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肿瘤是目前威胁人类健康的最严重的疾病之一。在众多的治疗方式中,药物治疗依然是主要的治疗手段。然而,传统聚合物纳米粒子给药系统在被注射进入体内后,大部分药物在到达肿瘤部位之前就已经在体内循环的过程中释放,只有少部分药物通过给药系统的高通透性和滞留效应在肿瘤部位富集。整个释放过程不可控,而且会对体内正常组织和器官造成毒副作用,极大地限制了临床应用。相比较正常组织细胞,肿瘤细胞中微环境的特点是pH低、还原性谷胱甘肽浓度高、温度高,制备对以上环境敏感的智能聚合物胶束型药物载体可大大提高递送效率,具有重要应用潜力。本论文以FDA批准临床的聚乙二醇(PEG)和聚己内酯(PCL)为大分子单体,引入具有环境敏感性的官能团如二硫键、缩醛键等,通过点击化学、开环聚合等手段构造具有不同拓扑结构的刺激响应性两亲性共聚物,进行其作为高效抗肿瘤药物载体应用的基础研究。在第二章中,利用铜(Ⅰ)催化的叠氮-炔环加成(CuAAC)实现含二硫键、叠氮封端的A2大分子单体PCL和炔基封端的四臂B4大分子单体PEG的点击交联,设计合成具有可控降解速率、可还原裂解的两亲性聚合物网络(APCN)。通过A2大分子单体的链长调节亲水-疏水链段的比例,进而有效调节APCN在水相或有机相中的溶胀能力。APCN在水和四氢呋喃中的溶胀比最高分别可达1100%和1450%。相对于已报道的依赖于溶剂扩散和网络内酯键、碳酸酯键的断裂的APCN,含二硫键的还原可降解APCN在5mg/mL二硫苏糖醇浓度下可以快速裂解,调整链段比可以实现对降解速率的调控。这种可还原性降解、溶胀度可控制的两亲性APCN有望应用于药物递送系统和组织工程等领域。在第三章中,通过CuAAC合成了长链超支化PCL为核(HyperMacs),PEG为臂的还原响应性星形共聚物。HyperMacs核由含二硫键的AB2型PCL大分子单体通过CuAAC构筑,其支化点之间链长可调,可以有效扩大超支化的内部空腔。HyperMacs的支化结构使PCL结晶能力受到限制,进一步提高了药物装载效率。二硫键的引入则赋予HyperMacs还原响应性。HyperMacs在接枝PEG后,得到具有还原响应性的星型共聚物,在水溶液中自组装可以形成胶束,表现出比传统线性同系物更低的临界胶束浓度。胶束在中性环境中拥有良好的稳定性,在还原环境下表现出可解离性。体外药物释放实验证实负载阿霉素(DOX)的胶束表现出理想的还原触发释放性能。当空白胶束浓度在25-1000μg/mL时,培养24小时后HepG2细胞的存活率始终保持在90%以上,共聚物胶束对HepG2细胞毒性非常低。HepG2细胞增殖抑制结果表明,装载DOX的胶束显示出比游离DOX更高的抗肿瘤活性,这种还原敏感性共聚物胶束有望用作递送抗肿瘤药物的智能载体。在第四章中,通过CuAAC反应,利用“A2+~B3”法合成核-交联还原响应性共聚物。首先,通过单甲氧基-聚(乙二醇)-co-聚(ε-己内酯)与三(氯甲基)乙酸的酯化反应合成遥爪两亲性大分子中间体,叠氮化反应后得到B3~大分子单体。然后将B3~大分子单体与含二硫键的A2单体进行CuAAC交联反应,生成核-交联共聚物,可以在水溶液中自组装成胶束,通过控制PEG和PCL链段调节自组装聚集体的行为。与制备核交联胶束的传统方法相比,该方法无需在胶束形成以后再进行交联,制备效率更高,同时比线性甲氧基-聚(乙二醇)-共聚(ε-己内酯)的胶束具有更好的稳定性和更高的药物负载率。更重要的是二硫键的引入,使得胶束表现出还原响应性,负载DOX的胶束表现出良好的还原触发药物释放行为。在浓度1000μg/mL的胶束培养24小时后,A549细胞存活率高达90%以上,表明具有良好的生物相容性。对A549细胞的细胞增殖抑制结果表明,负载DOX的胶束显示出与游离DOX相当的抗肿瘤活性。在第五章中,利用开环聚合和CuAAC反应合成以超支化波尔顿聚酯H40为核,缩醛基连接的PCL-α-PEG共聚物为臂的两亲性星形共聚物(H40-star-PCL-a-PEG),亲水和疏水链段之间的可酸解离缩醛基团赋予其pH响应性。在水溶液中,星形共聚物可以形成具有良好稳定性、酸降解特性的单分子胶束。通过负载模型药物DOX,可以得到DOX载药单分子胶束,体外药物释放行为表现出低pH下加速释放的特性,细胞内释放和HeLa细胞增殖的抑制表明,负载DOX的可酸解离的单分子胶束可在酸性环境中解离并被HeLa细胞有效内化。由于具有良好的可酸解离和可生物降解特性,两亲性星形共聚物组装成的单分子胶束有望用于抗肿瘤药物的高效递送。