聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物的胶束化行为研究

以氨基聚乙二醇单甲醚(MPEG-NH₂)为大分子引发剂, 采用开环聚合方法合成了聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物(PAME), 并对其结构进行了表征; 用圆二色谱(CD)研究了嵌段共聚物在水溶液中的二级结构, 用芘荧光探针技术研究了共聚物胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC), 利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)研究了胶束的粒径分布和形态. 结果表明, 在水溶液中共聚物链以α-螺旋构象形式存在, 在一定条件下嵌段共聚物能够形成球形的稳定胶束, PAME-1形成胶束的CMC为1.99×10^-5 mol/L, CMC值受共聚物中聚L-丙氨酸(PLA)链段含量的影响.     

药物包载对两亲嵌段共聚物胶束形态的影响

以聚(ε-己内酯-b-L-丙交酯)/聚乙二醇单甲醚(P(CL-b-LLA)-b-mPEG)和聚(ε-己内酯-b-D,L-丙交酯)/聚乙二醇单甲醚(P(CL-b-DLLA)-b-mPEG)两种两亲嵌段共聚物为载体,选择了物理状态完全不同、而疏水性相近的吲哚美辛和维生素E为模型药物,研究了药物包载对高分子胶束形态的影响.发现两种药物在高分子胶束内部的增溶均会导致胶束形态发生显著改变,变化行为与胶束内核的结晶性和药物疏水性有关.另外,还研究了两种嵌段共聚物的载药性能,发现非结晶性疏水内核共聚物的药物包载率明显大于可结晶疏水内核的共聚物.     

聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物纳米胶束的研究

分别以氨基聚乙二醇和氨基聚乙二醇单甲醚为大分子引发剂,采用开环聚合的方法合成了两亲性聚L-丙氨酸-聚乙二醇(PAE)和聚L-丙氨酸-聚乙二醇单甲醚(PAME)两种嵌段共聚物,其结构经1H NMR,IR,DSC,GPC等表征;利用园二色技术研究了其在水溶液中的二级结构,用芘荧光探针技术研究了其胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC),利用透射电镜研究了胶束的形态。结果表明,在水溶液中共聚物链以α-螺旋构象形式存在,在一定条件下嵌段共聚物PAE-1,PAE-2,PAME-1和PAME-2能够形成球形的稳定胶束,PAE-1形成胶束的CMC为3.36×10-5mol.L-1,CMC值受嵌段类型和共聚物中聚L-丙氨酸链段含量的影响。     

一种还原响应性紫杉醇胶束的制备与性能

首先,以甲氧基聚乙二醇(mPEG)为大分子引发剂,以辛酸亚锡为催化剂使D,L-丙交酯开环聚合,得到共聚物甲氧基聚乙二醇-聚乳酸(mPEG-PLA);然后,在该共聚物的末尾端进行羟基树枝化并接枝硫辛酸(LA),制备了可交联聚合物mPEG-PLA-(LA)4。采用核磁共振氢谱(1 H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物的结构和分子量进行了表征。进一步采用薄膜水化法制备了包载紫杉醇的交联共聚物胶束,并利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对胶束结构进行了表征,采用动物实验评价了载药胶束的抑瘤效果。结果表明:胶束的平均粒径为34.0nm,结构规整。相比于未交联胶束,交联胶束具有更好的稳定性与还原响应性,抑瘤效果提高显著。     

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.     

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.     

