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基于DTC的胶束纳米药物的制备探索

发布时间:2019-12-04 09:37文字数:10199字

  摘要

  近年来,随着肿瘤的发病率和死亡率的不断增长,我们迫切需要安全、高效的肿瘤治疗方式。一些小分子抗癌药物存在毒副作用大、循环时间短、生物利用率低等缺点,在一定程度上限制了该药物的临床应用。而纳米药物载体[1-3]的出现有望解决这些问题,和小分子药物相比,纳米药物有如下优势:⑴可改变药物的生物分 布,实现靶向用药,提高生物利用率;⑵ 可延长药物消除半衰期,从而提高药效;

  ⑶ 可提高疏水性药物的溶解性,减少使用助溶剂,从而降低助溶剂的副作用;⑷ 可用肿瘤靶向配体修饰载体实现主动靶向用药,从而减少用药量,减少系统毒性。本文以 DPP 为催化剂,PEG 为引发剂,开环聚合 1,2-二硫戊环三亚甲基碳酸酯

  (DTC)和己内酯(CL)合成了一系列具有不同 DTC 含量的共聚物 PEG-P(DTC- CL),PEG、PDTC 和 PCL 三种组分的设计分子量分别为 5-0-6、5-1-5、5-2-4、5-3- 3 kg/mol,通过核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱研究了其分子量和分子量分布。用该系列聚合物自组装成胶束,后者可装载疏水性抗癌药多西他赛(DTX)。本文主要研究了 DTC 含量对胶束粒径、交联稳定性、载药量及长期稳定性的影响。通过本文研究可得出如下结论:在这几种共聚物制备的胶束纳米药物中,随着 DTC 含量的增加, 粒径稍有变小,交联更完全,但载药量和稳定性无明显差别。

  关键词:聚合物胶束,自交联,多西他赛,抗肿瘤

  作 者 : 曲 艳第一章 前言

  1.1 引 言

  一直以来,癌症都令人闻风丧胆,2017 年的中国肿瘤登记年报显示,我国 2013 年新增癌症病例 368 万,全国恶性肿瘤发病率为 186/10 万,死亡率为 109/10 万,每天约有 1 万人确诊为癌症,相当于平均每七分钟就有一个人得癌症。故恶性肿瘤的有效预防、诊断及治疗都极其重要。在手术治疗、放射治疗与化学治疗中,化疗作为一种主要疗法在癌症的治疗中发挥了较大作用,但很多小分子抗癌药物,如伊立替康、阿霉素和培美曲塞等都有很强的毒性,从而限制其抗癌效果,如有文献报道过阿霉素对心脏正常组织有一定的伤害作用[4]。纳米药物载体是一种新型有效的输送有毒抗癌药物的手段,近年来被研究工作者广泛关注。相对于小分子药物来说,纳米药物是通过内吞的方式被吸收,可实现靶向治疗并提高药物利用率,也可提高疏水性药物的溶解性,延长药物的消除半衰期,克服了小分子药物的一些缺点。1995 年首例纳米药物

  (Genexol-PM[5])被 FDA 批准用于临床治疗以来,广大科学工作者致力于纳米药物的研究,希望可以有更多的可用于临床治疗的纳米药物来对抗癌症。

  但纳米药物在体内治疗过程中还存在很多缺点,比如在血液循环中稳定性差、药物过早泄露,导致机体的毒副作用、靶向性低;其次就是即使纳米药物最终能被运载到肿瘤组织或肿瘤细胞,但不能有效渗透和内吞;即便纳米药物可以被细胞摄取,但药物不能被及时释放出来,导致肿瘤部位有效药物浓度较低。所以要想纳米药物取得良好的临床效果,还有很多的研究工作要做。

  聚合物纳米胶束是由两亲性聚合物在临界聚集浓度(CAC)以上自组装形成的超分子聚集体。当纳米药物通过静脉注射入人体内时,会被高度稀释而使其浓度低于其CAC,导致纳米粒在循环过程中泄露药物,引起机体正常系统的损伤,并且降低了肿瘤部位的有效药物浓度,最终导致不理想的治疗效果。所以本论文研究可发生化学交联的聚合物,可以使胶束更稳定,从而提升治疗效果。

