苯硼酸选择性结合的pH响应脂质体用于药物递送

通过取代反应和酯化反应合成了一端以酰胺键连接苯硼酸(PBA)另一端以酯键连接硬脂酸(SA)的聚乙二醇(PEG)的衍生物PBA-PEG-SA,并将之与二硬脂酰胆碱磷酸(DSCP)、胆固醇(CH)共组装制备了一种具有pH响应特性的脂质体(Lip)。研究表明,当m(PBA-PEG-SA)∶m(CH)∶m(DSCP)=1∶3∶10共组装时,所制备的脂质体的粒径为115 nm,在20 d内保持良好的粒径稳定性,并且具有良好的生物相容性,在质量浓度达到800μg/mL时,小鼠胚胎成纤维细胞(NIH-3T3)和肝癌细胞(HepG2)的存活率皆可达到90%以上。同时,由于苯硼酸与果糖(Fru)的选择性结合,在负载阿霉素(Dox)后,与DSCP脂质体药物(Lip/Dox)相比,Fru/PBA/Lip/Dox脂质体可以有效增强对HepG2细胞的毒性,降低对正常细胞NIH-3T3的毒性,同时也改善了细胞对载药脂质体的内吞作用。因此,DSCP与PBA-PEG-SA共组装形成的脂质体,具有良好的pH响应性能以及增强脂质体在肿瘤组织的富集能力,在肿瘤治疗领域具有较好的应用前景。     

苯硼酸功能化聚合物纳米载体用于蛋白质药物胞内递送

蛋白质药物在疾病治疗方面具有广泛应用,但它们的低细胞膜穿透性往往导致生物利用度较低.近年来,人们开发了一系列纳米载体用于提高蛋白质药物的胞内递送效率,其中基于苯硼酸及其衍生物的聚合物纳米载体显示出良好的应用前景.本文综述了苯硼酸功能化聚合物纳米载体在蛋白质药物胞内递送方面的最新研究进展.首先,简要介绍了苯硼酸的化学性质及其二醇、pH和活性氧(ROS)响应性.其次,从苯硼酸与蛋白质药物的结合方式不同出发,重点综述了通过动态共价作用和N→B配位等非共价作用构筑的苯硼酸功能化聚合物纳米载体在蛋白质药物胞内递送方面的典型研究实例,并对这些载体的组成、构筑方式和响应性释放机制进行了分析、总结.最后,介绍了利用苯硼酸增强细胞摄取和促进药物透过血脑屏障方面的研究进展.希望能为设计制备基于苯硼酸的新型蛋白质药物胞内递送体系提供借鉴.     

苯硼酸聚合物刷微图案的制备及响应性能

以3-甲基丙烯酰胺基苯硼酸(MAPBA)为聚合反应单体,通过数字微镜器件(DMD)调控光辐照引发表面原子转移自由基聚合(ATRP)反应制备苯硼酸(PMAPBA)聚合物刷微图案.采用光学显微镜、X射线光电子能谱测试(XPS)和飞行时间二次离子质谱测试(TOF-SIMS)对所制备微图案的几何形状、化学组成及分布进行表征,结果表明PMAPBA聚合物刷微图案在硅基体表面的成功制备.研究了PMAPBA聚合物刷微图案的pH和葡萄糖响应性并采用激光共聚焦显微镜对其结果进行表征分析,结果表明随着溶液pH值的升高,苯硼酸发生电离产生带负电的亲水离子会阻碍免疫球蛋白(IgG)而促进葡聚糖(dextran)在其表面的吸附;此外,当溶液中加入葡萄糖后,电离产生的亲水离子不断与葡萄糖结合而导致IgG分子的脱落.这种具有pH和葡萄糖双重响应性的PMAPBA聚合物刷图案化表面能够为动态生物活性表面和药物可控释放系统的制备提供新的途径.     

