α-氨基聚乙二醇—聚乳酸嵌段共聚物（α-H_2N-PEG-b-PLA）的合成及其医用研究

【摘要】： 聚乙二醇-聚乳酸两亲性嵌段共聚物(PEG-b-PLA),在水中易形成胶束,且在人体内具有良好的生物相容性、无毒性、生物可降解性、体内长循环性等,因此PEG-b-PLA胶束在医学诊断,体内药物缓释及药物靶向运输方面具有广阔的应用前景。为了提高对细胞的靶向作用,我们合成了PEG一端具有氨基,可修饰靶向分子的功能化端氨基聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(H2N-PEG-b-PLA),旨在进一步研究其在磁共振成像(MRI)造影剂二乙二胺五乙酸钆(Gd-DTPA),脂溶性药物载体及靶向运输方面的应用。本文主要研究内容和结果如下： 1采用阴离子开环聚合法,以六甲基二硅基胺基烷钾(KHMDS)作为引发剂,顺序加入环氧乙烷(EO),D,L-丙交酯(D,L-LA)进行开环聚合,酸解去除氨基保护基团后成功得到了一系列端氨基聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(H2N-PEG-b-PLA)。反应是可控聚合,可以通过调节投料比合成具有不同分子量和组成的聚合物。用GPC、FTIR与1H NMR表征了嵌段共聚物的结构。 2利用H2N-PEG-b-PLA端氨基引发Nε-苄氧羰基赖氨酸酸酐(Lys(z)-NCA)开环聚合,得到了新型的聚赖氨酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物(PLL-b-PEG-b-PLA)。该共聚物与二乙二胺五乙酸酐(DTPA)反应得到PLL(DTPA)-b-PEG-b-PLA,采用溶剂透析法法制备了胶束,然后与GdCl3水溶液混合,制备了表面螯合有Gd3+离子的聚合物胶束。GPC,FTIR与1H NMR表征了聚合物的分子量和组成,表明合成了该三嵌段共聚物；采用荧光探针法测定的聚合物的临界胶束浓度(CMC)为3.18×10-4g／L；透射电镜(TEM)观察胶束大小均匀,具有规则的球形核-壳结构；动态激光散射法(DLS)测定胶束平均粒径在120 nm左右。细胞毒性,血浆实验和MRI驰豫率测试表明,螯合有Gd3+聚合物胶束对细胞没有毒性,可以在体内至少稳定存在4h,胶束r1值与小分子Gd-DTPA相比提高了约5倍。 3界面沉积法制备了H2N-PEG-b-PLA胶束和负载噻唑烷酮药物(CDBT)的聚合物胶束,TEM与DLS对胶束进行了表征,结果表明其具有规则的球形核-壳结构,大小均匀,平均粒径在120nm左右,且分布较窄。紫外吸收光谱测定最大包封率为84.5%。倒置相差荧光显微镜观察表明FITC标记的聚合物胶束可以被细胞吞噬。药物缓释实验表明载药聚合物胶束21天时释放到90%,具有很好的药物缓释作用。采用SRB方法测定了空白胶束与载药胶束的细胞毒性,实验表面聚合物是生物安全的,载药胶束具有较高的细胞毒性,表明具有很好的缓释作用。 4 H2N-PEG-b-PLA与叶酸(Folate)和4-甲氧基苯甲酰胺(AA)分子分别反应制备了具有靶向作用的FOL-PEG-b-PLA与AA-PEG-b-PLA。FTIR与1H NMR表征了聚合物的结构。并且以FITC-PEG-b-PLA.FOL-PEG-b-PLA与AA-PEG-b-PLA按一定比例混合的混合物作为载体,制备了包覆有磁性Fe304纳米粒子(SPIO),具有多重靶向功能的胶束。TEM与DLS对胶束进行了表征,结果表明其具有规则的球形核-壳结构,大小均匀,平均粒径为90nm左右。通过外加磁场与交变梯度磁强计测定了胶束的磁学性能,表明胶束对SPIO的磁学性质没有影响。倒置相差荧光显微镜观察表明FITC标记的多重靶向功能胶束可以被小肺癌细胞H460吞噬。