聚合物复合物层层组装膜的高效负载及大分子和小分子药物的差别性释放

基于聚合物复合物和层层组装技术实现了大分子药物硫酸软骨素和小分子药物头孢曲松钠在聚合物膜中的高效负载以及差别性释放. 壳聚糖(CHI)和大分子药物硫酸软骨素(CSS)通过静电相互作用力复合, 制备了壳聚糖-硫酸软骨素复合物(CHI-CSS). 以CHI-CSS复合物和透明质酸(HA)为构筑基元, 通过层层组装构筑负载有硫酸软骨素的聚合物复合物膜. 利用后扩散的负载方法将小分子药物头孢曲松钠(CTX)负载到聚合物膜中, 从而实现大分子和小分子2种药物在聚合物膜中的负载. 聚合物膜中负载的CTX和CSS在生理条件下具有快慢不同的差别性释放动力学特性, CTX在6 h内快速释放, 而CSS长效缓释长达14 d. 快速释放的抗生素CTX能够有效抑制细菌感染, 而酶降解作用下缓慢释放的CSS可促进伤口愈合, 在包括头颈外科在内的外科术后感染防治领域有良好应用前景.     

导尿管表面具有抗菌功能的层层组装微凝胶膜

以化学交联的聚烯丙基胺盐酸盐拟葡聚糖微凝胶和透明质酸为构筑基元,在导尿管表面层层组装构筑了厚度小于500 nm可控释放抗菌药物的聚合物微凝胶膜。 广谱抗菌药物头孢曲松钠通过扩散吸附的方法在2 min内快速负载到聚合物微凝胶膜中,并且在生理盐水中可控释放时间达3 h。 抗菌实验表明,组装有层层组装微凝胶膜并负载广谱抗菌药物的导尿管具有令人满意的抗菌效果,避免感染的发生。     

聚合物复合物层层组装膜

层层组装是一种基于物质交替沉积而制备复合膜的方法,可以实现膜的结构和组成的精确调控.聚合物复合物是基于各种分子间弱相互作用力而形成的超分子聚集体,其种类包括聚阳离子-聚阴离子复合物、聚电解质-有机小分子复合物、中性聚合物-聚合物复合物以及聚合物-无机杂化复合物等.在本文中,以作者的研究结果为基础,阐明聚合物复合物的层层组装是一种方便、快捷的功能复合膜的构筑方法,具有如下优点:(1)聚合物复合物大的尺度可以实现聚合物复合物层层组装膜的快速构筑;(2)聚合物复合物的结构在组装溶液中和成膜后都容易调控,方便聚合物复合物层层组装膜结构的精细调控.(3)聚合物复合物层层组装膜可以构筑非复合的聚合物层层组装所不能获得的膜结构及功能.     

刺激响应共负载药物/基因微载体的制备

合成了聚乙烯亚胺接枝二茂铁(PEI-Fc)两亲聚合物, 采用水包油法制备包埋疏水性抗癌药阿霉素(DOX)的载药胶束, 并利用胶束表面正电荷的PEI链段有效缔合DNA, 获得尺寸合适、 表面带正电荷的阿霉素与基因共负载微载体. 在磷酸盐(PBS)缓冲溶液中, 共负载微载体能够缓慢释放出DOX. 在硝酸铈铵存在下, 二茂铁从疏水性转变为亲水性, 使载药胶束完全解离, 由于PEI-Fc与DNA之间的静电作用, 使基因超分子组装体稳定存在, 显示出很好的氧化响应特性. 细胞培养结果表明, 表面带正电荷的共负载微载体易被HepG2细胞内吞, 并可转染, 且随着DOX的释放逐渐杀死HepG2肝癌细胞, 为安全稳定、 具有刺激响应的药物与基因共负载微载体的制备提供了可行的途径.     

氧化还原响应性长链超分子超支化聚合物的构筑及药物控释研究

首先合成了一种同时含有端巯基、端炔基且具有β-环糊精(β-CD)/二茂铁(Fc)超分子主客体作用的AB2型长链大分子单体(MM),再利用其巯基和炔基的点击反应可以合成出氧化还原响应性长链超分子超支化聚合物(SHP).利用一维和二维核磁共振谱对MM和SHP的聚合物结构和超分子作用进行了表征和确认.动态光散射和透射电子显微镜测试结果表明:在水溶液中,SHP可自发地形成支化自组装形貌;而当加入H_2O_2后,由于β-CD/Fc主客体作用的解离,支化自组装体结构被破坏、且进一步二次组装球形胶束.对比于线型超分子聚合物自组装体,SHP具有更高的载药效率.利用紫外分光光度计测试载药SHP自组装体对抗癌药物阿霉素(DOX)的累积释放曲线发现H_2O_2可有效调控SHP自组装体中DOX的释放速率,即:当加入H_2O_2后,DOX的释放速率明显加快.     

表面活性剂胶束实现疏水分子在聚合物微凝胶层层组装膜中的高效负载

基于层层组装技术制备了聚烯丙基胺-葡聚糖微凝胶(记作PAH-D)/透明质酸钠(HA)膜, 将包覆有芘分子的十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂胶束基于静电作用力负载到PAH-D/HA微凝胶膜中, 实现了疏水分子芘在微凝胶膜中的高效负载. 紫外-可见吸收光谱和荧光光谱证实了SDS胶束包覆的芘分子被稳定地负载在PAH-D微凝胶膜中. 透过光谱表明负载有芘分子的(PAH-D/HA)*10微凝胶膜在可见光区仍保持良好光学透过性. 芘在膜中的负载量可以通过改变PAH-D/HA微凝胶膜的沉积周期数和SDS胶束中包覆芘分子的浓度而实现调控. 具有光致变色性质的螺吡喃分子同样可以借助SDS胶束负载到PAH-D/HA微凝胶膜中, 制备具有光致变色性质的层层组装膜. 本工作为疏水有机分子在层层组装聚合物膜中的高效负载提供了一种简便、易行的方法.     

