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两亲嵌段共聚物在亲水与亲油片段的摩尔比适当时,在选择性溶剂中可自动组装成“核-壳”结构的纳米胶束,在水为连续介质的体系中,胶束的亲水端向外而亲脂端向内。由这种具有自组装性能的两亲嵌段共聚物形成的纳米胶束可以增溶药物,控制药物的释放。由于胶束的尺寸处于纳米量级,因此利用嵌段共聚物的自组装制备纳米材料已成为当今高分子科学和材料科学的重要研究课题。两亲性嵌段共聚物能在选择性溶液中形成丰富多样的胶束结构,因此备受人们关注。
以聚甲基丙烯酸正丁酯为大分子链转移剂,甲基丙烯酸正丁酯为亲油性单体,以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)为亲水性单体,4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)为引发剂,通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合得到两亲性二嵌段及三嵌段共聚物,通过核磁(NMR)和红外(IR)表征其组成、结构及分子量。两亲二嵌段及三嵌段共聚物的结构使分别为PBMA80-b-PMPC96、PBMA80-b-PMPC96-b-PBMA133,其分子量分别为39932、58818。然后以此聚合物为载体用自乳化溶剂挥发法制备了空白胶束和载紫杉醇胶束。透射电镜显示自组装成的胶束呈现均匀球形,胶束分散性好,平均粒径均小于100 nm。利用紫外-可见光光谱(UV)测定了聚合物胶束的载药能力,二嵌段及三嵌段共聚物制备的胶束的载药量接近10%。
利用石英微晶天平(QCM)测定了35℃,40℃和45℃以及0~11MPa的条件下二氧化碳和紫杉醇之间的相平衡关系。实验结果表明,气相状态的二氧化碳几乎不能溶解紫杉醇,在二氧化碳达到超临界压力时,二氧化碳使紫杉醇发生溶胀,之后,紫杉醇开始在超临界二氧化碳中溶解,并随着温度和压力的增大,溶解度增大,但总的来说,在本文的温度压力范围内,紫杉醇在超临界二氧化碳中的溶解能力均不高,其摩尔分率在4.5×10-9-7.8×10-9之间。因此,若需要紫杉醇溶解在超临界二氧化碳中,必须有较高的压力或者添加共溶剂。
超临界流体挥发法是利用超临界二氧化碳制备载紫杉醇胶束的一种新颖方法。该方法无有机溶剂残留,避免了有机溶溶残留对人体的毒害。胶束制备过程中形成了水/超临界二氧化碳/紫杉醇共存乳液,以RAFT聚合获得的共聚物PMPC56-b-PBMA80为基础成功制备了聚合物胶束及其载紫杉醇胶束。透射电镜显示胶束呈现明显的核-壳结构,空心聚合物胶束平均粒径50 nm,载紫杉醇平均粒径54.5 nm,动态激光散射测试结果表明胶束粒径分布较窄。载紫杉醇胶束载药量大于12%,。用透析法考察了体外释放动力学,132 h时紫杉醇释放量达到了54%。释放结果远远高于有机溶剂挥发法制备胶束的释放结果(132 h紫杉醇市放量近18%)。