两亲性聚合物
两亲聚合物的合成方法及应用
广东化工 2013年第1期· 54 · 第40卷总第243期两亲聚合物的合成方法及应用蔡晓新,郝阿辉,刘秋霞,陈振远,吴世易,吴旭*(广州大学化学化工学院,广东广州 510006)[摘要]文章对两亲聚合物的合成方法及应用进行了综述。
两亲聚合物可通过胶束共聚合、溶液聚合、分散聚合、主链接枝法等方法合成。
目前已广泛应用于成膜材料、药物运输、降低稠油粘度、稳定金属胶体、处理污染体系等领域,具有良好的市场前景。
[关键词]两亲聚合物;合成方法;应用[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)01-0054-01Synthesis and Application of the Amphiphilic PolymersCai Xiaoxin, Hao A’hui, Liu Qiuxia, Chen Zhenyuan, Wu Shiyi, Wu Xu*(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China) Abstract: The synthesis and application of the amphiphilic polymers were reviewed. The amphiphilic polymers could be synthesized via micelle copolymerization, solution polymerization, dispersion polymerization and matrix polymerization. Amphiphilic polymers were applied to various fields like membrane material, transportation of medicine, viscosity reducer, disposing polluted solution and so on.Keywords: amphiphilic polymers;synthesis;application两亲聚合物是一类具有特殊分子骨架的双亲高分子结构,结构中可控结构参数众多,主链的长短及刚柔性质可以通过单体类型和聚合度的调节而改变;功能性侧链的种类、长度及密度也可以变化,可帮助人们实现从分子水平上调控两亲分子性能的愿望,具有强大的功能可塑性和可控性。
两亲性AB嵌段聚合物的合成与结构表征
子 表面活性剂 、 料分 散剂 、 颜 高分 子加 工 助剂等 . 利
用 传统的 自由基聚合反应 以及具有功 能基 的链转移 剂, 可以制备这类 聚合物 . 是 由于聚合反应 的可控 但 性 差 , 果将导致 聚合产 物呈现宽分子量 的分 布 ; 结 分
甲基丙烯 酸缩 水甘 油 酯 ( GMA) 聚合 , 对 其 进行 再
改 性 , 到两 亲性 AB嵌段 聚合 物. 得
P MMA 的合 成 ; AB嵌段 聚 合物 的合 成 ; ② ③嵌 段 聚合 物 的改 性. 主要 的反应 式如 式 ( ) 1:
1 实 验 部 分
1 1 主 要 试 剂 及 试 剂 的 预 处 理 .
合 [ 具 有 单 体 适 用 范 围 广 、 原 料 纯 度 无 特 别 要 对
海 羽 田精 细 化 工 有 限 公 司 ; 酸 丁 酯 : 析 纯 , 醋 分 天 津新 通 精 细 化 工 有 限 公 司 ; 甲苯 : 析 纯 , 津 新 分 天 通精 细 化 工 有 限公 司 ; 甲醇 : 工业 品 ; 以上试 剂 均 未经 进一 步纯 化处理 直接 使用 . 1 2 聚合 物 的合成 路线 . 本实验 的合 成 主要 包 括三部 分 : ①B段 聚合物
