超支化聚己内酯/聚缩水甘油醚共聚物的合成及在基因传递载体方面的应用

论文摘要

聚己内酯类材料由于其良好的生物相容性及长效降解性,在药物控释载体、基因转染等领域具有广泛的应用前景。聚缩水甘油醚是一类具有超支状结构,带有大量可修饰末端基团的高分子聚合材料,具有很好的溶解性和生物相容性。本研究合成了一种新型的超支化聚己内酯/聚缩水甘油醚共聚物（poly（epsilon-caprolactone）-b-hyperbranchedpolyglycidol,PCL-b-HPG）。PCL-b-HPG具有两亲性且带有大量羟基末端基团,能改善聚己内酯的亲水性和可修饰性。将PCL-b-HPG制备成纳米胶束,考察了其细胞毒性和基因转染效果,末端偶联RGD多肽,以期为开发新型靶向药物传递系统奠定基础。首先以辛酸亚锡（Sn（Oct）2）为催化剂、月桂醇（1-Dodecanol）为引发剂,将己内酯单体聚合成一定分子量羟端基聚己内酯。随后采用阴离子聚合法,以二氧六环为溶剂,在萘钾为催化剂作用下,使羟端基聚己内酯引发缩水甘油醚聚合,合成了PCL-b-HPG。所得产物结构通过核磁共振氢谱（H1NMR）、红外光谱（IR）和葡聚糖凝胶色谱（GPC）进行了表征。进一步对PCL-b-HPG嵌段共聚物反应条件进行考察,实验证实反应时间为5h,滴加速度小于1 mL/h时,反应条件最优。此外采用活性聚合法,以负离子络合型催化剂双金属μ—氧桥烷氧化物（[（n-BuO）2AlO]2Zn）催化ε—己内酯聚合,得到活性PCL预聚物,进一步引发缩水甘油醚聚合,成功的合成了带有大量端羟基的AB型嵌段共聚物PCL-b-HPG。与阴离子聚合法相比,通过“活”性聚合得到的嵌段共聚物的多分散度Mw/Mn为1.3左右,分散性较低。GPC、1HNMR、DSC测定结果表明所得共聚物的结构基本符合预定结构。当己内酯和缩水甘油醚单体投料摩尔比为1:2时,反应时间10h,缩水甘油醚单体滴液速度为2 mL/h,达到最适反应条件。采用界面沉淀法成功制备了PCL-b-HPG纳米胶束。通过TEM、SEM和粒径分析仪观察,所得纳米胶束为球形,形状均匀,粒径为（170±10.0）nm。采用MTT法,检测了PCL-b-HPG纳米胶束的细胞毒性,并制备了载pEGFP-C1基因纳米胶束,所制备的纳米胶束的平均粒径约为225nm,pEGFP-C1质粒的含量约占2%,基因包埋效率在85%以上。凝胶阻滞电泳实验,显示以纳米胶束的形式装载基因,泳道中出现了明显的拖带,表明PCL-b-HPG纳米胶束能有效的包裹质粒DNA分子,体外EA.hy926细胞转染实验证实PCL-b-HPG载基因纳米胶束能够转染质粒DNA,转染效率约在15%。以N-甘氨酸马来酰亚胺直接偶联法和PCL-b-HPG羧化改性/酰胺键偶联法将RGD4C连接于PCL-b-HPG纳米胶束表面。通过IR、XPS等检测技术证实RGD成功连接于纳米粒表面。表面RGD化的纳米胶束可以识别肿瘤血管内皮上的整合素受体,使之有机会成为新型靶向药物传递系统。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 第一节 树枝状聚合物的结构和性能特点
• 第二节 树枝状聚合物在生物医学领域的应用
• 第三节 聚缩水甘油醚
• 第四节 聚己内酯
• 第五节 课题的提出
• 参考文献
• 第二章 萘钾为催化剂合成超支化聚己内酯/聚缩水甘油醚共聚物
• 第一节 前言
• 第二节 实验部分
• 第三节 结果与讨论
• 第四节 本章小结
• 参考文献
• 第三章 μ—氧桥双金属烷氧化物为催化剂合成超支化聚己内酯/聚缩水甘油醚共聚物
• 第一节 前言
• 第二节 实验部分
• 第三节 结果与讨论
• 第四节 本章小结
• 参考文献
• 第四章 基于PCL-b-HPG基因传递系统研究
• 第一节 前言
• 第二节 实验部分
• 第三节 结果与讨论
• 第四节 本章小结
• 参考文献
• 第五章 基于PCL-b-HPG纳米级药物传递系统的构建
• 第一节 前言
• 第二节 实验部分
• 第三节 结果与讨论
• 第四节 本章小结
• 参考文献
• 全文结论
• 附录
• 个人简历
• 论文发表情况
• 致谢