刺激响应性聚肽共聚物的设计合成及其纳米医学.pdfVIP

主题E功能高分子材料 2014年10月12—16日中国·成都 Eo．05 刺激响应性聚肽共聚物的设计合成及其纳米医学幸 刘岗，董常明” (上海交通大学化学化工学院高分子科学与工程系上海200240) 近年来刺激响应性聚合物在智能生物材料、纳米医学、药物控释、以及组织工程等诸多 领域受到了广泛的研究【lJ。生物降解性聚肽(或聚氨基酸)具有良好的生物相容性和可降解性、 主链可以修饰不同的功能基团、以及具有独特的构象刺激响应机制，目前已成为一类重要的 生物医学材料。在刺激响应性聚肽材料方面，有关pH、热、光、氧化还原等例子已有许多报 道，这为实现药物的按需释放提供了有效途径，亦将推动聚肽材料在生物医学领域的应用【2】。 为此，我们开展了光响应性聚肽共聚物的设计合成、多重刺激响应性转变、及其纳米医学的 研究工作【3】。 l Path ～S—S—” 。4“H雄0g～。4．orl ， H 。 (sH訾 n一 本研究中，我们设计合成了一种新的光敏性氨基酸单体S．邻硝基苄基．L一半胱氨酸．N一羧酸 酐(NBC-NCA)，利用开环聚合制备了一系列聚(S一邻硝基苄基一L．半胱氨酸)．聚乙二醇嵌段 共聚物(PNBC—b．PEO)。利用薄膜法自组装制备了聚肽共聚物囊泡，通过两条转变路径，我 们实现了囊泡的多重刺激响应性行为(Figure1)。在聚合物结构转变路径1(Path1)中，首 先该囊泡粒子溶液用365 nm紫外光照射60 min，NB基团完全脱落，纳米粒子形貌从囊泡转 变为球形胶束。然后，在0．1mmol／L H202的作用下，4h内纳米粒子尺寸从1804-10m增 ‘感谢国家自然科学基金的资助 主题E功能高分子材料 2014年10月12—16曰中国·成都 4-9 4-58 mmol／L的DTT还原6h，粒径又减小到142hill，这说明光 大到410 nm。而后用10 照后的纳米粒子展现了可逆的氧化还原响应性。在聚合物结构转变路径2(Path2)中，在3．27 mol／L H202的作用下共聚物侧链的硫醚被氧化为砜基，粒子形貌依然是囊泡。进一步光照研究 发现，90min后NB完全脱落，同时粒子形貌转变为球形胶束。体外刺激释放实验表明，紫外 光可快速地加快阿霉素药物DOX的释放，而氧化刺激则相对平缓地加速药物释放，复合刺激 则兼具二者的特点。紫外脉冲释放结果表明12h内91．3％DOX被快速释放，并展现出了开一 关(on—off)的药物释放行为。MTr实验表明该聚肽共聚物载体的细胞毒性低，经脉冲紫外光 6x3 DOX 3x3min和UV 照后的载药纳米粒子(UV min)，IC50值分别为3．11lag equiv／mL和 1．41 DOX DOX lag equiv／mL)。由于氧化刺激 lag equiv／mL，均小于未光照样品的IC50值(6．64 DOX min紫外光复合刺激后IC50