聚乙二醇-聚乳酸-聚甲基丙烯酸羟乙酯两亲性三嵌段聚合物的合成及其自组装研究
高分子微球材料分析与载药控释研究总结
1.药物释放机理【2】
• 从微球表面直接溶解
• 从可溶胀基体中扩散
• 材料的降解
多数情况下都不是通过单一机理来释放的，亲水性聚合 物以前两种为主，疏水的合成高分子主要通过材料的降 解释放药物。
2.药物包埋与释放形式【4，5】
（1） 分散在高分子构成的囊壁基材中 （2） 包埋在微囊中空部分
（1） 从微囊表面直接释放 （2） 通过可渗透的囊壁扩散 （3） 材料的溶蚀
容性好又可降解的纳米空心微球。
来源:《Soft Matter》英
文文摘
空心微球电镜图
复合层次结构中空微球
双层无机物中空微球
化学所在腔体结构与材料领域取得系列进展 Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1523 Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 6727
实心微球电镜图片
来源:沈阳理工大学 环境与化学工程学 院 作者:穆锐,何广
洲,邓爱民
中空聚合物微球的 制备及其在涂料中 的应用研究 实心微
球扫描电镜图
自组装空心微球
• 自组装空心微球的新进展 问题：制备方法复杂、材料相容性差、难降解
聚乙二醇接枝海藻酸钠的合成，发现它与a-环糊精包合在水体系中自组装成相
• 半合成高分子
• 多系纤维素衍生物，如羧甲基纤维素，琥珀酸醋酸纤维 素等
• 合成高分子
• 可降解，不可降解，根据应用需要主要是研究可降解的 聚合物，主要的基材：天然蛋白类、多糖、生物合成聚 酯
可生物降解高分子材料载体形式【1】
• 微（纳)球 • 微胶囊 • 胶束 • 水凝胶 • 前体药物
高分子载体的材料
对于非刺激响应载体遵从扩散控制机理 符合Fick扩散定律，响应载体类似脉冲 方式给药
聚乳酸_聚乙二醇三嵌段共聚物包载_省略_米胶束的制备及其体外药物释放行为_齐旭
２
复 旦 学 报（ 自然科学版 ）
第５ ２卷
பைடு நூலகம்
１ 实验部分
１． １ 主要试剂与仪器 ， 左旋 －乳酸 （ 国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限 公 司； 双羟基聚乙二醇（ 数均分子量为２ ＡＲ 级 ） Ｐ Ｅ Ｇ， ０ ０ ０， ） ， （ ） ， ， ， 德国 Ｆ 乳酸锌 （ 美国 Ｓ 紫杉醇 （ 西安昊轩生物科 ６ ０ ０ ０ ｌ ｕ ｋ ａ公司 ； Ｚ ｎ Ｌ ａ ｉ ｍ ａ 公司 ； Ｐ Ｔ Ｘ） ａ ｃ ｌ ｉ ｔ ａ ｘ ｅ ｌ ｇ ｐ ２） ） ， 技有限公司 ； 透析袋 （ 上海绿鸟生物科技有限公司 ． 乙酸乙酯 、 无水乙醚 、 二氯甲烷 、 ＭＷＣ Ｏ＝１ ０ ０ ０， ３ ５ ０ ０ 吐温 ８ 国药集团化学试剂有限公司 ． 乙腈 、 四氢呋喃 ， 国药集团化学试剂有限公司 ． ０等， ＡＲ 级 ， ＨＰ Ｌ Ｃ 级， 磷酸氢二钠 ， 上海强顺化学试剂有限公司 ． 磷酸二氢钾 ， 上海大合化学品有限公司 ． ＡＲ 级 ， ＡＲ，
１ １ ， 在Ｂ 共振频率为５ 溶剂为氘 Ｈ 核磁共振测试 （ Ｈ ＮＭＲ） ＲＵＫ Ｅ Ｒ 液体核 磁 共 振 仪 上 进 行 ． ０ ０ ＭＨ ｚ
