量和包封率,其药物释放速率随溶液p H值的增加而降低,随离子强度的增大而增大,表现出良好的环境响应性。     

纤维素纳米纤维接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备与表征

将具有温度响应的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)接枝到电纺纤维素纳米纤维膜上,制备温度响应型纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm-g-Cell)纳米纤维水凝胶。 研究接枝单体(N)与纤维素(c)的质量比、反应温度、反应时间和引发剂浓度对产物接枝率、溶胀性和形貌的影响。 结果表明,最佳聚合反应条件为m(N):m(c)=15:1、反应温度40 ℃、反应时间3 h、引发剂浓度为10 mmol/L,得到PNIPAm-g-Cell接枝率和溶胀率分别为35%和31%。 与PNIPAm相比,PNIPAm-g-Cell水凝胶的低临界相转变温度(LCST)显著升高,说明亲水性纤维素的引入改变了体系的亲疏水平衡。 去溶胀动力学测试表明,0.5 min内接枝率为25%和35%的水凝胶保水率分别降低至93%和61%。 说明接枝率越高PNIPAm-g-Cell水凝胶对温度的响应速度越快,对温度越敏感。     

基于星型杂臂环糊精聚合物的纳米胶束: 构筑及包合特性

通过胺化反应和原子转移自由基聚合(ATRP),合成了以β-环糊精为“核”,以1条聚乙二醇和2~4条聚N-异丙基丙烯酰胺为“臂”的双亲水性星型杂臂聚合物(MPEG-CD-PNIPAMx)。通过1H NMR,13C NMR和凝胶渗透色谱/多角度激光光散射联用(SEC/MALLS)对其结构进行了表征。对1H NMR峰面积积分计算得聚N-异丙基丙烯酰胺“臂”数为2~4。通过紫外-可见分光光度计测得该星型大分子的较低溶液临界温度(LCST)为37℃。MPEG-CD-PNIPAMx在其水溶液温度达到LCST以上时呈现两亲性,并通过疏水相互作用自组装成以聚N-异丙基丙烯酰胺为“核”,以β-环糊精及聚乙二醇为“壳”的纳米级胶束粒子。通过MPEG-CD-PNIPAMx及其胶束粒子在芘溶液中的荧光光谱,发现胶束粒子对疏水性客体小分子的包合可发生在处于壳层的β-环糊精的疏水性空腔和胶束粒子的疏水性内核。     

温敏两亲性接枝物PAM-g-PNIPAm的合成及表征

以巯基乙胺为分子量调节剂,以丙烯酰氯作为链端转化剂合成了不同分子量的端丙烯酰胺基聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)大分子单体;与丙烯酰胺共聚合,合成了以PNIPAm为侧链的接枝聚丙烯酰胺.用FTIR和¹HNMR方法表征了接枝聚合物与大分子单体的组成.该接枝聚合物在水溶液中具有热缔合特性及明显的温敏增稠性,水溶液的粘度在32～50℃之间随温度增加而增加.     

多孔聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的制备与缓释性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和聚乙二醇(PEG)为原料,以60Co-γ射线为放射源制备了快速响应聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)多孔水凝胶。用红外光谱分析了水凝胶的结构,并测定了水凝胶的溶胀动力学、退溶胀动力学和平衡溶胀率。结果表明,PEG分子仅在聚合交联过程中充当成孔剂,不参与反应,反应后可被除去;水凝胶具有明显的温度敏感性,成孔剂的添加提高了水凝胶的溶胀性能和LCST。选用阿司匹林为模型药物,对水凝胶的药物缓释性能进行了初步研究。     

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.     

温敏性含氟两亲接枝共聚物的制备及胶束化行为

以聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)为大分子单体, 甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟单体, N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为功能性单体, 采用大分子单体接枝共聚法, 制备了一种温敏性含氟两亲接枝共聚物P(NIPAAm-co-HFMA)-g-PEG. 利用FTIR, ¹H NMR, ¹⁹F NMR和GPC对共聚物的结构进行表征; 采用紫外-可见分光光度计测定了共聚物的低临界溶解温度(LCST)约为38.9 ℃, 高于人体正常的生理温度; 利用荧光探针技术测定了共聚物的临界胶束浓度(cmc), 结果表明, 当共聚物溶液温度高于LCST时, 其cmc明显变小; 利用激光光散射粒度仪(LLS)测定了共聚物胶束的水合粒径及其分布, 当温度达到LCST时, 胶束粒径明显变小, 温度过高时, 粒径又有所增大; 利用透射电子显微镜(TEM)研究了共聚物胶束的形貌, 结果表明, P(NIPAAm-co-HFMA)-g-PEG在水溶液中可自组装成球状胶束粒子, 随着温度的升高, 共聚物胶束由松散的核壳结构转变成更加紧凑的球状结构, 且粒径明显变小.     