  1.2 聚合物胶束的组成、制备方法和载药机理

  聚合物胶束[6-9]是由两亲性聚合物在水中自组装形成的一种热力学稳定的胶体溶

  液,具有经典的“核-壳”结构,一般情况下,当亲水链段在整个聚合物中的质量分数大于 40%时,聚合物倾向于自组装形成实心球状胶束结构。以聚合物胶束作为药物载体,有稳定、低毒、缓释、靶向的优点,因此,聚合物胶束是一种极具开发潜力的新兴给药载体。常用的亲水片段有聚乙二醇[7]((Polyethylene glycol,PEG)、聚乙烯吡咯烷酮[8](Polyvinyl pyrrolidone,PVP)等,他们都具有良好的生物相容性和应用安全性,疏水片段可供选择的种类也较多,有聚丙交酯[8](Polylactide,PLA)、聚乙醇酸[9](Polyglycolic acid, PGA)、聚己内酯[9](Polycaprolactone,PCL)、聚 L-谷氨酸 [9](Poly(lactic-co-glycolic acid,PLGA)等。比如第一例纳米药物 Genexol-PMTM 就是采用 PEG 作为亲水端,PLA 作为疏水端,装载 PTX 的胶束纳米药物。

  聚合物胶束的制备方法有很多,应该根据聚合物与药物的性质,选择适当的制备方法,直接溶解法、溶剂挥发法和透析法都是比较常用的方法。水溶性较好的聚合物, 可采用直接溶解法,将聚合物通过加热、搅拌、超声等方式溶解于水中,再将药物分散其中,即可得到澄清透明的胶束溶液。溶剂挥发法是将聚合物与药物同溶解于有机溶剂中,缓慢注入水相,使用合适的方法除去有机溶剂,或者将聚合物与药物同时溶解于有机溶剂中,旋转蒸发除去有机溶剂得到药膜骨架,重新分散在水溶液中。王永中[8]等取紫杉醇及聚合物 P105 溶于乙腈,在 60 ℃下以旋转蒸发,真空干燥除去残留溶剂后,在 60℃条件下水化,放置室温,用 0.22 μm 膜过滤,可得到透明的紫杉醇胶束溶液。另一种常用的聚合物胶束制备方法是透析法,该方法是将聚合物与药物溶解于 N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃等有机溶剂中,将其转移到透析袋中通过透析除去有机溶剂。古建春[10]等采用透析法制备的聚组氨酸-聚乳酸羟基乙酸-聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸-聚组氨酸(OLH-b-PLGA-b-PEG-b-PLGA-b-OLH)胶束,其封率为 92.8%,载药量达到 15.7%。

  聚合物胶束是一种新兴的纳米给药系统,可以通过物理包埋、化学结合或者静电结合的方式来包裹难溶性药物,以便提高难溶性药物的溶解度,从而提高生物利用度。例如伊曲康唑极难溶于水,在 pH =1 的盐酸溶液中饱和溶解度也只有 6 μg/mL,以Pluronic 123 为载体材料制备胶束,可以明显提高伊曲康唑的溶解度[11];本论文中 DTX即是通过物理包埋法进行装载的。由此可见,聚合物胶束是一种很有发展前景的的增溶载体。

  聚合物胶束在常见的纳米载体中是粒径最小的,可用来包载疏水性药物,用功能基团修饰后,广泛用于靶向药物释放领域。

  1.3 多西他塞(DTX)

  多西紫杉醇[12-14]是从浆果紫杉醇针叶中提取出来的,经半合成后,得到的一种白色粉状物,有着很强的抗肿瘤作用,是一种强疏水性药物,相对分子质量为 861.9。DTX 的抗肿瘤机制是通过作用于微管,使微管聚合,从而抑制肿瘤细胞的有丝分裂, 抑制肿瘤细胞的增长。目前临床上大多将多西紫杉醇溶于增溶剂中,注射入人体,但增溶剂大多对引起人体的过敏反应以及伤害人体正常组织细胞。然而纳米载体有较低的毒性或者无毒,所以可以用纳米载体来提高药物的溶解度。