） 代氯仿 ， 化学位移以四甲基硅烷 （ 作内标 ． ＴＭＳ ， 差示 扫 描 量 热 分 析 （ 在Ｐ 样 品 质 量 为 ６±０． 在 Ｄ Ｓ Ｃ） ｅ ｒ ｋ ｉ ｎ Ｅ ｌ ｍ ｅ ｒ Ｄ Ｓ Ｃ ６ 仪 器 上 完 成， １ ｍ － ｇ ／ ３ ０ｍ Ｌ ｍ ｉ ｎ Ｎ ０℃／ ｍ ｉ ｎ 升温速度从室温到 １ ５ ０℃． ２ 保护下以 １ ／ 扫描电镜测试 （ 在Ｓ 浓度为 １ Ｓ ＥＭ） ４ ８ ０ ０ 高分辨场发射扫描电镜上完成 ， ０ｍ ｍ Ｌ 聚合物样品滴在硅 － ｇ 片上风干后进行观察 ． 凝胶渗透色谱 （ 测定聚合物分子量采用 带 折 光 指 数 的 Ｗ 流动相为四氢 Ｇ Ｐ Ｃ） ａ ｔ ｅ ｒ ４ １ ０ 仪 器 测 试 得 到． ／ 流速 １． 以聚苯乙烯为标样 ． 呋喃 ， ０ｍ Ｌ ｍ ｉ ｎ， （ ，ＨＰ 高效液相色谱 Ｈ 在日本岛津公司 Ｌ ｉ ｈ Ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ Ｌ ｉ ｕ ｉ ｄ Ｃ ｈ ｒ ｏ ｍ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｈ Ｌ Ｃ） Ｃ １ ０ Ａ 型液 相 － ｇ ｑ ｇ ｐ ｙ 色谱仪上完成 ， 配以 Ｓ 检 Ｐ Ｄ １ ０ Ａ 紫外 ＵＶ 检测器和 Ｄ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ 色谱柱 （ Ｃ １ ８ 填料 ， ５μ ｍ， ４． ６ｍｍ×２ ５ ０ｍｍ） ． － ／ （ ， ） ， ／ 测波长 ２ ２ ７ｎ ｍ 流动相为乙腈 水 ５ ５∶４ ５ 体积比 流速为 １． ０ｍ Ｌｍ ｉ ｎ． ／ 粒径测试采用马尔文 Ｚ 制备聚合物浓度为 ０． ｅ ｔ ａ ｓ ｉ ｚ ｅ ｒ Ｎ ａ ｎ ｏ 粒度电位分析仪 ， ５ｍ ｍ Ｌ 的样品进行测 ｇ 溶剂挥发／薄膜水化法制备胶束在 Ｅ 定． Ｙ Ｅ Ｌ Ａ Ｎ １ ０ ０ 旋转蒸发仪上完成 ． － １． ２ 载药胶束的制备及粒径测定 ／ 直接溶解法采用磁力搅拌器 ， 在转速 ５ 将５ 随后 ０ ０ ｒ ｍ ｉ ｎ下， ０ｍ Ｌ 去离子水中 ， ｇ 共聚物于溶解于 ５ｍ 在室温下加入紫杉醇搅拌 、 分散 ２ 离心去除不溶药物 ， 于 ４ ℃ 保 存． 溶 剂 挥 发／ ４ｈ 后 ， ０． ４ ５μ ｍ 滤膜过滤 ， 薄膜水化法首先需要配制共聚物和紫杉醇的乙腈溶液 ， 使用旋转蒸发仪除去溶剂乙腈 ， 得到均匀透明聚合 物膜 ． 真空放置过夜 ， 除去痕量溶剂 ． 加入去离子水室温溶解薄膜 ， 离心去除不溶药物 ， ０． ４ ５μ ｍ 滤膜过滤 ， 于 ４℃ 保存 ． ／ 采用马尔文粒度电位分析仪 ， 对聚合物浓度为 ０． 将样品滴加载硅片 ５ｍ ｍ Ｌ 的样品 进 行 粒 径 测 定 ． ｇ 自然风干后 Ｓ ＥＭ 观察形貌 ． １． ３ 载药胶束的体外释放和载药量测定 ／ 转移 １ｍ 浸没在 ５ｍ Ｌ 载药胶束至透析袋 ， Ｌ 释放介质磷酸盐缓冲溶液 （ Ｐ Ｂ Ｓ， ０． ０ １ｍ ｏ ｌ Ｌ， Ｈ＝７． ４， ｐ ） 含有 ０． 中， 于 设 计 实验 点 将释 放 介 质全 部 取出， 补 １％ 体积比吐温 ８ ０ ３ ７℃ 恒温 振 荡 模 拟 体 内 循 环 条 件 ． 充等体积新鲜缓冲介质 ． 取出的释放介 质 ， 使 用 ＨＰ 绘 制 体 外 释 放 紫 杉 醇 累 积 释 放 率－ Ｌ Ｃ 测 试 药 物 浓 度， 时间曲线 ． 定体积的载药胶束加入 容 量 瓶 中 ， 甲醇定容超声１ 确定 ５ｍ ｉ ｎ 后 使 用 ＨＰ Ｌ Ｃ 测 定 紫 杉 醇 浓 度， 载药胶束的载药量和包封率 ． １． ４ 载药胶束对大鼠脑胶质瘤细胞的抑制 ） 噻唑蓝 ， 能够 被 活 细 胞 线 粒 体 中 琥 珀 酸 脱 氢 酶 ３ ４， ５ ２ ２， ５ ＭＴ Ｔ） －（ － 二甲基噻唑－ － － 二苯基四氮唑溴盐 （ 氧化 ， 但同死细胞不发生反应 ， 利用 ＭＴ 设计实验 Ｔ 氧化后 转 化 为 蓝 紫 色 结 晶 甲 臜 对 溶 液 的 吸 光 度 影 响 ， 测试游离紫杉醇蓖麻油乙醇制剂 、 两种方法制备载紫杉醇的胶束对体外大鼠脑胶质瘤细胞（ 存 活 率． Ｃ ６） 以每孔 ５ 之后每孔中加 入 不 同 浓 度 的 Ｃ ６ 由上海交通大学肿瘤研究所提供 ， ０ ０ ０ 的密度接种在 ９ ６ 孔板中 ， ／ 每个浓度平行做三组 ． 给药 ４ 的 ＤＭＥＭ 细 胞 游离紫杉醇或载药胶束溶液 ， ８ｈ 后更换含 ＭＴ Ｔ（ ５ｍ ｍ Ｌ） ｇ 培 养介质 ， 孵育 ３ｈ． 除去 ＭＴ 每孔加入 １ 用酶标仪读数 ， 测量 ４ Ｔ 溶液 ， ５ ０μ Ｌ ＤＭＳ Ｏ 溶解细胞 ． ９ ５ｎ ｍ 处的 吸光度值 ．