聚N-异丙基丙烯酰胺/β-环糊精离子聚合物的合成与表征

基于β-环糊精(β-CD)的超分子包合特性,最近几年我们对环糊精聚合物的药物控制释行为进行了广泛的探索性研究,通过分子设计合成并表征了一系列基于温度敏感性聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)和β-CD的但却具有不同结构与性能的新型聚合物,研究发现,这些聚合物不但具有PNIPAM的热敏性,也具有β-CD的超分子包合性,并表现出独特的药物控释性能。     

用于固定抗体的新型温敏性核—壳结构聚合物微球的合成及其初步应用研究

利用无皂乳液聚合和种子聚合的方法合成了一种以聚苯乙烯为核,聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N-丙烯酸琥珀酰亚胺酯)为壳的单分散的核-壳结构的聚合物微球.用扫描电镜和透射电镜观察了球的形貌特征,发现微球具有清晰的核-壳结构和较好的单分散性,红外光谱显示了在1738cm-1处有酯羰基的特征吸收峰.动态光散射测定发现该聚合物微球具有温敏性,当温度高于聚N-异丙基丙烯酰胺的最低临界溶液温度(LCST)时,球的流体力学直径变小.利用微球壳层所含有的琥珀酰亚胺酯基与伯氨基的高反应活性,将抗体Rabbit IgG化学固定在球的壳层上.由于壳层的聚N-异丙基丙烯酰胺具有温敏性,反应温度不同结合的抗体的量也不同,在0℃和36.5℃,微球对抗体的结合率分别为61.6%和38.6%.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/聚丙烯酰胺无机/有机互穿网络水凝胶的制备及表征

通过紫外引发聚合方法制备了无机交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)/有机交联的聚丙烯酰胺(PAAm)互穿网络(IPN)水凝胶.利用FTIR和SEM分别表征了凝胶的化学结构和内部形态;测定了凝胶在高温(50℃)时的退溶胀性能;利用DMA和DSC分别研究了凝胶的储能模量随温度的变化及热相转变行为.研究表明,该IPN凝胶具有温度敏感性;与未互穿的无机交联PNIPAAm凝胶相比,IPN凝胶具有多孔的网络结构和超快的响应速率,如10min内失去90%的水;其储能模量增加了3～4倍,相转变行为变弱,而最低临界溶解温度(LCST)提高了1.4℃.     

P(MMA-co-MAh)-g-mPEG的合成及环境敏感性

采用偶合接枝法在甲基丙烯酸甲酯(MMA)和马来酸酐(MAh)无规共聚物上接枝不同含量的聚乙二醇单甲醚(mPEG), 合成具有pH敏感和温度敏感的两亲接枝共聚物P(MMA-co-MAh)-g-mPEG, 并对其进行了红外光谱和核磁共振波谱表征. 通过紫外-可见分光光度计测量了接枝共聚物水溶液的透光率, 结果表明, 接枝聚合物的水溶液呈现低临界溶解温度(LCST), 其LCST值对环境pH值和无机盐等因素敏感, 并可通过控制亲水侧链含量来调节.     

聚（异丙基丙烯酰胺）-b-聚（4-乙烯基吡啶）胶束负载铂纳米粒子的温度响应性催化

嵌段共聚物聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PNPIAM-b-P4VP)在pH6.5的水溶液中自组装成,以聚(4-乙烯基吡啶)为胶束的核,以热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)为胶束壳的球形胶束.通过与4VP基络合作用,将氯铂酸(H2PtCl6)导入胶束的核中,原位还原获得胶束负载2~4nm的铂纳米粒子的温度敏感型催化体系.结果显示,最低临界溶解温度(LCST)为33℃,在LCST以下,催化反应速率会随着温度的升高而提高;在LCST以上,PNPIAM嵌段变成疏水而塌缩在催化剂表面,阻碍了反应物的扩散,因此胶束负载的铂纳米粒子的催化活性会随着温度的上升而下降.     

表面张力法研究温敏性接枝共聚物的微胶束化行为

用表面张力法研究了以水溶性可生物降解的葡聚糖为主链 ,具有温敏相变特性的聚 (N 异丙基丙烯酰胺 )为接枝链的葡聚糖 接枝 聚 (N 异丙基丙烯酰胺 ) (Dextran g PNIPAM)共聚物在水溶液中的胶束化行为 .研究结果表明Dextran g PNIPAM体系的微胶束化行为与共聚物结构和溶液体系的温度密切相关 ,接枝共聚物中PNIPAM含量越大 ,水溶液体系的温度越高 ,形成胶束的临界胶束浓度 (CMC)越小 .特别值得指出的是 ,无论水溶液的温度是否高于PNIPAM接枝链段的相变温度 (LCST) ,即PNIPAM链段由亲水性转变为疏水性的温度 ,Dextran g PNIPAM均呈现一个临界胶束浓度大 ,对该现象给予了解释 .     

水介质中ATRP法制备PDMAEMA及其温敏性

在30℃下以溴化亚铜-溴化铜混合物为催化剂,五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为配体,在水介质中利用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成聚合度达到300的聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)。核磁共振结果显示,聚合反应符合一级反应动力学描述。利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)表征该聚合物的温敏性,结果表明,随着PDMAEMA聚合物链长的增加,其最低临界溶解温度(LCST)可降低至31.4℃。     

含疏水链节的聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物的温敏性

采用溶液聚合法合成了一系列N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯的无规共聚物,用浊度观测法和光散射法测定了不同共聚物水溶液的温敏相转变行为.结果表明:所得共聚物的低临界溶解温度(LCST)均低于均聚物PNIPAM的,酯类单体的结构和含量对共聚物的LCST有显著影响,其中酯基上的烷基对共聚物LCST的影响能力大于丙烯酸酯α位上的烷基,前者对增大共聚物的疏水性有更大贡献.通过NIPAM与特定丙烯酸酯单体进行无规共聚可以合成转变温度低于PNIPAM均聚物且具有预设LCST数值的水溶性温敏聚合物.