基于壳聚糖的pH响应双重药物释放系统研究

以腙键连接的壳聚糖阿霉素前药偶联物(Chitosan-hz-DOX)为载体,通过物理包埋法制备了负载喜树碱(CPT)的双药共传递纳米输送体系(CPT-CS-DOX).通过紫外可见吸收光谱、动态光散射、透射扫描电镜等方法研究了体系的粒径、形貌、药物负载及释放性能,发现制备CPT-CS-DOX纳米颗粒的最佳CPT投放量为20%,其粒径随着Chitosan-hz-DOX中阿霉素(DOX)含量的增加而不断降低,共传递体系有效地抑制了DOX和CPT的早期泄露,并呈现出显著的p H依赖药物释放行为.利用Peppas方程对释放曲线进行分析,发现第一阶段DOX和CPT在中性环境中的释放遵循Fick扩散控制和溶胀控制机理,在酸性环境中CPT的释放机理保持不变,而DOX的释放则转变为聚合物松弛机理;第二阶段则两者均符合Fick扩散机理.     

pH响应型苯硼酸酯连接嵌段聚合物的合成及药物控释

以含苯硼酸酯(PBE)的聚乙二醇单甲醚(mPEG)大分子(mPEG-PBE-OH)为引发剂,引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,制备了以硼酸酯结构连接的pH敏感两亲性聚合物(mPEG-PBEPCL)。然后,使该聚合物在水相环境中自组装形成"核-壳"结构纳米胶束,并将阿霉素(DOX)负载在胶束内核中,形成载药胶束(DOX@mPEG-PBE-PCL)。通过核磁共振氢谱(~1 H-NMR)、红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物结构进行了表征,通过透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)等对胶束的形貌和粒径进行了表征,通过紫外吸收光谱分析了胶束载药量和载药效率,并对胶束的pH敏感释药性能与体外细胞毒性进行了验证。结果表明:聚合物自组装形成粒径约127nm的球形胶束,对DOX具有较高的负载能力;聚合物具有良好的pH响应性和生物相容性,DOX@mPEG-PBE-PCL能在肿瘤细胞弱酸性环境中释放DOX,有效递送至细胞核;与游离的DOX·HCl相比,DOX@mPEG-PBE-PCL对鼠源黑色素瘤B16F10细胞具有相近的抗肿瘤活性。     

细胞内氧化还原响应型肝靶向嵌段聚合物的合成及纳米自组装性能

通过两步可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)和缩醛脱保护反应合成了一种亲水段含半乳糖侧基和疏水段含吡啶环二硫键侧基的两亲性嵌段聚合物PMAIg GP-b-PPDSMA(PMg PP),用核磁共振氢谱(~1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析验证了目标产物的化学结构.利用纳米沉淀技术和巯基氧化自交联反应制备内核二硫键交联的PMg PP纳米粒(PMg PP-CC NPs).动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)测定结果表明,PMg PP-CC NPs粒径较小(30 nm),且粒径分布较窄.在谷胱甘肽(GSH)还原环境下,PMg PPCC NPs粒径不断增大,发生了解组装.以阿霉素(DOX)为模型药物制备了PMg PP-CC/DOX NPs,载药量可达12.5%,对应包封率为83.3%,其粒径与空白PMg PP-CC NPs粒径大小相近,且粒径分布均匀.体外药物释放实验表明,PMg PP-CC/DOX NPs在体液条件下46 h释放了4.47%的DOX,而在10 mmol/L GSH条件下累积释放量达到了50.6%.细胞胞吞实验进一步验证了PMg PP-CC/DOX NPs可高效入胞并在细胞内快速释放DOX.体外细胞毒性(MTT)实验表明,PMg PP-CC/DOX NPs对肝癌Hep G-2细胞表现出良好的增殖抑制活性.因此,多功能PMg PP-CC NPs在实现肝靶向纳米精准给药上呈现出良好的应用前景.     

不同内核结构PEG-b-PCL胶束的制备及其载药性能的研究

以聚乙二醇单甲醚作大分子引发剂,异辛酸亚锡作催化剂,将不同比例的ε-己内酯(CL)与4-甲基-ε-己内酯(MCL)单体开环共聚,并通过控制CL和MCL的投料比以及投料方式,得到了疏水链段上CL和MCL不同比例和分布的4组聚合物.核磁和凝胶渗透色谱法表征了聚合物的结构,示差扫描量热法,广角X射线衍射和红外光谱表征了聚合物的结晶性.采用透析的方法,制备了4种聚合物的纳米胶束,以及载药(阿霉素DOX)胶束,并研究了胶束的自组装行为以及对阿霉素的包裹和释放情况.结果表明MCL单体的引入降低了聚合物的结晶性,提高了对DOX的载药量,加快了DOX的释放.通过激光共聚焦显微镜和流式细胞仪研究了Hep G2肝癌细胞对不同内核结构载药胶束的内吞情况,并用MTT法考察了胶束对细胞的毒害作用,细胞实验发现,Hep G2细胞对载DOX胶束的内吞以及载DOX胶束对细胞的杀伤能力和胶束内核的结构相关.