  有文献中介绍合成了还原敏感的 PEG-PLGA-SS-DTX 缀合物装载 p-gp 抑制剂维拉帕米(VRP)以制备 DTX 和 VRP 共递送的 PEG-PLGA-SS-DTX/VRP(PP- SS- DTX/VRP)多功能胶束可逆转 MDR,增强了 DTX 的抗肿瘤作用。该胶束具有高载药量,并且对于 DTX 和 VRP 都显示出明显的减少敏感释放特性[15]。

  1.4 课题提出

  为了将抗癌药物多西紫杉醇(DTX)更好的应用于肿瘤治疗,本论文设计了基于DTC 的两亲性聚合物,用于制备聚合物胶束装载 DTX。并设计了一系列实验来研究不同含量的 DTC 对聚合物胶束的稳定性及载药量等性质的影响。

  聚乙二醇(PEG)具有良好的水溶性、生物相容性且 PEG 无免疫原性,是最常用的亲水链段。生物可降解的脂肪族聚酯是一种比较常用的疏水链段,如聚己内酯

  (PCL),可降解的 PCL 在控制释放领域有很好的应用。1,2-二硫戊环-三亚甲基碳酸脂(DTC)含有 S-S 键,并可进行开环聚合,制备得的聚合物可制备成还原敏感的生物可降解交联纳米药物。GSH 在血液及正常组织内的浓度约为 2-20 μM,而细胞质中浓度高达 0.5-10 mM,肿瘤组织中的浓度更是提高了 3-4 倍[16-17]。所以还原敏感的双硫交联的纳米药物可在血液循环过程中维持稳定,进入肿瘤细胞后在还原条件下快速解交联,释放药物,抑制肿瘤细胞的增长,增加药物利用率和治疗效果。

  第二章 实验部分

  2.1 试剂与仪器

  2.2.1 试剂

  甲氧基聚乙二醇(Me-PEG-OH,Mn =5 kg/mol,PDI =1.03,Fluka)通过与钠丝干燥的甲苯共沸除水后使用;二氯甲烷 (DCM,国药集团) 用 CaH2 回流后使用;1,2- 二硫戊环三亚甲基碳酸酯(DTC)通过之前实验室发表的文章中的方法合成后使用[15];谷胱甘肽(GSH,99%,Roche);3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐

  (MTT,碧云天);人非小细胞肺癌细胞(A549)从中科院上海细胞库购买;透析膜 (MWCO: 3500Da, Spectrum);磷酸二苯酯(DPP,上海百灵威化学技术有限公司) 购买后直接使用;胎牛血清(FBS,Gibco)购买后直接使用;多西紫杉醇(DTX,大连美仑生物科技有限公司)购买后直接使用;以下试剂均从国药集团(SCRC)购买后直接使用:N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、无水乙醚、己内酯(CL)、十二水合磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)、二水合磷酸二氢钠(NaH2PO4·2H2O)。

  2.2.1 仪器

  核磁氢谱(1H NMR)由型号为 Unity Inova 400 波谱测定仪在 400 MHz 测定,溶剂为氘代氯仿(CDCl3),化学位移以溶剂峰为参考标准;聚合物的分子量和分子量分布由 Waters 1515 凝胶渗透色谱仪(GPC)测定,流动相为 DMF,流动速率为 1.0 mL/min,温度为 30℃、标样为单分散线性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);临界胶束浓度由Cary Eclipse 荧光分光光度计(Aglient)测量;胶束粒径和粒径分布由英国 Malvern