两亲性杂臂星型嵌段共聚物胶束的制备、表征及载药性能研究

以溴代异丁酰溴与3,5-二羟基苯甲酸制备3,5-二(2-溴-2丙酰氧基)苯甲酸,再与聚乙二醇单甲醚酯化,合成含溴大分子引发剂PEG-Br2。以苯乙烯为单体,利用原子转移自由基聚合方法(ATRP)合成了两种不同亲疏水段比例的两亲性星型杂臂嵌段共聚物PEG-b-(PS)2。本实验利用FTIR、1H-NMR、GPC等技术对聚合物的分子结构及分子量进行表征,利用透析法制备聚合物胶束;采用AFM对聚合物胶束的纳米结构进行观察;采用荧光探针法测得其临界胶束浓度(CMC)分别为0.99 mg·L-1和0.59 mg·L-1;利用DLS测得聚合物胶束粒径为150 nm左右;以疏水型抗肿瘤药物氨甲喋呤(MTX)为模型药物,对载药胶束的体外释药行为进行了研究,测得聚合物胶束的载药量分别为为13.32%和10.00%,包封率分别为61.75%和46.82%。结果表明,随着疏水段的增大,星型杂臂嵌段共聚物胶束药物包载量及CMC随之降低,且在人体pH条件下药物释放较低;同时发现两种载药胶束在肿瘤细胞酸性条件下释药速率增加。综上,此类结构的聚合物胶束作为抗肿瘤药物MTX的载体分子具有很好的应用前景。     

聚乙二醇甲醚-聚(D,L-乳酸)嵌段共聚物纳米胶束的制备

聚乙二醇甲醚-聚(D;L-乳酸)嵌段共聚物纳米胶束的制备;聚乙二醇单甲醚;两亲性二嵌段共聚物;纳米沉淀技术     

两亲性嵌段共聚物的自组装及载药胶束的研究

采用可逆-加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)技术合成了两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚-b-聚苯乙烯(PSt-b-POEOMA-b-PSt),通过FT-IR、1 HNMR、GPC确定共聚物的结构。将三个具有不同嵌段比的共聚物在水溶液中自组装,通过透射电子显微镜(TEM)观察得到的胶束的形貌,发现随着亲水性嵌段的比例减小,胶束的直径略微减小。通过透析方法,以共聚物作为载体,负载维生素E,TEM观察载药胶束的形貌,仍然为核-壳状的球形胶束。差示扫描量热仪(DSC)测试共聚物载药胶束前后的热性能,发现药物分子在载入内核的过程中,聚苯乙烯的玻璃化转变温度(Tg)有所降低。通过紫外(UV)分析计算得出共聚物的药物负载量(DLC)为70%～80%。     

含铕荧光两亲接枝共聚物的制备及胶束化行为

以丙烯酸(AA)、 苯甲酸(BA)和邻菲啰啉(Phen)为配体, Eu³⁺为中心离子, 制备了可聚合荧光配合物单体, 并以此单体为功能单体, 聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)和甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为共聚单体, 通过溶液聚合制备出含铕两亲荧光接枝共聚物P-[HFMA-co-Eu(AA)(BA)₂Phen]g-PEG. 利用红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(¹H NMR和¹⁹F NMR)对共聚物的结构进行表征; 采用表面张力法测定共聚物的临界胶束浓度(cmc)为0.20 g/L; 通过透射电子显微镜(TEM)和动态光散射仪(DLS)观察胶束的形貌及其胶束化行为, 发现该共聚物可以形成大小均一的球形胶束, 且随着共聚物浓度的提高, 胶束粒径相应增大; 在溶液浓度达到临界胶束浓度时, 溶液荧光出现强度突变.     

两亲性聚(L-谷氨酸γ-苄基酯)-聚乙二醇接枝共聚物的自组装行为和载药性能研究

由氨基酸及其衍生物聚合形成的聚肽,因其独特的结构和性能,近年来在蛋白质结构模拟、分子链构象研究、生物医学等领域备受关注．其中两亲性聚肽共聚物的自组装行为,为开发具有生物相容性、可控释、可降解性的新型药物载体创造了条件．目前对聚肽共聚物自组装及载药性能研究主要集中于聚肽嵌段共聚物胶束,     

Synthesis,micellization and gelation of temperature‐responsive star‐shaped block copolymers