两亲性及全亲水性嵌段聚合物在水溶液中的超分子自组装行为
2009年春博政考核姓名：李昌华学号：SA07020003系别：高分子材料与工程（20）Email：chli@日期：二零零九年六月两亲性及全亲水性嵌段聚合物在水溶液中的超分子自组装行为摘要：在过去的几十年里，水溶液中嵌段聚合物的超分子自组装行为受到了越来越广泛的关注。
研究报道，它们在药物释放，影像，遥感，和催化等领域的应用都取得了重大突破。
除了嵌段单元的序列长度，分子量，溶剂和链结构都能极大地影响它们在一些选择性的溶剂中的自组装性能。
这篇文章主要介绍了两亲性和全亲水性嵌段聚合物(DHBCs)的非线性链拓扑结构，包括杂臂星形嵌段聚合物，树状嵌段共聚物，环状嵌段共聚物，梳状共聚物刷。
发展脉络众所周知，两亲性嵌段聚合物可以在水溶液中自组装成的多种形态，包括：球状，棒状，片状，囊泡，大型复合胶束或囊泡【1-5】。
在过去的几十年中，由于嵌段共聚物组装体在药物释放【6-8】，成像【9-14】，遥感【15, 16】和催化【17-21】领域有着重要的应用，因而这一领域得到了越来越广泛的关注。
全亲水性嵌段聚合物(DHBCs)是一类特殊的两亲性嵌段聚合物，由化学性质不同的两嵌段或多嵌段组成，每个嵌段都有水溶性。
大多数情况下，全亲水性嵌段聚合物其中的一个嵌段的水溶性足以促进聚合物的溶解和分散，另一个嵌段为环境敏感水溶性聚合物。
当外部环境如pH值，温度，离子强度和光照发生变化时，其由水溶性的嵌段转变为不溶性的嵌段并出现胶束化行为【22-26】。
某些环境响应性的DHBCs甚至可以表现多重胶束化行为，通过调节外部环境条件其可以形成两种或多种具有反转结构的纳米尺度聚集体【22, 23, 26-32】。
DHBCs在稀水溶液中独特的环境敏感自组装行为成为近年来高分子自组装领域研究的一个新的热点，关于其的研究将进一步扩大嵌段聚合物组装体的应用范围。
该部分主要介绍领域发展的基本脉络，主要集中描述近几年来两亲性和全亲水性嵌段聚合物超分子自组装体具有的非线性链拓扑结构，包括杂臂星型聚合物，树枝状嵌段聚合物，环状嵌段聚合物和梳型嵌段聚合物。
PLA-PEG-PLA嵌段共聚物的合成及研究
PLA-PEG-PLA嵌段共聚物的合成及研究葛建华;王迎军;郑裕东;朱百家;姜宏伟;南开辉;吴刚【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2003(021)006【摘要】本研究将可生物降解高分子聚乳酸与具有亲水性链段的聚乙二醇共聚制得嵌段共聚物,用以改善疏水性材料聚乳酸的亲水性.研究发现通过共聚,显著改善了聚乳酸材料的亲水性,在一定反应条件下,使得材料的接触角由46°降为10～23°.同时还对共聚物的结构性能进行了表征和探讨.【总页数】4页(P817-820)【作者】葛建华;王迎军;郑裕东;朱百家;姜宏伟;南开辉;吴刚【作者单位】华南理工大学材料学院,广东,广州,510640;华南理工大学材料学院,广东,广州,510640;华南理工大学材料学院,广东,广州,510640;华南理工大学材料学院,广东,广州,510640;华南理工大学材料学院,广东,广州,510640;华南理工大学材料学院,广东,广州,510640;华南理工大学材料学院,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TQ322【相关文献】1.含PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物的可降解聚氨酯的合成及表征 [J], 李洁华;丁明明;殷争艳;谭鸿;谢兴益;何成生;樊翠蓉;钟银屏2.单模聚焦微波辐射酶促合成PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物 [J], 罗丙红;钟翠红;徐宠恩;焦延鹏;周长忍3.PLA-PEG-PLA嵌段共聚物合成及其共混改性聚乳酸中空纤维膜抗污染性能研究[J], 沈鹏;张秋吉;杨昌玉;陈顺权;杜如虚4.两亲性三嵌段共聚物PLA-PEG-PLA的合成及其自组装行为的研究 [J], 宋群立;李丹;田奇石5.含PLA-PEG-PLA三嵌段共聚物的PLA中空纤维的制备及其性能研究 [J], 沈鹏;张玉坤;许嘉瑛;陈顺权;杜如虚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
聚缩水甘油-b-聚乳酸嵌段共聚物的合成及其自组装性能的研究
成 侧基 为． Ｏ Ｈ 的聚 合 物 ， 进 而 能进 行 官 能 团 的 修 饰 。本 文 以 Ｐ Ａ Ｇ Ｅ为 起始 物合 成 了聚缩水 甘油 ． ｂ ． 聚乳 酸嵌 段共 聚物 （ Ｐ ｇ ｌ ｙ ｃ ｉ ｄ ｏ ｌ － ｂ － Ｐ Ｅ Ａ） ， 并研 究 了该
束、 囊泡和柱状体等 ， 这些 纳米粒子在 药物输送、 生物传感器和组织工程等方 面具有重要 的潜在应 用价 值 ¨ ． ２ Ｊ 。由于聚 乳 酸 （ Ｐ Ｌ Ａ ）和 聚 乙 二 醇
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ａｍｐ ｈ ｉ ｐ ｈ ｉ ｌ ｉ ｃ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｃ ｏ ｅｌ ｐ ｙ ｍｅ ｒ ； ｓ ｅ ｌ ｆ － ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｅ ； ｍｉ ｃ ｅ Ｕ ｅ ｓ ； ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ
两 亲嵌段 共 聚物 能够 自组 装 成 纳 米 尺 寸 的胶
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｍ ｐ ｈ ｉ ｐ ｈ ｉ ｌ ｉ ｃ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｃ ｏ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ Ｐ （ ｇ ｌ ｙ ｃ ｉ ｄ ｏ １ ） － ｂ － Ｐ Ｌ Ａ ｗ ａ ￥ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ
聚合物在水溶液中的 自组装性能。
（ Ｐ Ｅ Ｇ ） 无毒 、 良 好 的生物相容性等特性 ， 它们被广 泛用于生物医用材料 的合成 【 ３ ． ４ ］ ， 但 是除端基外 ，
它们 不 具有 能被 修 饰 的 功 能 基 团 ， 这 限制 了二 者 的应 用 范 围 。 聚 烯 丙 基 缩 水 甘 油 醚 （ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ） 是
胶束介绍
希望对从事微球、纳米粒、胶束给药研究的人们有所裨益嵌段共聚物胶束的研究进展摘要：综述了嵌段共聚物胶束形成机理，组成、结构、类型，理化性质，制备方法和影响因素，药学方面的应用等进展。
关键词：胶束，嵌段共聚物，给药载体，综述嵌段共聚物是指在单一线性共聚物分子中存在两种或两种以上结构不同的链段，可根据需要合成具有特定化学结构、分子量的共聚物。
两亲性共聚物在溶液中可自组装成特定的超分子有序聚集体——胶束。