  公司的 Zeta sizer Nano-ZS 动态光散射仪(DLS)测定,温度为 25℃;胶束的自交联

  程度由日本 HITACHI 公司的 UH5300 双光束分光光度计测定,使用紫外检测器;载药胶束的包封率和载药量由苏州大学分析测试中心的高效液相色谱仪(HPLC,Waters 1525,Dionex Softron)测定,紫外检测波长是 230 nm。

  2.2 四种不同 DTC 含量的聚合物制备

  为了得到还原敏感的化疗药物纳米载体,设计合成了如下结构的还原敏感自交联的聚合物胶束纳米载体来靶向输送抗癌药物 DTX 至肺癌细胞,并在细胞内解交联释放抗癌药物来杀死肿瘤细胞。该聚合物亲水链段为 PEG,疏水链段为 PCL 和可实现还原敏感可逆交联的 PDTC。

  设计四种不同 DTC 含量的的聚合物,并按设计好的分子量计算引发剂、催化剂、单体所需的质量,以及溶剂所需体积。并把实验器材准备好、刷洗干净并充分干燥, 例如反应器、搅拌子、长针、药匙、滴管、小玻璃瓶、称量纸、干净的铝箔纸等。用干净的铝箔纸包好药品以及仪器,按照手套箱的使用要求转移到手套箱中。

  该系列聚合物的合成是以聚乙二醇单甲醚(MeO-PEG-OH,Mn =5 kg/mol),在阳离子催化剂磷酸二苯酯(DPP)的催化下,开环聚合 1,2-二硫戊环三亚甲基碳酸酯

  在氮气保护的手套箱内,按照表 2.1 依次称取 PEG、DTC、CL、DPP 加入到密闭

  取 3-5 mg 聚合物溶于 600 μL 氘代氯仿(CDCl3)中,用核磁共振谱仪(1H NMR) 进行测试,计算实际分子量;称取 4 mg 聚合物溶于 2 mL 提纯过的 DMF 中,用凝胶渗透色谱(GPC)来测量所得聚合物的分子量及分子量分布。

  2.3 空胶束及载药胶束的制备与表征

  将聚合物用有机溶剂 N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶成 10 mg/mL 的均一聚合物溶液,在室温 300 rpm 搅拌条件下,取 100 μL 聚合物溶液,沿着瓶底部缓缓打入 900

  μL pH 7.4 磷酸盐缓冲溶液中制备空胶束,搅拌 1-2 min,室温静置 1-4 小时,用 DLS 测透析前粒径,再将胶束装入透析袋(MWCO: 3500 Da)中,并用 PB 缓冲溶液(pH 7.4, 10 mM)透析 6 小时除去有机溶剂,前 3 小时中每小时更换一次 PB 介质,后 3 小时可每两小时更换一次,即得聚合物空胶束。将 DTX 用 DMF 溶成 10 mg/mL 溶液,取 100 μL 聚合物溶液与 10 μL DTX 溶液混合均匀,按上述方法即可得到装在 10 % DTX 的聚合物胶束(DTX-Ms)。再用 DLS 测其透析后粒径、粒径分布、稀释稳定性及长期稳定性,通过紫外测其交联程度。

  2.3.1 交联程度的研究

  将所制得得四种聚合物分别用 DMF 溶成 100 mg/mL 的聚合物溶液,取 100 μL 聚合物溶液缓慢滴于 900 μL PB 缓冲液中,制备成 10 mg/mL 的空胶束,通过双光束分光光度计(紫外检测器)检测双硫键的吸收变化,双硫戊环在 326 nm 处有吸收峰, 而线性双硫键无吸收,双硫戊环如果发生交联,会形成新的线性的双硫键,吸收就会减弱。用 PB 来扣背景,分别判断其刚滴完以及透析后,交联一夜后以及放置 48 h 的交联程度。