0 引 言
两亲性聚 合物 是 一类 对 水相 和油 相 皆有 亲 和
力 , 兼 具 有 高 分 子 的增 黏 性 和 低 分 子 表 面 活 性 剂 并
密欧 化 学 试 剂 有 限公 司 , 用 前 经 5 的 Na H 使 O
水洗 涤 2 ~3次 以除 去 阻聚剂 , 然后 用去 离 子水 洗
综述-pH敏感双亲性聚合物
综述-pH敏感双亲性聚合物pH敏感双亲性聚合物的研究进展pH敏感双亲性聚合物的研究进展摘要:pH敏感双亲性聚合物由于具有多种潜在的用途而引起广泛关注。
本文综述了pH敏感双亲性聚合物的概念,组成,分类,合成方法以及在药物输送中的应用,并对其发展趋势进行了展望。
关键词:pH敏感;双亲性;聚合物;共聚物;胶束;脂质体;纳米粒两亲性聚合物是指同一高分子中同时具有对两种性质不同的相(如水相与油相,两种油相,两种不相容的固相等)皆有亲和性的聚合物。
pH敏感性聚合物是其溶液相态能随环境pH、离子强度变化的聚合物。
已有理论研究结果表明,聚合物分子内及分子间交联作用力可以分为以下几种:氢键、范德华力、静电作用和疏水作用力[1]。
在pH响应体系中四种作用力共同起作用引发pH敏感性,其中离子间作用力起主要作用,其它三种作用力起到相互影响、相互制约的作用。
一般来说,具有pH响应性的高分子中含有弱酸性(弱碱性)基团,随着介质pH值、离子强度改变,这些基团发生电离,造成聚合物内外离子浓度改变,并导致大分子链段间氢键的解离,引起体相分子构型或溶解度的改变。
1.pH敏感双亲性聚合物的分类pH敏感双亲性聚合物有两大类:一是聚合物中包含弱酸、弱碱基团和聚电解质的化合物;二是聚合物中有能在酸性条件下水解的连接段[2]。
1.1包含有可离子化的弱酸、弱碱基团的聚合物和聚电解质化合物羧基是典型的弱有机酸聚合物取代基。
这一类可在较低pH下接受质子并在中性和较高pH下放出质子,如聚丙烯酸(PAA)或聚甲基丙烯酸(PMAA)。
弱有机碱聚合物如聚(4-乙烯基吡啶)在较高pH下接受质子,在较低pH下放质子,如聚[甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯](PDMAEMA),侧基带有取代氨基,因而在中性或酸性条件下可获得质子[3,4]。
药物载体在酸性或碱性条件下,聚合物中pH敏感基团会水解断裂或极性发生变化,使得聚合物纳米粒子破裂,同时负载其中的药物会被释放出来[5-7],释放过程中没有药物和载体之间没有化学键的变化。
两亲化合物名词解释
两亲化合物名词解释在化学中,两亲化合物(amphiphile)是指具有两亲性质的分子。
这类化合物具有一种特殊的性质,即在同一分子中同时含有亲水基团和亲油基团。
这种分子结构使得两亲化合物在溶液中能够同时与水和其他有机溶剂相溶。
两亲化合物在许多领域具有重要的应用,如洗涤剂、化妆品、药物输送、生物材料等。
一、定义两亲化合物,又称为表面活性剂(surfactant),是指在同一分子中同时含有亲水基团和亲油基团的化合物。
亲水基团通常是指能够与水分子相互作用的原子或基团,如羟基、磺酸基等;亲油基团则是指能够与非极性有机溶剂相互作用的原子或基团,如长链烃基、酯基等。
由于两亲化合物在同一分子中兼具亲水亲油性质,因此能够在不同环境中自由扩散,如在水中扩散到空气中,或在有机溶剂中扩散到水中。
二、分类根据亲水基团和亲油基团的数量和类型,两亲化合物可以分为以下几类:1. 单组分表面活性剂:这类化合物仅包含一个亲水基团和一个亲油基团。
例如,阴离子表面活性剂(如硫酸钠)和两性表面活性剂(如磷酸酯)。
