pH/还原双重响应聚合物交联胶束的构建及其性能研究

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聚合物载药胶束因其具有药物增溶性、提高药效与降低毒副作用等优点,在药物递送系统研究中具有重要地位。然而,尽管聚合物载药胶束的研究已经取得巨大进展,其仍然存在稳定性不高与药物控释性能不强的问题。针对以上问题,本文拟构建一种p H/还原双重响应两亲性聚合物交联胶束PPEGMA-SS-P(CL-co-DCL),并将其运用于疏水药物紫杉醇的递送,使其在提高胶束稳定性的同时,实现药物在肿瘤靶点处缓控释放。本文设计并成功合成了三种两亲性聚合物分子PPEGMA8-SS-P(CL47-co-ACL15)(P8)、PPEGMA12-SS-P(CL47-co-ACL15)(P12)与PPEGMA23-SS-P(CL47-co-ACL15)(P23),并通过核磁共振氢谱(~1H NMR)、研究型红外光谱(FT-IR)与凝胶渗透色谱(GPC)表征它们的基本结构特征、相对分子量及分子量分布。然后,使用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法研究上述三种聚合物在水中的自组装行为,并通过荧光分光光度法测定其临界胶束浓度(CMC)。其CMC值分别为1.26mg/L、1.41 mg/L与1.66 mg/L,说明三者均能够在水溶液中形成胶束。使用透析法制备空白胶束,通过研究级光散射系统(DLS)测定其在不同p H值下以及还原条件下的粒径变化。结果发现,三种空白胶束均表现出因质子化而发生溶胀、粒径逐渐增大的良好的p H/还原响应性行为。使用紫杉醇为模型药物,制备载药胶束并通过紫外-可见分光光度计研究其载药量及包封率,分别为P8(19.88%,59.63%)、P12(19.39%,58.16%)和P23(16.67%,49.99%)。最后,分别对以上三种载药胶束进行体外药物控释性能研究。结果发现,在p H 7.4/0 m M DTT环境下,三种载药胶束缓慢释药,120h内累计释放量均低于20%;而在p H 5.0/10 m M DTT环境下,P8在120 h内累计释放量达到67%,略优于其余两种载药胶束,表现出良好的p H/还原响应性。随后,使用酸不稳定的2,3-二甲基马来酸酐(DMMA)为交联剂,制备交联胶束PPEGMA-SS-P(CL-co-DCL)。通过DLS测试空白胶束交联前后的粒径变化,结果发现,交联后空白胶束的粒径比未交联空白胶束小。通过对比不同制备方式的交联载药胶束的载药性能,结合DPD模拟展示的载药胶束结构与药物分布结构,可知以先载药后交联的方式制备的交联载药胶束,优于先交联后载药和载药交联同时进行所制备的载药胶束。以先载药后交联的方式制备交联载药胶束,通过比较交联前后载药胶束的体外药物释放曲线可知,交联载药胶束在p H 7.4/0 m M DTT条件下更为稳定,120 h内累积释放量为15%,而未交联载药胶束的累积释放量为19%;在p H 5.0/10 m M DTT条件下,交联载药胶束在120 h内累计释放量达到71%,表现出良好的p H/还原响应性释药效果。最后,由CCK-8毒性测试结果可知,交联空白胶束毒性较低,在浓度为200mg/L时细胞存活率为80%以上;而交联载药胶束对人肝癌上皮细胞具有良好的凋亡作用。总而言之,两亲性聚合物交联胶束PPEGMA-SS-P(CL-co-DCL)的稳定性与未交联胶束相比有所提高,而且在肿瘤微环境下能达到控制药物释放的效果,其作为药物递送载体具有潜在的应用前景。
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