  2.3.2 临界胶束浓度的测定

  将四种透析后聚合物胶束(1 mg/mL)分别稀释为 100、75、50、20、10、5、1、0.5、0.1、0.01μg/m L,分别加入 4 μL 事先溶好的芘溶液(50 μg/mL),使芘在纳米粒中的浓度为 10-6 mol/L。芘作为荧光探针,激发波长为 333 nm,发射波长为 350-400

  nm,激发狭缝宽度和发射狭缝宽度分别为为 5 nm、2.5 nm,电压设为 800 V,扫描速率设为 120 nm/min,I1 为 373 nm 下的强度,I3 为 383 nm 下的强度,以空 PB 介质作为背景,采用荧光分光光度计对四种聚合物胶束进行临界胶束浓度[18]的测定。

  2.3.3 FBS(胎牛血清)稳定性的研究

  取 450 μL 透析后的聚合物胶束溶液于样品池中,加入 50 μL 过滤好的 FBS,在液面上方通几分钟氮气,盖上样品池盖并密封,于 37℃静止摇床中静置。并做一个不加 FBS 的对照组,分别在 0 h、12 h 测试 DLS,观察实验组与对照组的粒径变化及粒径分布变化。

  2.3.4 不同条件下载药胶束载药量的测定

  在此,我们利用 DTX 的强疏水性将其主动包裹于聚合物胶束疏水核中。按 2.4 节的方法制备载药胶束,并制备了三种不同理论载药量(9.1 wt.%、13.0 wt.%、16.7 wt.%)。取透析后的 200 μL 载药胶束溶液,加入 800 μL 乙腈充分破坏使其完全释放出来。然后使用高效液相色谱(HPLC)通过一系列配好的已知 DTX 浓度的溶液标定胶束中DTX 的浓度。并通过如下公式计算出载药量[19]和包封率:

  DLC (wt.%)=[药的质量/(药的质量+聚合物的质量)] *100

  DLE(%)=(实际载药量/理论载药量)*1002.3.5 MTT 实验测定载药聚合物胶束的细胞毒性

  载药聚合物胶束的细胞毒性实验采用 A549 细胞来试验[20]。细胞在 37℃、5% CO2 的条件下,含有 10%血清、1% L-谷氨酰胺、青霉素(100 IU/mL)和链霉素(100 μg/mL)的 RPMI 1640 培养基中培养,铺在 96 孔板内(3×103 细胞/孔)。在 24 h 后加上 10 μL 样品(四种不同 DTC 含量的聚合物制备的载 DTX 的胶束、free DTX、PBS),4 小时后吸走培养基,并加入 90 μL 新鲜培养基,继续孵育 44 小时后,加入 10 μL 的 3-

  (4,5)-二甲基-噻唑基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)溶液(5 mg/mL)孵育4 小时后,除去培养基,加入 150 μL DMSO 溶解活细胞产生的 MTT-甲瓒。利用酶标仪测定各孔在 570 nm 的吸收,以加了 MTT 的培养基孔为零点。每个实验数据平行做六组(n =6)。

  2.3.6 长期稳定性的研究

  目前,DTX 作为一种对肺癌细胞杀伤作用较大的抗癌药物,被广泛研究,但往往载 DTX 的聚合物胶束在几天后即析出肉眼可见的聚合物和药物。所以将滴好的载药胶束与 37℃静止摇床中静置,不同天数用 DLS 测定其粒径及粒径分布变化,观察其长期稳定性。再寻找其他可以提高其长期稳定性的方法。

  第三章 结果与讨论

  3.1 聚合物的表征

  本论文使用聚乙二醇单甲醚(MeO-PEG-OH,Mn =5 kg/mol)作为大分子引发剂,磷酸二苯酯(DPP)为催化剂,开环聚合 1,2-二硫戊环三亚甲基碳酸酯(DTC)和己内酯(CL),得到一系列不同 DTC 含量的共聚物 PEG-P(DTC-CL)。从核磁共振氢谱图中可以看出 PEG 特征峰(δ 3.65 ppm,4H)、PDTC 的特征峰(δ 4.32 ppm,4H 和 δ 3.03 ppm,4H)以及 PCL 的特征峰(δ 1.60 ppm,4H 等)。通过比较 PDTC 的特征峰(δ 3.03 ppm)和 CL 特征峰(δ 1.60 ppm)处亚甲基氢与 PEG 上 δ 3.65 ppm 处亚甲基氢的积分面积可得到聚合物三嵌段的分子量比,四种不同 DTC 含量聚合物的比较如表 3.1 所示。3.2 聚合物空胶束和载药胶束的表征