2. 双组分表面活性剂:这类化合物包含两个不同的亲水基团和亲油基团。
例如,阳离子表面活性剂(如季铵盐)和非离子表面活性剂(如聚氧乙烯醇)。
三、应用两亲化合物在许多领域具有重要的应用,主要包括以下几个方面:1. 洗涤剂:两亲化合物作为表面活性剂,能够降低水中的表面张力,使油渍更容易从衣物上去除。
此外,它们还能够降低水与空气之间的界面张力,有助于泡沫的产生和稳定性。
2. 化妆品:两亲化合物在化妆品中用作乳化剂、增稠剂等,有助于提高产品的稳定性和性能。
例如,阴离子表面活性剂可以用于洗发水中,有助于去除头发上的油脂和污垢。
3. 药物输送:两亲化合物可以作为药物载体,将药物输送到特定的组织或细胞中。
例如,阳离子表面活性剂可以将药物输送到带负电荷的细胞表面,从而提高药物的生物利用度和靶向性。
4. 生物材料:两亲化合物可以用于制备生物相容性的材料,如纳米纤维、纳米颗粒等。
环氧乙烷与苯乙烯两亲性聚合物的合成
环氧乙烷与苯乙烯两亲性聚合物的合成赵祺,张长生,贺传兰,黄明,李茂果(中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900)关键词:环氧乙烷;苯乙烯;聚合物;合成中图分类号:O632132 文献标识码:A近年来,用离子聚合和偶联方法制取嵌段两亲性高聚物的报道较多 1 - 4 。
本文采用大分子化学改性方法,采用自由基聚合的方式,先合成丙烯酰胺与苯乙烯的共聚物,形成苯乙烯结构为主的大分子链;再利用开环聚合反应,将环氧乙烷接枝到大分子链上,形成以聚苯乙烯为主链、聚环氧乙烷为支链的两亲性聚合物( PS2g2PE O) 。
萘钾试剂称取70g 萘,溶解于420m l 四氢呋喃中,再称取25g 钾,除去表面氧化层后,加入反应液,在氮气保护下,搅拌,反应4h 后,密封冷藏过夜,溶液呈墨绿色。
苯乙烯—丙烯酰胺共聚物与环氧乙烷的接枝共聚分别称取S2AA 共聚物25g 、环氧乙烷45g 、100m l 的二氧六环、搅拌后加入萘钾试剂10ml ,依次加入反应釜,反应釜密封后,通入氮气保护,搅拌速率250r/ min , 加压013MPa , 加热70 ℃, 反应12h 后, 除去压力, 滴加少量HC l 中止反应, 冷却后,取出物料。
用乙醚沉淀,清洗后,室温下真空干燥,产物用蒸馏水洗涤,除去残留的钾盐,再真空干燥。
PS2g2PE O 共聚物的产率为68 % ,共聚物中摩尔百分含量PE O 为50 % , PS 45 % ,丙烯酰胺5 % 。
1 实验部分111 仪器与试剂MX620 红外光谱仪,DRX2300 H z 超导核磁共振仪( T MS 为内标) ,DSC22C 差示扫描量热仪; FT2 80 凝胶渗透色谱仪。
试剂:苯乙烯( CR ,重庆东方试剂厂) ; 丙烯酰胺( CR ,成都科龙试剂厂) ; 环氧乙烷(工业品,上海永生试剂厂) ; 萘( 上海远航化工厂) ,偶氮二异丁腈( 上海试剂四厂) ; 二氧六环(AR ,天津化学试剂一厂) ; 乙醚( 西安化学试剂厂) ,甲醇与四氢呋喃(AR ,成都市联合化工试剂研究所) 。
新型两亲性含糖嵌段聚合物的合成与自组装
( .中山大学化学与化学工程学院 , 1 新型聚合物材料设计合成与应用广东省高校重 点实验室 , 广州 5 07 ; 12 5
2 .深 圳 清 华 大 学 研 究 院 , 圳 5 85 ) 深 10 7
摘要 以卢 环糊精( 一 D) 2乙基一一 一 C 和 一 2嗯唑啉 ( tz 为原料 , 过活性端 基化学偶联 法制 备 了乙酰麦芽七 EO ) 通 糖/ ( 一 聚 2乙基一一 2嗯唑啉) 两嵌段 聚合 物 ( c ——EO ) 借 助核磁共振 氢谱 、红外光谱 和凝胶渗 透色谱 等 A MH bP tz ,
