原位自由基聚合修饰的纳米胶束的制备与性质.pdf

摘要

纳米药物递送系统(NanoDrugDeliverySystems,NDDSs)的研究是21世纪重

要的课题之一。近年来，研究人员开发了多种多样的纳米药物递送系统，其中，

聚合物纳米胶束具有表面易于修饰、可降低药物毒副作用、可递送小分子和大分

子药物、可实现药物缓控释放等诸多优点。但由于聚合物纳米胶束由静脉注射进

入生物体后，会被血浆大量稀释，暴露于盐溶液环境以及与血浆蛋白相互作用等，

导致聚合物纳米胶束未到达病灶部位便发生解离，进而导致药物泄漏。为了提高

稳定性，研究人员采取各种修饰方法对聚合物纳米胶束进行修饰。传统的修饰策

略是对形成胶束的聚合物分子进行设计，以实现聚合物胶束内分子间共价或非共

价相互作用，增强聚合物胶束的稳定性。而这些策略需要前期进行复杂的分子设

计，往往改变胶束表面的化学性质和亲水性，降低胶束的血液循环能力。因此如

何通过简单高效的方法获得高稳定性的聚合物纳米胶束具有重要的研究意义。

本文通过纳米沉淀法制备了多种载药聚合物纳米胶束，在聚合物胶束溶液中

加入自由基反应的单体，聚合物胶束与单体之间的静电相互作用和氢键相互作用

使单体吸附并富集在聚合物胶束表面，进而通过引发水相自由基聚合对聚合物纳

米胶束进行原位修饰，在聚合物纳米胶束表面形成一层交联的网状聚合物壳层。

该修饰过程相比传统的方法更加简单高效，新形成的聚合物壳层具有良好的亲水

性，大大增强了聚合物纳米胶束的稳定性，为增强聚合物纳米胶束的稳定性修饰

提供了新的思路。本文的主要研究内容及结论如下：

(1)在第二章中，我们将紫杉醇(PTX)分别负载于普朗尼克聚合物(F127)和甲

氧基聚乙二醇聚己内酯(mPEG5K-PCL10K)中制备成聚合物纳米胶束。在胶束溶液

中加入显正电性的单体N-（3-氨基丙基甲基丙烯酰胺）盐酸盐(APM)和中性单体

丙烯酰胺(AAM)，从而在胶束表面引入C=C双键作为自由基反应的活性位点。

分别用可降解的二甲基丙烯酸甘油酯(GDMA)和不可降解的N,N’-亚甲基双丙烯

酰胺(BIS)作为交联剂，以过硫酸铵(APS)，N,N,N,N-四甲基乙二胺(TEMED)引发

反应聚合，成功实现了聚合物纳米胶束的原位修饰。研究表明，F127/PTX和

mPEG5K-PCL10K/PTX在进行交联修饰后粒径由30nm左右增大至60-80nm，Zeta

电势实现了由负电性到正电性的转变，在盐溶液稀释及在酸性PBS环境中显示

出更好的稳定性，体外药物释放中显示出优异的缓释作用和pH响应特性，体外

I

抗肿瘤实验中显示出更好治疗效果。

(2)在第三章中，为了进一步研究聚合物纳米胶束负载不同治疗药物进行水

相自由基聚合修饰后的性质表现，我们应用mPEG5K-PCL10K分别制备了负载人

参皂苷Rg3，姜黄素和喜树碱的聚合物纳米胶束，并成功进行了水相自由基聚合

修饰。研究表明，经交联修饰后纳米胶束其粒径由30nm增加至60nm左右，

透射电镜下显示出较好的球形结构和均一的分散性，在盐溶液稀释及在酸性PBS

环境中的稳定性也大大增加，体外抗肿瘤活性明显增强。这为进一步选择多种聚

合物材料和多种药物进行载药纳米胶束的设计并进行水相自由基聚合修饰提供

了参考，也为载药纳米胶束的稳定性修饰提供了新的思路。

关键词：

聚合物纳米胶束，稳定性，自由基聚合，原位修饰

ABSTRACT

TheresearchofNanoDrugDeliverySystems(NDDSs)isoneofthemost

importanttopicsinthe21stcentury.Inrecentyears,researchershavedevelopeda

varietyofnano-drugdeliverysystems,amongwhichpolymernano-micelleshavemany

advan