  3.2.1 交联程度的表征

  图 3.4 为吸光度与波长的曲线,图中 A-C 分别代表 entry 2-4 的聚合物制备的聚合物浓度为 10 mg/mL 的空胶束。1 代表刚制备完成的空胶束;2 代表空胶束在静止

  摇床里放置一夜后透析前的状态;3 代表透析后纳米粒的状态(透析 6 h),4 代表透析后的纳米粒 37℃下放置 48 h 后的状态。

  如图所示,随着时间的增加,纳米粒的双硫键紫外吸收在减弱,尤其是透析后, 说明透析过程中纳米粒的 S-S 键发生了很大程度的交联。

  此外,由于偏振片的变化导致在 370 nm 左右,曲线有突起,几种胶束在透析后和放置 48 h 后,出现双硫戊环的紫外吸收峰完全消失的现象,从而证明我们制备的胶束几乎 100%发生了交联。

  3.2.2 聚合物临界胶束浓度的表征

  我们将图 3.3A 中的几种胶束分别稀释到不同浓度,用芘作荧光探针测试了它们的临界聚集浓度,结果如图 3.5 所示。

  从图中我们可以看出,entry 1 的聚合物形成的纳米粒的临界聚集浓度在 16.7 μg/L

  左右,entry 2-4 的聚合物形成的纳米粒没有临界聚集浓度,图中各点处于散乱状态, 说明 DTC 的存在使得聚合物形成的纳米粒发生交联从而更加稳定,在高倍稀释下仍有胶束分子存在,临界聚集浓度消失。

  图 3.5 用芘作荧光探针测试了 A、B、C、D(分别对应表 3.2 的 entry 1-4)的聚合物的临界聚集浓度

  3.2.3 FBS 稳定性的表征

  在 450 μL 聚合物胶束溶液中,加入 50 μL FBS 作为实验组。另取 450 μL 聚合物胶束溶液加入 50 μL PB 缓冲溶液作为对照组。分别在 0 小时、12 小时用 DLS 测量其粒径及粒径分布。如图 3.5 所示,在 FBS 加入 12 小时后,粒径无明显变化,纳米粒仍然稳定。

  3.2.4 DTX-Ms 的载药量与包封率的表征

  载药量与包封率是表征胶束性质的重要参数,所以研究胶束载药量以及提高其载药量和药物利用率是一件很重要的工作。本论文为四种聚合物胶束分别设定了三种理论载药量(9.1 wt.%、13.0 wt.%、16.7 wt.%),分别制备载药胶束并利用 HPLC 测定了其载药量以及包封率,如表 3.3 所示。

  从表中可以看到,其载药效率随着理论载药量的加大而降低,但载药量(DLC) 随着理论载药量的加大有所提高。但其载药量还没有达到我们的需求,且药物的浪费过于严重,后续应想出其他办法提升载药量。

  除此之外,我尝试了纳米粒的聚合物溶度,制备了 5 mg/mL 的载药胶束,但效果并不理想,溶液中有肉眼可见的析出,所以没有进行后续研究。

  3.2.5 DTX-Ms 的细胞毒性表征

  装载DTX 的聚合物胶束纳米药物的体外靶向抗肿瘤活性通过MTT 法[14]来测定。选用 A549 细胞,DTX 浓度在孔内的最终浓度为 2 μg/mL 时,四种聚合物的细胞毒性并无明显区别,但从图中可看出,entry 4 的毒性相对强一些,细胞存活率最低,为 40% 左右。

