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功能性聚合物的合成及靶向载药纳米粒子的研究

吴战宇  
【摘要】: 功能性高分子材料与纳米技术相结合在生物医学领域具有十分重要的意义和应用价值。功能性两亲梳状聚合物形貌规整可控,既具有高度的两亲性同时能够包覆药物及纳米粒子,是良好的多功能纳米载药体系载体。荧光纳米量子点及氧化铁纳米粒子在生物医学领域应用广泛,具有良好光学性能的荧光纳米量子点及具有良好磁性能的氧化铁纳米粒子在医学成像方面具有独特的优势。本论文主要合成了多羧基聚合物及功能性两亲梳状共聚物,对聚合物的性质和结构进行了研究。利用这些聚合物制备水溶性纳米粒子,并考察这些纳米粒子的特性。最终,制备了具有成像、靶向、药物缓释的多功能纳米粒子载药体系,具体工作如下: 首先,利用溶液聚合法合成生物可降解的多羧基聚合物,聚衣康酸甲基丙烯酸(PIA-MAA)。利用配体交换反应制备水溶性荧光纳米量子点PIA-MAA-QDs,该量子点水溶性好,性能稳定。其次,利用溶液聚合法合成两亲性聚合物,聚(甲基丙烯酸十八酯-co-甲基丙烯酸)(PSM)。通过相转移作用,制成水溶性好、性能稳定的量子点(PSM-QDs)。第三,利用酰胺化反应用乙醇胺及氨基聚乙二醇2000修饰PSM,合成了两亲性梳状聚合物聚(甲基丙烯酸十八酯-co-甲基丙烯酸)-乙醇胺(PSM-EtA)以及聚(甲基丙烯酸十八酯-co-甲基丙烯酸)-聚乙二醇胺(PSM-PEG)。利用PSM-EtA包埋叶酸(FA),通过相转移的方法制备聚合物载药体系PSM-EtA@FA,并利用PSM-PEG包埋盐酸阿霉素(DOX),制备聚合物载药体系PSM-PEG@DOX。两种载药体系的包埋率高,载药量大,缓释作用明显。最后,利用酰胺化反应将靶向分子尿激酶(uk)连接到两亲梳状共聚物PSM-PEG上,合成了具有靶向功能的聚(甲基丙烯酸十八酯-co-甲基丙烯酸)-聚乙二醇胺-尿激酶(PSM-PEG-uk)。利用PSM-PEG及PSM-PEG-uk作为相转移试剂,制得水溶性PSM-PEG-uk@IO纳米粒子,及PSM-PEG-uk@IO-DOX复合载药纳米粒子体系。该纳米粒子体系具有良好的超顺磁性、载药率大、包埋率高。由于荧光纳米粒子出色的光学特性及医学成像优势,进一步制得PSM-PEG@QDs,PSM-PEG-uk1@QDs,PSM-PEG-uk2@QDs及PSM-PEG-uk2@ QDs-DOX四种荧光纳米粒子。这些荧光纳米粒子的光学性能稳定并具有良好的药物包埋特性。 总之,具有成像、靶向、药物缓释的多功能纳米粒子载药体系功能独特,优势突出,必将在生物医学领域得到广泛应用。


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