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两亲性嵌段共聚物是指一个分子中同时含有亲水性和亲油性链段的一类聚合物,在选择性溶剂中可以通过不溶链段的自组装形成稳定的胶束化结构,且其大小一般都小于200nm,可用于纳米材料的制备。可降解的两亲性嵌段共聚物制备的纳米胶束在包裹疏水性药物、延长药物生物活性、控制药物释放速率、靶向给药、延长药物在血液中的半衰期等方面有显著优点,作为可降解药物传输载体在医学和药学上有较好的应用前景,已成为人们研究的热点。
聚乙二醇(PEG)无免疫原性,无生物毒性,是一种性能优良的亲水性生物医用材料。聚己内酯(PCL)具有较低的玻璃化温度,材质柔软、具有优良的生物相容性和可降解性,PCL对药物具有优良的通透性;聚乳酸(PLA)具有良好的生物相容性和生物可降解性,其降解产物乳酸能参与人体的新陈代谢;3(R,S)—甲基吗啉-2,5—二酮(MMD)是羟基乙酸与丙氨酸的环状二聚体,能通过开环聚合生成具有交替结构的聚酯酰胺,该材料同时具有酯键和酰胺键,其降解速度较聚酯类聚合物要快,是一种降解性能优良的可吸收材料。
本文采用聚乙二醇为亲水链段,分别与己内酯、丙交酯以及3(R,S)—甲基吗啉-2,5—二酮共聚,合成出了几种新型可降解两亲性嵌段共聚物,并以合成的共聚物采用溶剂蒸发法(沉淀法)制备了几种纳米胶束,并对其进行了表征。本文主要创新点如下:
1.合成了聚乙二醇/聚己内酯(PECL)、聚己内酯/聚乙二醇/聚丙交酯(PCELA)两亲性嵌段共聚物并用FTIR、1HNMR、DLS、GPC和TEM进行了表征。采用沉淀法制备了PECL、PCELA纳米胶束。采用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)研究了
PCELA在水中的自组装行为。 2. 以芘为探针利用荧光探针技术、采用荧光光谱法测定了聚乙二醇/聚丙交酯/聚己内酯临界胶束浓度,研究结果表明,随着共聚物疏水链段PCL/PLA的减少,亲水链段PEG含量的增加,CMC实验值逐渐变大。
3.首次采用聚乙二醇(PEG)作为大分子引发剂,在140℃下引发己内酯(CL)、3-甲基吗啉-2,5—二酮(MMD)开环聚合,合成了带有氨基酸结构的新型可降解药物载体聚(丙氨酸—烃基乙酸)—(己内酯)—聚乙二醇—聚(丙氨酸—烃基乙酸)—(己内酯)三嵌段共聚物(PCEMD),用FTIR、1HNMR、DLS、TEM进行了表征。该类两亲共聚物中亲水链段确定的前提下,疏水链段中PCL/PMMD对纳米胶束的粒径和多分散系数的影响较大,胶束的粒径随3-甲基吗啉-2,5—二酮聚合量的增多而减小。
4.通过三种聚乙二醇/聚丙交酯/聚己内酯共聚物的X射线衍射图研究,结果表明随着PCL/PLA组分中的LA的增加,共聚物结晶度下降。通过GPC研究了PCELA胶束在水中的降解性能。随着时间的延长,PCELA胶束在水中逐渐降解,分子量逐渐减小,多分散系数也逐渐增大。通过动态光散射仪研究了PCELA胶束在水中的降解胶束粒径变化,结果表明胶束水中降解15天左右,由于胶束在水中的溶胀作用导致其变大粒径普遍增大,随着时间的延长,胶束在水中逐渐的降解,使得粒径又逐渐变小。