基于含苯硼酸聚合物的双响应性胶束

分别合成了苯硼酸修饰的嵌段聚合物聚乙二醇-b-聚(天冬氨酸-co-天冬酰氨基苯硼酸)[PEG-b-P(Asp-co-AspPBA)]和含有二硫键及多元二醇的小分子3,3'-二硫代二[1,2(S)-丙二醇](DTBPD). 以DTBPD为小分子交联剂, 通过二醇单元与苯硼酸之间的共价酯化作用, 诱导PEG-b-P(Asp-co-AspPBA)自组装形成以苯硼酸环酯为核、 PEG为壳的交联胶束. 利用核磁共振氢谱和激光光散射对胶束的结构进行了表征, 并分别测定了该胶束在葡萄糖和氧化-还原试剂二硫苏糖醇(DTT)刺激下的响应行为. 结果表明, DTBPD可与聚合物链上的苯硼酸形成苯硼酸环酯, 通过交联作用诱导聚合物形成胶束. 交联度不同时, 胶束对于外界刺激(葡萄糖和DTT的响应行为也不同: 随着DTT和葡萄糖浓度的增加, 交联度高的胶束只发生响应性溶胀, 交联度低的胶束则先溶胀, 之后溶胀程度较大的部分胶束则发生解体, 导致胶束的平均粒径减小.     

pH/葡萄糖双重响应含苯硼酸两亲嵌段共聚物的RAFT合成及自组装行为

采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)制得PNIPAM-macroCTA大分子引发剂(2); 2与苯硼酸（PBA）衍生物单体（3）直接共聚合成了含苯硼酸的嵌段共聚物PNIPAM-b-PPBA(4),其结构经¹H NMR和GPC确证。采用¹H NMR和动态光散射(DLS)对4在溶液中的自组装行为进行了研究。结果表明：4具有pH和糖双重响应性，可形成以PPBA为核，PNIPAM为壳的胶束。     

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.     

一种两亲性pH响应嵌段共聚物PEG-b-AAm的合成

以偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂,通过可逆加成-断裂链转移聚合反应(RAFT)将一种新型的具有pH响应能力的共聚物链段(E)-3-((2-氨基乙基)氨甲酰)-6-甲基丙烯酰胺基-2-甲基-6-氧代苯-2-烯酸,及疏水的甲基丙烯酸丙酯、亲水性的聚乙二醇(PEG)进行共聚,合成了一种具有良好酸性响应能力的两亲性嵌段共聚物(PEG-b-AAm)。性能研究结果表明：嵌段共聚物PEG-b-AAm分子结构特征明确,能在水溶液中有效自组装成粒径100～200 nm的球状胶束;加入pH 5.5的醋酸钠缓冲液后,胶束逐渐发生崩解。     

pH敏感两亲性嵌段聚合物的合成及其对新型抗生物膜药物的控释研究

采用ATRP技术,以PEG Br为大分子引发剂,2-二异丙氨基乙基甲基丙烯酸酯(DPA)为单体,合成了一种pH敏感两亲性嵌段聚合物PEG-b-PDPA,其结构经¹H NMR和GPC确证。采用超声乳化法制备了包载新型抗生物膜药物的聚合物载药胶束（1）,并研究了其结构和性能。结果表明：1的粒径均一、结构稳定,载药率和包封率分别为13.25%和79.50%。在酸性条件下（pH 5.5）, 1解组装并释放包裹在疏水“核层”的抗生物膜药物。     

基于含苯硼酸三嵌段共聚物的糖响应性水凝胶

设计合成了一类新型结构的聚环氧乙烷(PEO)大分子链转移剂,调控3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)的可逆加成断裂-链转移(RAFT)自由基聚合,合成得到3种PAAPBA链段长度不同的PAAPBA-bPEO-b-PAABPA3嵌段共聚物.研究了3种聚合物在生理pH值下的凝胶化行为,证明凝胶的形成与PAABPA的长度有关,当该链段较长时,由于PAABPA链段疏水性太强,不能形成稳定的水凝胶.详细研究了聚合物浓度、温度、葡萄糖浓度对凝胶流变行为的影响,证明共聚物浓度越高,形成的凝胶的强度更大,性质上更接近于固体,浓度较高条件下形成的凝胶的转变温度较高.凝胶表现出葡萄糖敏感性,当高葡萄糖存在时,随时间延长,凝胶会发生崩解直至最后溶解.凝胶亲水微区能包载蛋白质FITC-BSA,加入葡萄糖后,FITC-BSA的释放加快.     