目前，胶束在药学领域主要作为表面活性剂、药物载体、增溶剂和纳米材料等。
本文就嵌段共聚物胶束的各种性质及在药学中的应用进行简要综述。
1.嵌段共聚物胶束的组成、结构、类型：嵌段共聚物胶束是由两亲性嵌段共聚物在水中溶解后自发形成核壳结构的高分子胶束，完成对药物的增溶和包裹，其载体多为人工合成，可生物降解，在水性介质中热力学稳定。
胶束主要由亲水性的壳和亲脂性的核组成，其材料多为亲水－疏水嵌段共聚物，亲水嵌段多为具有生物相容的共聚物如聚乙二醇（PEG）、聚氧乙烯（PEO），聚乙烯吡喏烷酮（PVP）等；疏水嵌段多可生物降解的共聚物如聚乳酸（PLA）、乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、聚ε-己内酯（PCL）、聚苄基天门冬氨酸（PBLA）、聚苄基谷氨酸（PBLG）等，也有不可降解的聚苯乙烯（Pst）、聚异丙基丙烯酰胺（PIPAA）等。
此外，也有三嵌段的亲水－疏水－亲水共聚物作为胶束的材料，如泊洛沙姆（PEO-PPO-PEO），PEG-PLGA-PEG等（1）。
胶束的形态，有球状、囊泡状、棒状、层状、六角束状、洋葱状、蠕虫状等。
根据胶束亲水-疏水嵌段长度的不同，可将胶束分成两种，若亲水端长度大于比疏水端，形成星形胶束，亲脂嵌段大于亲水嵌段，则形成平头胶束（2）。
2.胶束的形成机理、影响因素及理化性质：2.1形成机理：嵌段共聚物胶束的形成取决于疏水端的吸引力和亲水端的排斥力。
依据热力学定律，核壳界面的表面自由能较小时胶束更稳定，此时胶束收缩，界面积缩小，亲水端的空间排斥力增大；界面张力和空间排斥力相互制约，使胶束不能无限的聚集或舒张而形成具有稳定粒径的胶束体系。
聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成及其静电纺丝研究
聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成及其静电纺丝研究聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成及其静电纺丝研究引言：聚合物是一类广泛应用于医学、材料科学和纺织等领域的功能性材料。
聚乳酸（PLA）和聚乙二醇（PEG）是两种常见的聚合物，它们具有良好的生物相容性和可降解性能，因此被广泛应用于生物医学材料领域。
本文将讨论聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成方法以及其在静电纺丝技术中的应用。
一、聚乳酸—聚乙二醇共聚物的合成方法聚乳酸—聚乙二醇共聚物可通过多种合成方法得到，常见的有原位缩合法、无溶剂法和聚合法等。
1. 原位缩合法原位缩合法是将乳酸和乙二醇作为原料，添加催化剂在高温下反应得到聚乳酸—聚乙二醇共聚物。
该方法具有简单、操作便捷的优点，但是会产生大量有害气体。
2. 无溶剂法无溶剂法是在无溶剂条件下，通过改变反应温度和时间来控制乳酸和乙二醇的反应，进而得到聚乳酸—聚乙二醇共聚物。
无溶剂法可以减少有害气体的生成，在绿色合成方面有一定优势。
3. 聚合法聚合法是通过聚合反应将乳酸和乙二醇连接起来，得到聚乳酸—聚乙二醇共聚物。
聚合法的特点是反应条件温和，反应效率高。
二、聚乳酸—聚乙二醇共聚物在静电纺丝研究中的应用静电纺丝是一种制备纳米纤维的方法，具有制备工艺简单、纤维尺寸可调控、制备速度快等优点。
聚乳酸—聚乙二醇共聚物在静电纺丝研究中得到广泛应用。
1. 纳米纤维膜的制备将聚乳酸—聚乙二醇共聚物溶液通过电场作用使其纺丝成纤维，经过凝固和固化处理后制备成纳米纤维膜。
聚乳酸—聚乙二醇共聚物的生物相容性和可降解性能使其成为一种理想的生物医学材料。
2. 药物控释系统将药物嵌入聚乳酸—聚乙二醇共聚物的纳米纤维中，利用纳米纤维的大比表面积和多孔结构，可以有效地控制药物的释放速度。
这种药物控释系统可以延长药物的作用时间，提高疗效。