手段证实了产物 的化学结构.采用核磁共 振氢谱 、 荧光光谱 、 透射电子显微镜 、 动态光散射及紫外一 可见分光 光度等方法探讨 了产物在水溶液中的 自组装行为 .结果表 明 , 得嵌段 聚合 物直接溶 于水后可 通过 自组装 所
形成纳米球形“ 壳 ” 核一 结构胶束 ,同时具有温度 响应性.所得聚合物 的临界胶束浓 度( h ) 4~ C , CI 为 C 7mgL 平 均粒径 ( ) 8 ~15n d 为 3 1 m,临界相转变温度( C T 为 4 6 L S ) 9~ 4℃ , 并且均可通过 P tz的链长进行调控. EO 关键词 两亲性嵌段聚合 物 ; 含糖聚合物 ; (一 聚 2乙基一一 2嗯唑啉) ;自组装 ; 温度敏感 0 3 61 文献标 识码 A 文章编号 05 - 9 (0 0 0 —6 6 6 2 1 7 0 2 1 )817 - 0 0 中图分类号
( C T 值偏 高 ( 7~1 1℃ ) .结 果 表 明 ,采 用 疏 水 性 链 段 ( 聚 己 内酯 、聚 乳 酸 、聚 苯 乙 LS) 8 0 如
磺化聚苯乙烯两亲聚合物
磺化聚苯乙烯两亲聚合物全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:磺化聚苯乙烯两亲聚合物(Sulfonated Polystyrene Amphiphilic Polymer,SPAP)是一种具有独特结构和性质的聚合物材料,具有两性化合物的疏水结构特性和亲水性分子结构特点。
它在化学、医药、材料科学等领域具有广泛的应用前景。
磺化聚苯乙烯两亲聚合物的制备方法主要有两种:一种是将聚苯乙烯分子中的苯环上的氢原子用磺酸进行磺化反应,形成具有亲水性的磺基结构,从而使聚苯乙烯转变为具有两性的两亲聚合物;另一种是通过聚合反应,在聚苯乙烯主链上引入磺基单体进行共聚,实现磺基单体与苯环结构的共轭作用,形成磺基共聚聚合物。
磺化聚苯乙烯两亲聚合物具有许多独特的性质和应用特点。
它具有疏水性和亲水性双重性质,可以在非极性有机溶剂和极性水溶液中均表现出良好的分散性和溶解性;由于其疏水部分具有聚合物链的柔软和亲水部分具有极性分子的亲水性,因此可形成大分子的稳定胶体系统,广泛应用于润湿剂、乳化剂等领域。
磺化聚苯乙烯两亲聚合物还具有优异的生物相容性和生物活性,可用作医用材料、药物载体等,在生物医学领域有着重要的应用前景。
可以将药物嵌入磺化聚苯乙烯两亲聚合物的胶体系统中,实现药物的定向释放和控制释放,提高药物的生物利用度和疗效。
磺化聚苯乙烯两亲聚合物具有多样化的结构和性质,具有广泛的应用潜力和发展前景。
在未来,随着材料科学和医学领域的不断发展,磺化聚苯乙烯两亲聚合物将在更多领域展现出其独特的优势和价值,为人类生活和健康带来更多的福祉。
第二篇示例:磺化聚苯乙烯(SPS)是一种具有两亲性的聚合物,具有独特的性质和应用领域。
它是一种重要的功能性聚合物,广泛应用于电解质膜、离子交换膜、膜电极等领域。
在本文中,将介绍磺化聚苯乙烯两亲聚合物的制备方法、性质特点和应用领域。
一、磺化聚苯乙烯两亲聚合物的制备方法磺化聚苯乙烯两亲聚合物的制备方法主要包括两步:首先是合成苯乙烯基聚合物,然后进行磺化反应。
两亲性聚合物的合成与性能研究
两亲性聚合物的合成与性能研究一、本文概述随着科技的不断进步和纳米科技的深入发展,两亲性聚合物作为一种特殊的聚合物材料,在诸多领域如生物医学、药物传递、涂料和表面活性剂等方面显示出巨大的应用潜力。
本文旨在深入探讨两亲性聚合物的合成方法,分析其在不同应用背景下的性能特点,以及研究其结构与性能之间的关系。