pH响应壳聚糖衍生物的合成与自组装

以甲烷磺酸为反应溶剂,将己酰氯接枝到壳聚糖(CS)侧基上,得到可溶于常见有机溶剂的己酰化壳聚糖(HC);亲水性聚乙二醇单甲醚(mPEG)通过活泼酯法接枝到HC上,最终获得两亲性壳聚糖衍生物PEG-g-HC。用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)与紫外-可见光谱(UV-Vis)表征产物结构,用动态光散射、透射电镜与荧光光谱等方法研究了PEG-g-HC的自组装行为。结果表明:通过改变己酰氯与CS的投料比可调节HC的取代度;随着HC中己酰基取代度增大,HC在水介质中溶解的临界pH随之降低;PEG-g-HC可自组装为球形胶束,通过改变HC中己酰基的取代度可调控其pH响应行为。     

pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物光敏剂的制备及光活性

将氨基锌酞菁（ZnTAPc）与甲基丙烯酰氯反应制备出含有不饱和双键的取代锌酞菁衍生物（MeZnAPc）,采用ATRP法将聚乙二醇单甲醚大分子引发剂（mPEG110-Br）与甲基丙烯酸（2-异丙胺基）乙酯（DPA）和MeZnAPc共聚,制得一种新型pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物光敏剂（PEG110-b-P（DPAn-co-MeZnAPcm））.用1HNMR,FTIR对MeZnAPc和聚合物光敏剂进行表征.UV-vis测试表明该聚合物光敏剂在pH6.0～6.5具有较好的pH响应性.以1,3-二苯基苯并呋喃（DPBF）为底物研究了该聚合物光敏剂的光催化氧化效率,结果表明其具有较高光活性.利用该聚合物光敏剂在不同pH的水溶液中对L-色氨酸进行光催化氧化实验,结果发现在pH5.5不存在胶束时,锌酞菁可以较好地分散在溶液中,并能维持较高光活性,而在pH7.4形成胶束时可以将锌酞菁很好地包裹在其内部,使其光活性大大降低.因此,这种pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物作为一种新型光敏剂,在光动力学治疗领域有较好的应用前景.     

新型温度/pH敏感性ABA型三嵌段共聚物的合成、胶束化及凝胶化行为研究

采用原子转移自由基聚合（ATRP）方法合成了水溶性良好的不同聚合度的三嵌段共聚物P（DEAEMA-co-MEO₂MA-co-HMAM）-b-PEG-b-P（DEAEMA-co-MEO₂MA-co-HMAM）. 利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）以及凝胶渗透色谱（GPC）对聚合物结构及组成进行表征;通过透光率、表面张力的测定以及动态光散射（DLS）、荧光探针和透射电镜（TEM）技术研究了共聚物水溶液的性质及胶束化行为. 通过对不同pH下共聚物的凝胶状态和不同pH下温度诱导的溶胶-凝胶转变过程的观察,研究了温度和pH对共聚物凝胶化行为的影响. 测定了载药凝胶分别在不同温度和不同pH的缓冲溶液中对药物的累积释放率. 结果表明：ABA型三嵌段共聚物具有良好的温敏性和pH敏感性,在温度或pH诱导下可形成核壳胶束和凝胶. 载药凝胶对药物的累积释放率随温度和pH的降低而升高.     

pH响应性高分子的合成及表征研究进展

pH响应性高分子是指某些性能随着周围介质的pH值改变而改变的一类高分子,此类高分子在纳米反应器、表面活性剂、医学成像剂以及药物载体等领域具有极高的应用价值。本文首先简要介绍了pH响应性高分子的概念和分类,然后对pH响应性高分子的合成方法(包括阴离子聚合、基团转移聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成断链链转移聚合等活性/可控聚合方法)、结构和性能表征手段(包括核磁共振、多检测器凝胶渗透色谱、动态光散射、中子小角散射、透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜等)进行了分析比较。     

环境响应性嵌段共聚物的合成、自组装及应用研究进展

近年来具有环境响应性的嵌段共聚物的研发受到了人们的广泛关注。该类型共聚物可以对外界环境刺激产生相应的结构、物理及化学性能的变化。根据外界环境刺激响应机理及类型的不同,可将其分为单一因素、双重因素以及三重因素刺激响应性嵌段共聚物三大类。针对每一类体系,本文重点综述了嵌段共聚物的设计合成、自组装以及应用等研究现状,并概括总结了各种有序聚集体(如胶束、囊泡等)随外界环境刺激(如pH、温度、光、CO_2、氧化还原剂等)所作出的响应性变化。最后,对智能型嵌段共聚物在药物控释、纳米容器制备、生物功能材料等方面潜在的应用价值和今后可能的发展方向进行了展望。     