3. 组织工程支架材料聚乳酸—聚乙二醇共聚物的生物相容性和可降解性能使其成为一种理想的组织工程支架材料。
通过静电纺丝技术制备的纳米纤维具有类似于体内纤维组织的结构，可以在体内提供支撑和导引作用，促进组织再生。
表面活性剂的合成研究
高分子表面活性剂的研究现状摘要：概述了近年来高分子表面活性剂研究的主要进展及现状，包括天然改性及化学合成类高分子表面活性剂。
天然改性高分子表面活性剂主要介绍了纤维素类。
纤维素类的改性是将带长链烷基的疏水性物质接枝到纤维素链段上，使其具有两亲特性来提高表面活性。
目前超声波法是制备纤维素类高分子表面活性剂的一种新途径。
对于化学合成类，由于单体种类选择和组成变化范围广，且合成手段多，因此品种较多。
化学合成类的主要合成方法有两亲单体均聚,亲油/亲水单体共聚及在水溶性较好的大分子物质上引入两亲单体。
目前，高分子表面活性剂领域的研究仍进展缓慢，在合成同时具有超高分子量和高表面活性的问题上还值得深入研究。
关键词：高分子表面活性剂；化学合成类高分子表面活性剂；天然改性高分子表面活性剂；研究现状；综述一、引言高分子表面活性剂是指分子量达到某种程度以上（一般为1000-1000000）又有一定表面活性的物质。
由于高分子表面活性剂兼具有增粘性和表面活性，因此在石油开采、涂料工业、医药、化妆品、蛋白质等领域中有巨大的应用前景。
高分子表面活性剂按离子类型划分，可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四大类。
按来源划分，可分为天然高分子表面活性剂、天然改性高分子表面活性剂及合成高分子表面活性剂。
最早使用的高分子表面活性剂有淀粉、纤维素及其衍生物等天然水溶性高分子化合物，它们虽然具有一定的乳化和分散能力，但由于这类高分子化合物具有较多的亲水性基团，故其表面活性较低。
1951年Stass合成了聚皂，1954年第一种商品化高分子表面活性剂问世，此后各种合成高分子表面活性剂相继开发并应用于各种领域。
二、天然及改性高分子表面活性剂天然高分子物质，如水溶性蛋白质、树脂，是有名的保护胶体，现在仍在大量应用。
从动植物分离、精制或经化学改性而制得的半合成高分子表面活性剂也大量出现。
天然类高分子表面活性剂的种类较多，有纤维素类、淀粉类、腐植酸类、木质素类、聚酚类、单宁和栲胶、植物胶和生物聚合物等。
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* E-mail: rian1971@ (Yan, J. J.), hujh@ (Hu, J. H.) Received June 9, 2012; revised July 9, 2012; published online July 17, 2012. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 50873029, 51073042, 51103026), the Shanghai Scientific and Technological Innovation Project (No. 11JC1400600), the Natural Science Foundation of Shanghai City (No. 11ZR1403100), and the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education (No. 20110071120006). 国家自然科学基金(Nos. 50873029, 51073042, 51103026)、上海科技创新行动计划(No. 11JC1400600)、上海市自然科学基金(No. 11ZR1403100)和高等 学校博士学科点专项科研基金(No. 20110071120006)资助项目.
