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《n-异丙基丙烯酰胺丙烯酸胆甾醇酯共聚物研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、Ｎ-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸胆甾醇酯共聚物研究 曾宏波 李耀邦 张昊宇 王晓工 (清华大学材料科学与工程研究院化工系高分子研究所 北京 100084) 两亲性聚合物在同一分子链中包含亲水和亲脂结构单元,具有独特的水溶液行为,在很多领域得到了广泛应用.两亲性聚合物通过水溶液的选择性溶解效应,一定条件下可以聚集成具有较窄粒径分布的聚合物胶束.胶束的典型特征是其核壳结构,亲脂单元由于疏水作用在水溶液中自组装成胶束的内核,亲水链段则包围在内核的周围形成一个较为舒展的壳层[1].由于两亲性聚合物胶束内核有较高的药物包埋能力,胶束在体内选择性分布的特点,近年
2、来其在靶向药物传递和药物缓释领域的应用备受关注[1].携带药物的聚合物胶束在体内分布主要是由其胶束尺寸和表面(壳层)性质决定的,而受到包埋在胶束内核的药物性质的影响较少.因此,胶束壳层性质和胶束尺寸设计是聚合物胶束药物传递体系实现有效控制的关键因素.溶液中聚合物胶束内核形成的直接动力是包括疏水聚集作用,金属络合、电荷作用,及氢键作用等相互作用也会有一定的影响[2].一般而言,疏水性内核应具有生物降解性.一些非生物降解性的聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯[3]、聚苯乙烯[4,5])目前也用于此领域的应用研究,但这些聚合物必须无毒,其分子量较低,能够被体内
3、正常代谢排出.聚合物胶束的壳层一般不要求生物降解性,但要具有生物相容性,如聚氧化乙烯等.近年来,具有热敏性或者ｐＨ敏感性的聚合物如聚(Ｎ异丙基丙烯酰胺)(ＰＮＩＰＡＭ)[6～8]和聚丙烯酸[9]等也被用来制备刺激响应性的壳层结构.ＰＮＩＰＡＭ在其大分子链上同时具有亲水的酰胺基团和疏水的异丙基,使得ＰＮＩＰＡＭ呈现出温度敏感性.在常温下,ＰＮＩＰＡＭ溶于水中形成均匀的溶液,当温度升高至32℃左右时,溶液发生相分离.相变点的温度定义为最低临界溶液温度(ＬＣＳＴ).ＰＮＩＰＡＭ在ＬＣＳＴ附近的相转变是一种温度敏感的可逆变化,所以可以利用此温度敏感效应来
4、控制包埋在胶束内部的药物释放.胆甾醇是一种具有生物相容性但很疏水的化合物,胆甾醇类化合物在血液中主要是以载脂蛋白(Ｌｉｐｏｐｒｏｔｅｉｎ)的形式存在,血液中的载脂蛋白可以简单地看成由胆甾醇、胆甾醇羧酸酯、甘油三酯以及蛋白质等多种有机分子的“共聚集体”,胆甾醇和胆甾醇羧酸酯在各种载脂蛋白中的迁移、运动等行为和疏水亲脂作用密切相关[10].因此胆甾醇酯类是一种理想的聚合物胶束药物载体核层材料. 关于丙烯酸胆甾醇酯疏水化修饰聚异丙基丙烯酰胺已有文献提及[11],但只报道了在一种投料比下合成的Ｐ(ＮＩＰＡＭｃｏＣＨＡ)共聚物,未对聚合物结构(如共聚物
5、组成比等)、聚合物性能和溶液行为等进行系统表征和深入研究.本文以Ｎ异丙基丙烯酰胺(ＮＩＰＡＭ)为温敏结构单元,丙烯酸胆甾醇酯(ＣＨＡ)为疏水结构单元,合成了一系列不同ＰＮＩＰＡＭＣＨＡ摩尔组成比的无规两亲性共聚物.利用浊度法、荧光探针法、表面张力法等对上述两亲性共聚物的最低临界溶解温度(ＬＣＳＴ)和胶束形成能力等进行了系统的研究,并探索这类温度敏感性聚合物胶束在药物控制释放中应用的可能性.1 实验部分1.1 主要原料及仪器表征 胆甾醇,天津市化学试剂公司,生物试剂.Ｎ异丙基丙烯酰胺,自制.1,4二氧六环,北京化工厂,分析纯,减压蒸馏提纯.四
6、氢呋喃,北京化工厂,分析纯.偶氮二异丁腈(ＡＩＢＮ),无水乙醇重结晶提纯.石油醚,北京化工厂,分析纯.红外光谱分析采用Ｎｉｃｏｌｅｔ560ＩＲ傅立叶红外光谱仪;浊度分析采用ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒＬａｍｂｄａＢｉｏ40紫外可见光谱仪;1ＨＮＭＲ测定采用ＢｒｕｋｅｒＡＭ500核磁共振仪;胶束和分布测定采用激光粒度分析仪Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ3000ＨＳ(ＭａｌｖｅｒｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＬｔｄ,ＵＫ);溶液表面张力测定采用ＯＣＡ20视频光学接触角测量仪(ＤａｔａｐｈｙｓｉｃｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＬｔｄ,Ｇｅｒｍａｎｙ).荧光探针分析采用Ｆ4500荧光
7、光谱仪(ＨｉｔａｃｈｉＨｇｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ,Ｔｏｋｙｏ,Ｊａｐａｎ);共聚物的分子量的测定是采用Ｗａｔｅｒｓ150Ｃ型凝胶渗透色谱仪,以窄分布的聚苯乙烯试样为标准,四氢呋喃为淋洗液.1.2 单体和聚合物的合成1.2.1 丙烯酸胆甾醇酯 将12.12ｇ(00314ｍｏｌ)胆甾醇和8ｍＬ丙烯酰氯(过量)溶解在50ｍＬ无水苯中,加入少量对苯二酚作阻聚剂,加热回流反应7ｈ.将反应液溶于70ｍＬ乙醚,依次用饱和Ｎａ2ＣＯ3溶液,10%ＨＣｌ溶液,饱和ＮａＣｌ溶液洗涤;分液收集有机相,无水ＭｇＳＯ4干燥过夜.旋转蒸发大部分溶
8、剂,将浓缩后的溶液再溶于一定量的无水乙醚中,加入大量无水乙醇沉淀,得白色粉末状固体,收率为78.2%.产物经过红外光谱和核磁共振测定,证