文章将首先介绍两亲性聚合物的基本概念和特性,然后详细阐述其合成过程,包括各种常用的合成方法和技术。
接着,本文将通过实验数据和分析,探讨两亲性聚合物的物理和化学性能,如溶解度、稳定性、自组装行为等。
文章将总结两亲性聚合物的研究现状,展望其未来的发展方向和应用前景。
通过本文的研究,希望能够为两亲性聚合物的进一步应用和发展提供理论基础和实践指导。
二、两亲性聚合物的合成方法两亲性聚合物,也称为双亲性聚合物或两性聚合物,是一类同时含有亲水性和疏水性链段的特殊聚合物。
其独特的性质使其在材料科学、生物医学、药物输送和表面工程等领域具有广泛的应用前景。
合成两亲性聚合物的方法多种多样,下面将详细介绍几种常用的合成方法。
乳液聚合:乳液聚合是一种常用的合成两亲性聚合物的方法。
在这种方法中,疏水性单体和亲水性单体在水油两相体系中同时聚合,生成的两亲性聚合物通过稳定剂(如乳化剂)的作用,稳定存在于乳液中。
通过调节单体比例、乳化剂种类和聚合条件,可以得到不同结构和性能的两亲性聚合物。
原子转移自由基聚合(ATRP):ATRP是一种可控/活性自由基聚合方法,可以精确控制聚合物的分子量和分子量分布。
利用ATRP,可以方便地合成结构明确、性能可调的两亲性聚合物。
通过选择适当的亲水性和疏水性单体,以及控制聚合条件,可以得到具有不同链段长度和组成的两亲性聚合物。
可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT):RAFT聚合也是一种可控/活性自由基聚合方法,与ATRP相比,RAFT聚合具有更广泛的单体适用性。
利用RAFT聚合,可以方便地合成各种结构复杂的两亲性聚合物。
两亲性聚合物的合成与性能研究
面活性;PFAM几乎不溶于通常的有机溶剂。由此可见,由于亲水基团、疏水 基团与可聚合双键的Y形连接点结构不同,单体及均聚物的性能差异显著。作 为对照研究,合成了与FAM结构类似的非氟单体,N.(十二烷基).N.(3,6,9.三
氧杂癸基)丙烯酰胺(CAM)。其均聚物PCAM在通常的非极性溶剂中溶解性 良好,在强极性溶剂中溶解性较差,这充分表明碳氟链与碳氢链对聚合物的性 能有显著影响。 2.合成了一系列FA及FAM与甲基丙烯酸.2.(二甲胺基)乙酯(DMAEMA) 的嵌段及无规共聚物,系统考察了两亲性单体结构、含量及在聚合物分子内的
provide some
unique properties due to its low surface energy,hydrophobieity,lipophobicity,low refractive index,lOW dielectric
on
constant。and weathering
no
can
self-assembly
to
form
a
variety of
morphologies in selective solvents,on the surfaces of substrates,and in bulk because of phase
separation
between hydrophilic
3。设计、合成了Y形非氟两亲性单体,N.十二烷基-N.(3,6,9.三氧杂癸 基).4.乙烯基苄胺(SCT),分别与N.乙烯基咔唑(VK)及N.(4.乙烯基苄基) 咔唑(StK)进行共聚,制备了一系列嵌段与无规共聚物。初步研究了聚合物对 多壁碳纳米管(MCNT)在不同溶剂中的分散作用,考察了咔唑单体结构、PSCT 链段长度及共聚物结构对聚合物分散MCNT性能的影响。结果显示,共聚物在
可控聚合制备两亲性聚合物及应用研究
1 【 州
R- M ’+ M x Mn ・ +M n 十 l X 』
.