A series of amphiphilic temperature‐responsive star‐shaped poly(D,L‐lactic‐co‐glycolic acid)‐b‐methoxy poly(ethylene glycol) (PLGA‐mPEG) block copolymers with different arm numbers were synthesized via the arm‐first method. Gel permeation chromatography data confirmed that star‐shaped PLGA‐mPEG copolymers had narrow polydispersity index, indicating the successful formation of star‐shaped block copolymers. Indirectly, the ¹H NMR spectra in two kinds of solvents and dye solubilization method had confirmed the formation of core‐shell micelles. Further, core‐shell micelles with sizes of about 30–50 nm were directly observed by transmission electron microscopy. Subsequently, the micellar sizes and distributions as a function of concentrations and temperature were measured. At various copolymer concentrations, individual micelles with size of 20–40 nm and grouped micelles with size of 600–700 nm were found. Micellar mechanism of star‐shaped block copolymers in aqueous solution was simultaneously discussed. In addition, sol–gel transition of star‐shaped block copolymers in water was also investigated via the inverting test method. The critical gel temperature (CGT) and critical gel concentration (CGC) values of two‐arm, three‐arm and four‐arm copolymer solutions were markedly higher than ones of one‐arm copolymer. Moreover, the same CGC values of copolymer solution with different molecular weight and the same arm composition were ~15 wt %, and CGT values increased from ~38 to ~47°C with increasing arm numbers. Finally, the temperature‐dependent micellar packing gelation mechanism of star‐shaped block copolymer was schematically illustrated. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

四臂星形嵌段共聚物s-PDLLA-b-PEG的合成

季戊四醇与D,L-丙交酯开环聚合制得末端为羟基的四臂星形聚乳酸(s-PDLLA);s-PDLLA与羧基封端的聚乙二醇单甲醚(CT-mPEG)完成酯化反应,合成了以季戊四醇为核,以聚乳酸为内部嵌段、聚乙二醇为外部嵌段的四臂星形聚(D,L-乳酸)-聚乙二醇嵌段共聚物(s-PDLLA-b-PEG),其结构经1H NMR,IR和GPC表征。     

AB型聚乙二醇单甲醚-聚(L-丙氨酸)嵌段共聚物自组装过程的核磁共振研究

利用核磁共振方法研究了AB型双嵌段共聚物(MPEG45-b-PA32)在选择性溶剂中的自组装行为及胶束化过程.嵌段共聚物在三氟乙酸中聚氨基酸和聚乙二醇链段均处于自由运动状态,聚丙氨酸链段为无规线团结构.在向该溶液中逐渐加入氘代水的过程中,聚丙氨酸链段又重新聚集形成规整的二级结构.结合1H-NMR和COSY谱分析,结果显示这一自组装过程伴随着聚(L-丙氨酸)链段由无规线团向α-螺旋结构的构象转变,同时嵌段共聚物逐渐形成核-壳型胶束结构.利用透射电镜观察了所形成胶束的形态,嵌段共聚物主要形成粒径150 nm到220 nm的球形胶束.     

磷酸钙骨水泥/聚肽共聚物生物复合材料力学性能及微观结构

磷酸钙骨水(Calcium Phosphate Cement,CPC)是一种新型的人工骨材料,可用于人体骨缺损的修复,具有良好的生物相容性、骨传导性和骨替代性．然而,磷酸钙骨水泥的抗压强度较低,脆性较大,限制了其应用,因而提高抗压强度和减小其脆性成为CPC研究领域的一个重要课题．目前,普遍采用添加纤维的方法来提高CPC材料的抗压强度和韧性．然而大多数的纤维是非降解性的．     

聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物的合成及其胶束的pH-响应性药物控制释放

通过大分子引发剂ω-胺基-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酸性水解制备了一种具有pH-响应性的三嵌段共聚物聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸(mPEG-PLGA-PLAA).通过核磁共振、ζ-电势、动态光散射、电子显微镜等手段表征了此类三嵌段共聚物的自组装过程及所形成胶束的pH-响应性.使用圆二色谱和红外光谱,分析了胶束结构随环境pH值转变过程中聚氨基酸链段二级结构的变化.以阿霉素作为模型药物,研究了三嵌段共聚物的载药能力和在不同pH条件下的药物释放能力.在碱性条件下,PLGA链段去质子化,链段从疏水性变为亲水性,胶束中间层由于水合作用变得松散,药物释放速率增加;在酸性条件下,PLGA链段质子化,不带电荷,与阿霉素药物分子间的静电相互作用消失.同时,PLGA链段α-螺旋含量增加,形成由链内氢键维持的刚性棒状结构,将链段周围包埋的药物分子"挤出",加速了药物的释放.     