Abstract Amphiphilic copolymers that can assemble into core-shell micelles in aqueous media have potential application as drug carriers for controlled-release. In this article an amphiphilic triblock copolymer poly(ethylene oxide)-block-poly(lactic acid)-block-poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PEG-b-PLA-b-PHEMA) was synthesized by ring-opening reaction and atom transfer radical polymerization. The polymers were characterized by 1H NMR, FT-IR and gel permeation chromatography. In aqueous solution, PEG-b-PLA-b-PHEMA can self-assemble into micelles. Characterized by DLS and TEM, micelles are found to be spherical with uniform size. Large numbers of hydroxyl groups on the PHEMA chain offer reaction sites for subsequent functional modification, which make it a promising platforms for drug delivery systems. Keywords amphiphilic; ATRP; PLA; PHEMA; micelle
目前, 仅有少数的研究报道通过内酯的开环反应以 及可控活性自由基聚合制备聚酯和聚丙烯酸酯的嵌段 共聚物[11～13]. 这两类聚合物中, 聚乳酸(PLA)具有良好 的生物相容性和生物降解性[14], 聚甲基丙烯酸羟乙酯 (PHEMA)具有很好的血液相容性[15], 并被大量应用于 隐形眼镜, 两者在生物医药领域均是非常重要的聚合物 材料. 王彬等[16]制备了 PEG-PLA 纳米微球, 证实了其 作为纳米药物载体的可行性、稳定性. 本文成功利用丙 交酯的开环反应和原子转移自由基聚合将聚乙二醇、聚 乳酸和聚甲基丙烯酸羟乙酯结合起来, 目前尚未见文献 报道. 所制备的线性三嵌段共聚物在水溶液中自组装形 成胶束(由疏水性的 PLA 链段形成内核, 亲水性 PEG 链 和 PHEMA 链形成壳层), PHEMA 链上的大量羟基为功 能化改性提供了反应位点, 使其在药物控释方面有很好 的发展前景.
摘要 具有生物相容性的两亲性嵌段共聚物在水中易形成胶束, 在医学诊断、体内药物缓释及药物靶向输送方面具有 广阔的应用前景. 利用二嵌段聚合物聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLA)引发甲基丙烯酸羟乙酯的原子转移自由基聚合, 制备 了两亲性三嵌段聚合物聚乙二醇-聚乳酸-聚甲基丙烯酸羟乙酯(PEG-PLA-PHEMA), 利用凝胶渗透色谱(GPC), 红外光 谱(FT-IR), 1H NMR 表征了其聚合物组成; 然后利用透析法制备了不同分子量的聚合物胶束, 动态光散射(DLS)和透射 电镜(TEM)结果表明其形貌规整、尺寸均一, 而且胶束粒径在 PEG 和 PLA 链段长度不变的条件下, 随 PHEMA 链段的 变长而增大. PHEMA 链上大量羟基的存在为聚合物胶束的功能化改性提供了反应位点, 加上本身完全由具良好生物相 容性的聚合物制备, 使其在可控药物释放方面具有很大的应用潜力. 关键词 两亲性; 原子转移自由基聚合; 聚乳酸; 聚甲基丙烯酸羟乙酯; 胶束
2166
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© 2012 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS
Chin. J. Org. Chem. 2012, 32, 2166～2170
Chinese Journal of Organic Chemistry
负载在核中, 利用胶束达到增溶、降低毒性、提高血液 循环时间的目的[5]. 此外聚合物胶束粒径一般在 20～ 200 nm 之间, 可以进入血管, 并由于 EPR (enhanced permeation and retention)效应对癌细胞有被动靶向能 力[6].