  用胶束包裹的药物毒性均强于未包裹的药物,证明纳米药物相对于小分子药物来说,药物利用率更高。细胞存活率如图 3.8 所示。为了研究该系列载药聚合物胶束的长期稳定性,本实验将其保存 37℃摇床中, 于不同时间用 DLS 测量其粒径变化,并用肉眼观察有无沉淀析出,从而判断其稳定性。如图 3.8 所示,step 1 表示纳米粒刚制备完成时的粒径分布曲线;step 2 表示透析

  后的粒径分布曲线;step 3 表示 37℃放置 5 天后的粒径分布曲线;step 4 表示 37℃放置 12 天后的分布曲线。四个时间段的粒径变化均不明显,另一方面,12 天内,肉眼没有观察到析出,证明该系列聚合物稳定性至少可持续 12 天。

  但应注意的是,我们所要求的长期稳定性应以月为单位,所以后续还应研究使其更稳定的办法。

  长期稳定性是评价胶束的一个重要标准,但本文中聚合物所制备的胶束不能令人满意,后期可采用一些方法来提高其长期稳定性,如加保护剂冻干法,可进行冻干复溶实验进行观察。

  4.1 结 论

  本论文中,我们合成了基于 DTC 的聚合物PEG-P(DTC-CL),各嵌段分子量为 5.0- 0-5.7、5.0-0.8-4.6、5.0-1.9-3.9 和 5.0-2.9-2.9 kg/mol,并制备了聚合物空胶束及载 DTX 胶束,并对制备中的主要条件比如 DTC 含量对纳米药物质量的影响进行了系统研究, 并得出如下结论:

  ⑴ 所制得聚合物的分子量与设计的理论分子量相差不大,且分子量分布较小, 证明聚合效果比较好,可用于后续研究。

  ⑵ 聚合物中 DTC 含量较大时,胶束粒径明显变小,粒径分布无明显变化。1 mg/mL 的聚合物胶束溶液与 10 mg/mL 的相比,10 mg/mL 的聚合物胶束溶液的粒径

  相对较小。

  ⑶ 四种聚合物在透析后,交联程度均明显增大。

  ⑷ 不含 DTC 的聚合物胶束的临界胶束浓度为 16.7 μg/L,而含 DTC 的聚合物胶束无临界胶束浓度,证明 DTC 的存在使胶束更稳定,因而无临界胶束浓度。

  ⑸ FBS 稳定性测试的结果显示,12 小时粒径没有明显变化,粒径分布变大,但仍处于 0.2 以下。可得出结论在 12 小时内该系列聚合物具有胎牛血清稳定性。

  ⑹ 长期稳定性测试中,12 天时粒径无明显变化,PDI 稍有变大但处于可接受范围内。可得出结论 12 天内该系列聚合物稳定。

  ⑺ 增加理论载药量由 9.1 wt.%至 16.7 wt.%,载药量有所提高,但包封率降低, 导致更多的浪费,但整体上而言载药量并不高。

  ⑻ 增大胶束溶液中聚合物浓度,会导致药物以及聚合物的析出,所以目前不能用此方法来提高药物包封率,后续可以想办法提高其稳定性,提高药物利用率,比如可以在聚合物上修饰基团来稳定药物。

  4.2 展 望

  针对这个体系聚合物的研究工作,依然有很多工作需要进一步研究:

  1. 深入研究其稳定性,想办法提高其长期稳定性等,可尝试薄膜水化法、复乳法、加保护剂冻干法等;当提高聚合物浓度时,会导致肉眼可见的析出,所以后续还应思考一下关于提高聚合物浓度但纳米粒仍保持稳定的方法。

  2. 提高载药量也是必须进行的工作,载药量提高后才有望进行下一步工作,所以后续的工作重点应该是保证稳定性的同时提高载药量,然后进行体外释放实验。

  3. 可以尝试在聚合物上修饰与药相结合的基团,使其装载的更稳定,比如我们课题组在聚合物上修饰了苯环,很好的利用了 π-π stacking[21],从而提高了载药量。 4.观察得知,制备纳米粒过程中有机溶剂的体积对粒径的大小以及载药量都有响,应该再设计实验证明有机溶剂是如何影响其粒径与载药量。

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