Preparation of electrospun luminescent polyimide/europium nanofibers by simultaneous in situ sol-gel and imidization processes

Comicellization of a star block copolymer poly(ε-caprolactone)-block-poly(diethylamino)ethyl methacrylate (S(PCL-b-PDEAEMA)) and a linear block copolymer methoxy poly(ethylene glycol)-block-poly(ε-caprolactone) (mPEG-b-PCL) was developed to enhance the stability and lower the cytotoxicity of the micelles. The two copolymers self-assembled into the mixed micelles with a common PCL core surrounded by a mixed PDEAEMA/mPEG shell in aqueous solution. This core-shell structure was transformed to the core-shell-corona structure at high pH due to the collapse of the PDEAEMA segment. The properties of the polymeric micelles were greatly dependent on the weight ratio of the two copolymers and the external pH. As increasing the mPEG-b-PCL content, the size and the zeta potential of the mixed micelles were lowered while the pH-dependent stability and the biocompatibility were improved. Moreover, an increase in pH accelerated the release of indomethacin (IND) from the mixed micelles in vitro. These results augured that the mixed micelles could be applied as a stable pH-sensitive release system.     

Biodegradable and stimuli sensitive amphiphilic graft copolymers and their sol–gel phase transition behavior

pH and temperature‐sensitive biodegradable poly(β‐aminoester)‐graft‐poly(ε‐caprolactone)‐block‐methoxy poly(ethylene glycol) (PBAE‐g‐PCL‐b‐mPEG) amphiphilic graft copolymers with different molecular weights were synthesized. The structure of these copolymers was adjusted by varying the feed ratios of ε‐caprolactone to methoxy poly(ethylene glycol)s (mPEG), amine and diacrylate monomer amounts and the molecular weight of mPEG. Aqueous solutions of these copolymers formed micelles at lower concentrations; however, the concentrated solutions showed a reversible sol–gel transition property depending on both pH and temperature changes under representative physiological conditions (pH 7.4, 37°C). The effects of the molecular weight of pH‐sensitive poly(β‐aminoester) block and mPEG group, the hydrophobic to hydrophilic block ratio (PCL/mPEG) and the concentration of the copolymer on the sol–gel transition were investigated. Proton nuclear magnetic resonance (¹H NMR) and gel permeation chromatography measurements were used to characterize the structure of the synthesized copolymers. The self‐assemble behavior and critical micelle concentration of the amphiphilic copolymers were estimated in phosphate buffer solution using fluorescence spectroscopy. The gelling behavior was measured by using tube inversion method. At pH 7.4, all copolymer solutions prepared 20 wt% concentration indicated sol–gel transition with increasing temperature. In vitro degradation experiments displayed that the synthesized graft copolymers mostly degraded hydrolytically within 20 days under physiological conditions. In order to investigate the potential application of synthesized hydrogels in drug delivery, Methylene Blue was used and approximately 70% of the loaded amount was released in 120 hr. The findings indicate that obtained graft copolymers can be used as injectable biodegradable carriers for pharmaceutical drugs. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

PEO-PPO-PEO水溶液体系胶束化及凝胶化行为的耗散粒子动力学模拟

采用耗散粒子动力学(Dissipative particle dynamics, DPD)模拟方法研究了三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)的胶束化和凝胶化行为. 通过模拟得到了F127(EO₉₉PO₆₅EO₉₉)水溶液的临界胶束浓度和临界凝胶浓度. 结果发现, 在298 K、 质量分数低于40%时, F127水溶液中形成的胶束形状均为球形. 此外,进一步研究了亲水嵌段长度对胶束结构及凝胶形成浓度的影响, 结果发现, 亲水嵌段越短, 越有利于长椭球状胶束的形成, 而临界凝胶浓度随着亲水嵌段PEO长度的增加而降低.