聚酯和聚丙烯酸酯是聚合物胶束最常见的成分. 聚 酯如聚丙交酯、聚己内酯等一般作为疏水链, 具有生物 降解性和生物相容性; 聚丙烯酸酯虽然无法降解, 但其 通过改变单体种类可以轻松的达到调节聚合物链性能 的目的, 比如亲疏水性[7]、pH 敏感性和温敏性[8]. 这些 特点使得将两者结合起来的两亲性嵌段聚合物具有性 能可调控性和部分可降解性[9]. 茹敏良等[10]制备了聚甲 基丙烯酸羟乙酯-聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚丙烯酸三元 共聚物, 可以通过改变聚合物的结构调整所制备胶束的 性能. 聚酯和聚丙烯酸酯在聚合物合成中已得到广泛的 应用.
有 机 化 学 DOI: 10.6023/cjoc201206009
Chinese Journal of Organic Chemistry
研究简报
NOTE
聚乙二醇-聚乳酸-聚甲基丙烯酸羟乙酯两亲性三嵌段聚合物的 合成及其自组装研究
席陈彬 a 杨 东 a 李 静 b 晏建军*,b 胡建华*,a
(a 复旦大学高分子科学系 聚合物分子工程国家重点实验室 上海 200433) (b 第二军医大学东方肝胆外科Байду номын сангаас院肝外一科 上海 200438)
将 PEG-PLA 4 g (0.435 mmol)置于 50 mL 三口瓶中, 加入 0.053 g DMAP (0.435 mmol), 抽真空充氮气, 重复 数次. 氮气保护下加入二氯甲烷 15 mL, 三乙胺 0.12 mL (0.87 mmol). 冰浴下慢慢滴入 2-溴异丁酰溴 0.11 mL (0.87 mmol), 继续在冰浴下搅拌 1 h, 然后在室温反应 24 h. 用 80 mL 二氯甲烷稀释后依次用饱和碳酸氢钠和 饱和食盐水洗三遍, 用无水硫酸镁干燥过夜, 浓缩后沉 淀于乙醚, 真空干燥得到白色固体, 产率 90.3%. 1H
Synthesis and Self-assembly of Poly(ethylene oxide)-bpoly(lactic acid)-b-poly(2-hydroxyethyl methacrylate) Amphiphilic Triblock Copolymer
Xi, Chenbina Yang, Donga Li, Jingb Yan, Jianjun*,b Hu, Jianhua*,b
目前正在开发的药物中有将近一半水溶性很差, 这 很大程度上制约了其投入应用[1]. 表面活性剂胶束可以 对疏水性药物起到增容作用, 但其具有较高的临界胶束 浓度(CMC)、较差的稳定性. 两亲性嵌段共聚物胶束具
有低 CMC, 更好的热稳定性[2], 在疏水性药物的负载与 可控释放方面具有更好的应用价值[3,4]. 两亲性嵌段共 聚物由疏水链和亲水链构成, 在水溶液中可以自组装成 疏水性核以及亲水性壳层. 药物可以通过疏水相互作用
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
DL-丙交酯购于 TCI 试剂, 聚乙二醇(PEG5000)、2溴异丁酰溴、溴化亚铜购于 Sigma-Aldrich, 2,2-联吡啶购 于百灵威试剂, 甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、辛酸亚锡 购于 aladdin 试剂, 三乙胺(TEA)购于上海化学试剂厂. 甲苯使用前用钠回流至二苯甲酮变紫色后收集馏分. 溴 化亚铜用乙酸室温搅拌过夜后一次用乙醇、乙醚和丙酮 洗三次, 然后真空干燥 24 h. DL-丙交酯使用前用乙酸乙 酯重结晶两次, 40 ℃真空干燥 24 h, 再放入装有 P2O5 的干燥器过夜. 甲基丙烯酸羟乙酯使用前过碱性氧化铝 柱子, 然后减压蒸馏.
(a State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Department of Macromolecular Science, Fudan University, Shanghai 200433)
(b Department of Hepatic Surgery I, Secondary Military Medical University, Shanghai 200438)