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刺激响应型嵌段聚合物是目前研究最多、应用最为普遍的一类聚合物。尤其是氧化还原型两亲性嵌段共聚物,近几年来发展迅速。由于人体中的肿瘤组织与正常组织相比,其细胞内含有较高水平的活性氧自由基(ROS),因此,利用这种生理环境的差异,通过控制药物载体的氧化还原响应性,最终实现药物在不同癌变部位的靶向和可控释放。目前,氧化还原响应型嵌段聚合物已广泛用作小分子药物、siRNA、DNA、药用蛋白等的传递载体。基于以上研究基础,本文采用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法合成了一系列氧化还原响应型的两亲嵌段共聚物,探究了聚合物在水溶液中的自组装胶束化行为、氧化还原诱导下嵌段共聚物胶束可逆的自组装与解组装过程,以及氧化应激的药物体外可控释放性能。主要内容如下:1.本文以生物相容性良好,无毒的N-丙烯酰吗啉(ACMO)为原料,以含有二茂铁基团的2-丙烯酰氧乙基二茂铁甲酸酯(AEFC)为共聚单体,通过原子聚合自由基转移(ATRP)法合成了一系列具有不同亲/疏水嵌段比例的氧化还原刺激响应的两亲嵌段共聚物,即聚N-丙烯酰吗啉-b-聚-2-丙烯酰氧乙基二茂铁甲酸酯嵌段共聚物(PACMO-b-PAEFC)。利用核磁共振氢谱(1HNMR)、红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物的结构依次进行了表征;利用X射线衍射(XRD)和小角X射线散射(SAXS)研究了嵌段共聚物的结晶行为。结果表明,合成的聚合物形成片状堆积;其周期性结构随着亲/疏水链段比例未见明显的改变,而结晶度和晶片尺寸会随着体系组成而变化。2.借助荧光分光光度计、透射电镜(TEM)与动态激光光散射仪(DLS)研究了聚合物胶束的自组装行为,结果表明PACMO-b-PAEFC在水溶液中可自组装形成稳定的球状“核-壳”纳米胶束,在此基础上,研究了不同氧化剂H2O2,NaCIO,FeC13和KMnO4和还原剂抗坏血酸Vc所诱导的聚合物胶束的形态变化。紫外光谱(UV-vis)、透射电子显微镜(TEM)和动态光散射激光粒度仪(DLS)测试表明,处于还原态的二茂铁基团可以被水溶性氧化剂氧化为亲水性的二茂铁盐,胶束疏水的内核由蜷缩状态转变为舒展状态,胶束膨胀,尺寸变大。当氧化态的二茂铁盐被抗坏血酸(Vc)还原后,二茂铁盐被还原为电中性的二茂铁,胶束又恢复到原来的微观形貌和尺寸,表现出良好的氧化还原可逆自组装与解组装特性。循环伏安法(CV)测试进一步表明,制备的嵌段共聚物具有(准)可逆的电化学氧化还原活性,并可通过体系组成来调控。3.以紫杉醇(PTX)为模型抗肿瘤药物,研究了不同亲/疏水嵌段比例的聚合物胶束的载药能力,并在不同浓度的氧化剂存在下进行了载药胶束的释放行为研究。结果表明可通过亲疏水链段的比例来调控载药量,随着疏水比例的增加,胶束的载药量增加。体外释放的结果表明,在pH 7.4及含有氧化剂的PBS介质中,PTX的释放量少,释放速率慢,而在pH 5.8的介质中释放量明显增多,达到61.4%;且释放速率可通过氧化剂的种类和浓度进行调控,在真正意义上实现了氧化还原可控的抗癌药物靶向释放。采用MTT试验初步评价了空白胶束以及载药胶束的的生物学性能,结果表明空白胶束对A549肺癌细胞毒性较小,有良好的生物相容性;而承载药物的胶束可以实现抗癌活性及治疗效率的提高,从而使其成为一种潜在的药物释放载体材料。