pH敏感双亲性聚合物的研究进展
利用共价键或对脂质体表面进行物理包衣连接上聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG),可以增加表面亲水性,延长脂质体在血液循环中的滞留时间,从而使其在网状内皮系统(RES)的消除率达到最小。脂质体长循环的性质增强了脂质体的通透性和保留性,对于肿瘤治疗来说,在药物或基因的被动靶向方面有更大的价值。有研究者已制备出PEG修饰的长循环pH-敏感脂质体,该脂质体是通过将PEG结合到pH-敏感型的末端烷基化的NIPAAm和甲基丙烯酸的共聚物上而制得的[26]。
3.4pH敏感两亲性聚合物胶束给药系统
胶束由双亲性聚合物形成,是球形超分子纳米组装体,具有核保护的双层结构,粒径在20~100 nm之间,由于它自身独特的性质例如高溶解性、高载药能力及低毒性,已被认为是具有相当大潜力的药物载体。胶束粒径小,高的水溶性,可以避免快速的肾脏消除和RES的摄取,从而增加在血液循环中的时间,被动累积在肿瘤组织。pH-敏感性胶束利用肿瘤组织的酸性卸载药物以达到靶向给药的一些途径已有报道[27]。
Jinyoung等[28]制备了pH-敏感的聚乙二醇-聚(β-氨基酸酯)聚合胶束,由亲水的聚乙二醇壳和疏水的pH-敏感聚(β-氨基酸酯)核组成。用迈克尔聚合反应合成聚乙二醇-聚(β-氨基酸酯)两亲性共聚物,然后,通过控制亲水段聚乙二醇和pH-敏感聚(β-氨基酸酯)的摩尔比来调节pH-响应的物理化学性质(如胶束-反胶束行为,临界胶束浓度,平均胶束粒径等)。聚(β-氨基酸酯)具有pH敏感性是因为其中含有一个三级胺,pKb约为6.5。此外,所制备的pH-敏感胶束在肿瘤细胞(pH 6.8-7.2)时,显示出敏锐的pH 依赖性的胶束-反胶束的转变。给B16F10荷瘤小鼠注射载有阿霉素的pH敏感胶束,与游离的阿霉素相比较,前者显著地抑制了肿瘤生长,并延长了荷瘤小鼠的生存期。
最近,在水溶液中能展现出各种形式的双亲水性嵌段共聚物已成为药物传递的焦点。 3.5pH敏感两亲性聚合物囊泡
在药物释放领域,高分子囊泡作为一种药物载体,而备受关注。为了实现对囊泡中药物的可控释放,通过引入环境响应高分子材料(如pH、温度等),可制备具有环境响应能力的高分子囊泡[29-31]。目前,高分子聚集体一般是通过具有特殊微结构的两亲聚合物(如两亲嵌段聚合物或两亲接枝聚合物)在选择性溶剂中的自组装得到的。
李振泉等[32]利用自由基聚合的链转移反应,制备了以羧基为端基的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM-COOH),然后以该聚合物作为亲水的侧链,利用其羧端基和聚(4-乙烯基吡啶)(PVPy)疏水主链上的吡啶基团间的相互作用,在共溶剂DMF中形成超分子两亲接枝聚合物体系,在上述体系中逐滴加入水可以使其通过自组装形成高分子囊泡。通过控制PVPy与PNIPAM-COOH的质量比在1~3之间,可以控制囊泡尺寸在130~330 nm之间。由于囊泡中
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pH敏感双亲性聚合物的研究进展
含有吡啶基团,因而该囊泡具有pH 敏感性。以日落黄为药物模型,以这些pH 敏感性囊泡作为药物载体,通过调节环境的pH 值可以实现对药物的控制释放。
4结论及展望
pH-敏感型双亲性聚合物,利用正常组织与病理组织的生理pH值的不同,靶向给药于病灶部位,该给药系统对疾病尤其是癌症的治疗,有明显的优势。pH-敏感型两亲性聚合物将是一个很有希望的智能药物载体。但目前该技术组要处于实验室阶段,关于控释机制、聚合物的选择、毒理学等,以及如何将其产品化仍是这一领域研究人员共同面临的挑战。
(1)目前可用于制备药物载体的无毒、生物相容性好、可生物降解性质的pH-敏感型双亲性聚合物有限,以及对这些聚合物的体内代谢动力学还缺乏系统的研究,而这些恰恰是研究生物材料在医学与生物学中的应用所必须首先解决的问题;
(2)对聚合物进行适当靶向性的修饰,以满足pH-敏感型双亲性聚合物制备的药物载体在体内长循环,靶向到病灶的需求;
(3)在天然聚多糖(研究得最多的是透明质酸、壳多糖和海藻酸钠)和多肽的聚合物骨架上引入pH敏感的酸性或碱性基团,并对聚合物进行疏水修饰,从而得到生物可降解的pH-敏感型双亲性聚合物是今后发展的趋势;
(4)优化pH敏感性双亲性聚合物合成技术,向工业化发展。
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