可逆交聯(lián)、溫度敏感的聚合物囊泡用于蛋白質(zhì)的可控釋放.pdf

1、聚合物囊泡載體體系在生物醫(yī)學和藥物控釋領(lǐng)域的應用已經(jīng)引起科學家們的廣泛的關(guān)注。本論文中,作者主要設(shè)計合成了一系列結(jié)構(gòu)明確的,三嵌段聚合物PEG-PAA-PNIPAM,研究了其囊泡的溫度敏感性和可逆交聯(lián),并探索了該可逆交聯(lián)的溫度敏感的聚合物囊泡用于蛋白質(zhì)藥物的細胞內(nèi)釋放。
　　 (1)以大分子PEG-DMP作為鏈引發(fā)劑,通過序貫可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合方法得到具有溫度敏感的聚乙二醇-b-聚丙烯酸-b-聚-N-丙基丙烯酰胺三嵌

2、段聚合物(PEG-PAA-PNIPAM)。嵌段聚合物中聚乙二醇的分子量為5000 Da、聚丙烯酸分子量為350～1450 Da、聚丙烯酰胺分子量為11000～39000 Da。該嵌段共聚物在室溫下易溶于水,當水溶液升溫到37℃以上,溶液能迅速自組裝形成納米囊泡(粒徑大約220 am)。通過共聚焦光散射激光顯微鏡(CSLM)和靜態(tài)激光光散射(SLS)方法證實了其囊泡結(jié)構(gòu)。囊泡的粒徑大小和粒徑分布取決于聚合物濃度、聚丙烯酰胺的分子量、溶液平

3、衡時間和晃動程度。有趣的是,用含有二硫鍵的胱胺以碳二亞胺化學法對囊泡進行化學交聯(lián),可以得到界面交聯(lián)的囊泡。通過稀釋、加入有機溶劑、改變鹽濃度和改變?nèi)芤簻囟鹊姆椒?證實了交聯(lián)后囊泡的穩(wěn)定性可以顯著增加。而在模擬細胞內(nèi)的還原環(huán)境時,交聯(lián)會因胱胺的二硫鍵斷裂而快速降解,聚合物囊泡溶解。FITC-葡聚糖作為模擬蛋白質(zhì),能被高效地包裹到囊泡內(nèi)。通過體外釋放研究,即使溫度降到LCST以下(如20℃),大部分FITC-葡聚糖仍保留在交聯(lián)的囊泡內(nèi)。但是

4、,在加入10 mM的二硫蘇糖醇時,大部分FITC-葡聚糖從已解除交聯(lián)的囊泡中釋放出來。這些可逆交聯(lián)溫度敏感的囊泡也許可以作為智能型載體,應用于生物藥劑的細胞內(nèi)刺激釋放,例如有效控釋pDNA,siRNA,蛋白質(zhì)藥物。
　　 (2)三嵌段聚合物PEG-PAA-PNIPAM的LCST受嵌段的比例、鹽濃度、溶液pH的影響,可在28℃至50℃之間調(diào)節(jié)。通過設(shè)計合適的嵌段比例,使嵌段聚合物的LCST在PBS中可從38℃至43℃之間,目的是使

5、上述聚合物囊泡能在解交聯(lián)后在體溫下溶解,從而釋放出其包裹的藥物。為此設(shè)計得到了PEG113-PAA9-PNIPAM107,PEG113-PAA24-PNIAPM193,和PEG113-PAA35-PNIPAM290。它們的LCST均在38-42℃之間。FITC-BSA作為模擬蛋白質(zhì),能被高效地包裹到該囊泡內(nèi)。該界面交聯(lián)的溫度敏感的聚合物囊泡對其他研究的蛋白質(zhì)(如細胞色素C,溶菌酶,卵清白蛋白和免疫球蛋白)的包裹效率略低,但也在35-50

6、％,載藥率為4-50wt.％。通過體外釋放研究(370c),在加入10 mM的二硫蘇糖醇時,大部分蛋白質(zhì)(80％)從交聯(lián)的囊泡中釋放出來。而沒有加入10 mM二硫蘇糖醇時,大部分蛋白質(zhì)(80-85％)在8小時后能仍保留在囊泡內(nèi)。體外細胞實驗結(jié)果說明,這種蛋白質(zhì)載體能有效將蛋白質(zhì)運輸?shù)郊毎麅?nèi)。所以,這些可逆交聯(lián)溫度敏感的囊泡可能克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提高囊泡對小分子藥物、大分子藥物以及探針分子的包載效率,提高囊泡在體內(nèi)血液中循環(huán)的穩(wěn)定性,提