pH响应型纳米药物载体的释药机制及性能研究进展

pH响应型纳米载体因具有智能的酸敏或碱敏释药性能,已成为当前一类重要的多功能纳米载体,并得到了研究人员的广泛关注。特别是酸敏性纳米载体,可用于肿瘤弱酸微环境的药物控释,因而对药物的定点释放和癌症的靶向治疗等生物医学应用发挥了积极作用。本文综述了近年来各类pH响应型纳米载体的典型合成方法,系统地介绍了共价键、分子间作用力以及物理结构变化3种方式引发的pH响应释药机制。深入阐述了pH响应型纳米载体的载药性能、体外释药性能、体外细胞毒性、体内抗癌性能及体内分布性能,并详细列举了近年来pH响应型纳米载体的各类实验参数,进而为pH响应型纳米载体的深入研究提供了方法学的借鉴和性能参考。     

用于药物载体的多重响应型聚合物分子的设计与合成

利用原子转移自由基聚合(ATRP)法和连续ATRP法合成了温度敏感型聚合物和pH/温度双重敏感型聚合物。用紫外光谱考察聚合物在水溶液中的温敏行为,发现聚合物的低临界溶解温度(LCST)可以通过单体的比例进行调控,而且聚合物的温度响应行为非常敏感且具有可逆性。pH/温度双重敏感型聚合物还具有非常灵敏的pH响应行为,且不受单体比例的影响。最后,对聚合物胶束的体外释药动力学进行了研究,结果表明聚合物胶束的环境敏感性决定了药物的释放行为。     

两亲嵌段聚合物载药胶束研究进展

在临床应用中,抗肿瘤药物的憎水性将严重影响疗效并造成一系列的副作用,因此,这些憎水性药物的增溶方法一直是研究的热点,其中,两亲嵌段聚合物载药胶束体系是目前最有效的方法之一,该方法通过将憎水性药物包裹在具有"核-壳"结构的纳米微球中以实现增溶目的。本文总结了目前用于载药胶束的两亲嵌段聚合物的材料及胶束的制备方法,介绍了超临界二氧化碳在此类药物胶束制备中的最新应用和该领域目前最为热门的研究方向——对肿瘤细胞具有靶向释药功能胶束的研究进展。     

温度/pH响应性MPEG-b-PCL/PNVCL-b-PCL共聚物复合胶束的制备及载药性质

以基于亚胺键的嵌段共聚物为构筑单元的温度/pH响应性共聚物复合胶束(CMs), 由于具有亚胺键和核-壳-冠结构, 表现出较高的灵敏度和稳定性. 以聚乙二醇单甲醚(MPEG)、 N-乙烯基己内酰胺(NVCL)和ε-己内酯(ε-CL)为原料, 分别制备了端醛基聚乙二醇单甲醚(MPEG-CHO)、 端醛基聚N-乙烯基己内酰胺(PNVCL-CHO)和端氨基聚己内酯(H₂N-PCL), 利用希夫碱反应, 进一步制备了基于亚胺键的聚乙二醇单甲醚-b-聚己内酯(MPEG-b-PCL)和聚N-乙烯基己内酰胺-b-聚己内酯(PNVCL-b-PCL)嵌段共聚物, 对共聚物结构进行了确认. 以MPEG-b-PCL和PNVCL-b-PCL为构筑单元, 制备了共聚物复合胶束, 研究了复合胶束对阿霉素的包载、 释放性质和细胞毒性等. 研究结果表明, 室温下MPEG-b-PCL和PNVCL-b-PCL能够在水中自组装形成以PCL为核、 MPEG和PNVCL为混合壳的共聚物复合胶束, 在生理温度下, 温敏性PNVCL链段发生相变塌缩在PCL核表面, 能够防止药物扩散释放, 亲水性MPEG链段形成可控通道. 药物体外释放结果表明, 在弱酸性环境中, 亚胺键能够断裂, 胶束被破坏, 促进药物的释放, 噻唑蓝(MTT)实验表明, 复合胶束的细胞毒性较低.     

硼酸酯键在药物传递体系中的应用

刺激响应性药物载体由于其优异的控释性能,在生物医药领域引发了广泛的关注并得到了极为快速的发展.硼酸酯键因构筑条件简单、生物相容性好以及能够响应生物体内pH、葡萄糖、三磷酸腺苷(ATP)等多种微环境变化的优势被广泛用于刺激响应性药物载体的构筑.基于硼酸酯键的药物载体类型有药物-聚合物偶联、聚合物胶束、线性-超支化聚合物和...