Mn — X+ Mt n 移 “ 活 性 ”自由基 聚 合 ( A T R P ) 反 应
Fi g .1 Th e r e a c t i o n o f a t o m t r a ns f e r r a di c a l p o l y me r i z a t i o n
原子转 移 自由基 聚合 法可有 效地 对 聚合 物 的分
子结 构进 行设 计 , 制 备 出结 构 确 定 的并 且 具 有 特 殊
功 能的 聚合 物 以及 有 机 无 机 杂化 材 料 。A T R P的独 特之 处在 于使 用 了 卤代 烷 烃 作 引 发剂 , 并 用 过 渡金 属催 化剂 或退 化 转 移 的方 式 , 有 效 地 抑 制 了 双基 终 止反 应 。其合 成原 理如 图 1 所示 。 O i k o n o m o u 等人用 连 续 的 A T R P法 成 功 合 成
点之一 。
出了一 系列两 嵌段 和三嵌 段 的两 亲性 聚合 物 。他 们
先 用 甲基4. 溴 乙基苯 甲酸盐 ( I )、 苯 乙烯 基 磺 酸钠 、 C u B r 和2 , 2 一 联吡 啶合 成 了 大分 子 引 发 剂 I - P S S N a , 用a , a I _ 二溴 二 甲苯 ( I I ) 、 甲基 丙 烯 酸 甲酯 ( MM A) 、 C u B r 和2 , 2 一 联吡 啶合成 了大分 子引 发剂 P MMA — I I —
P MMA; 然 后再进 一步 用 A T R P法 合成 了两 亲性 的 两
2 两 亲性 聚合物 的可控聚合
磺化聚苯乙烯两亲聚合物
磺化聚苯乙烯两亲聚合物
磺化聚苯乙烯(简称SPS)是一种两亲聚合物,它具有独特的
化学结构和性质。
磺化聚苯乙烯是通过将苯乙烯聚合物的一部分苯
环上的氢原子进行磺化反应而制得的。
磺化的过程就是在苯环上引
入磺酸基团(-SO3H),这使得聚合物同时具有亲水性和疏水性。
磺
化聚苯乙烯因此具有两亲性质,即在分子中同时具有亲水基团和疏
水基团。
磺化聚苯乙烯的两亲性使得它在许多应用中具有广泛的用途。
首先,由于其亲水性,磺化聚苯乙烯可以用作离子交换树脂的原料,用于水处理、电解质膜等领域。
其次,磺化聚苯乙烯还可以用作燃
料电池的电解质膜材料,其亲水性和离子导电性能使其成为燃料电
池中重要的组件。
此外,磺化聚苯乙烯还可以用于制备抗静电材料、药物传递系统等领域,其独特的两亲性质为这些应用提供了可能。
除了应用,磺化聚苯乙烯的两亲性质也为科学研究提供了丰富
的研究课题。
研究人员可以利用其两亲性质来探索其在生物医学领
域的应用,比如用作药物传递系统的载体等。
同时,磺化聚苯乙烯
的两亲性质也为材料科学和化学工程领域的研究提供了新的思路和
方法。
总的来说,磺化聚苯乙烯作为一种两亲聚合物,具有广泛的应用前景和科研价值。
其两亲性质使得它在多个领域都有着重要的作用,并且为科学家和工程师提供了丰富的研究和开发空间。
希望未来能够有更多的研究和应用能够充分挖掘磺化聚苯乙烯的潜力,为人类社会的发展做出更大的贡献。
PEG在辅料中的应用
聚乙二醇的应用聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG),是由环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成聚合而得到的一类分子量较低的水溶性聚醚,聚乙二醇由于其聚合度差异,分子量通常在200~35 000之间,其化学通式为HOCH2(CH2OCH2)nCH2OH。
总的说来,在药剂学方面聚乙二醇主要可被用作为药物溶剂,药物附加剂或辅料,增塑剂和致孔剂,药物载体,修饰材料和渗透促进剂等。
聚乙二醇具有良好的生物相容性和两亲性,由此我们就可以看出聚乙二醇的在药剂学上的广泛用途。
作为一种两亲性聚合物,PEG既可溶于水,又可溶于绝大多数的有机溶剂,且具有生物相容性好、无毒、免疫原性低等特点,可通过肾排出体外,在体内不会有积累。
此外,PEG具有一定的化学惰性,但在端羟基进行活化后又易于和蛋白质等物质进行键合,键合后,PEG可将其许多优异性能赋予被修饰的物质。
作为表面修饰材料,聚乙二醇在体循环中的优点还有能防止与血液接触时血小板在材料表面的沉积,有效延长被修饰物在体内的半衰期,提高药物传递效果。
PEG获得了FDA的认可,被中、美、英等许多国家药典收载作为药用辅料。
长期以来,PEG在软(乳)膏剂、栓剂、滴丸剂、硬胶囊、滴眼剂、注射剂、片剂等各种药剂中有着广泛应用。
从上个世纪90年代开始,PEG在新型药物制剂中的应用的研究越来越多。
1 PEG修饰的纳米给药系统纳米给药系统,也称纳米控释系统,包括纳米微球(Nanospheres)和纳米胶(Nanocapsules),它们是直径在10~500nm之间的固状胶态粒子,活性组分(药物和生物活性材料等)通过溶解、包裹作用置于纳米粒的内部,或者通过吸附、附着作用置于纳米粒表面。
纳米给药系统具有降低药物毒副作用、防止药物失活、控制药物释放速率和靶向给药的效果,从而既可提高病灶部位的药物浓度,又可减少对机体其它部位的损害,提高药物的有效利用度,因而成为较理想的药物传输体系。
目前,纳米给药系统的载体材料一般为可生物降解聚合物,如以聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚癸二酸酐(PSA)为代表的聚酯、聚酸酐、聚氰基丙烯酸酯、聚氨基酸、聚原酸酯等具有良好生物相容性和可生物降解性的聚合物。
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两亲性纳米胶束载药系统的研究进展摘要本文综述了由两亲性共聚物制备纳米胶束用于载药系统的研究进展,并进一步介绍这些载药系统的优点及应用。
关键词两亲性共聚物纳米胶束前言两亲性共聚物是同时含有亲油性与亲水性高分子链段的大分子物质只有独特的溶液性质,聚集特性,表面活性,生物相容性,溶液选择性等。
两亲性高分子在选择性溶剂中发生微相分离,可以形成具有疏溶剂核与溶剂化壳的自组装结构——聚合物纳米胶束[1]是研究得较多的一种非常重要的药物载主要用于对疏水难溶药物的增溶作用。
在肿瘤的治疗上目前采用的主要是化疗,即利用化学药物杀、抑制肿瘤细胞的生长繁殖和促进肿瘤细胞的分化,但是化疗治疗肿瘤在杀伤肿瘤细胞的同时,也将正常细胞和免疫(抵抗)细胞一同杀灭,化疗依然无法根治肿瘤且药物利用度不高。
肿瘤耐药的机制错综复杂经典的产生耐药的原因是抗肿瘤药物在进入肿瘤组织后无法到达靶细胞内的分子靶点或者无法达到有效的胞内浓度。
而与传统剂型相比,纳米载药体系的优点是粒径10—100nm,能在血液中长时间循环并保持稳定;在靶位表现更好的生物膜穿透性能;可保护核苷酸,防止被核酸酶降解。
具有缓释、控释与靶向给药的特点,提高了生物利用度;降低了毒副作用;增加了药物稳定性;丰富了药物的剂型选择,减少了用药量等在纳米铁微粒表面包覆一层聚合物后,可以固定蛋白质或酶,以控制生物反应。
很多纳米颗粒在体内的吸收和分布具有一定的规律。
如肿瘤血管对纳米颗粒有较高的通透性,因此可用纳米载体携带药物靶向作用于肿瘤组织。
另外,还可以利用纳米载体的一些特异的物理性质向靶位点转运药物。
通过连接特异性抗体和配体介导载体由细胞内吞途径被摄取或通过干扰技术从基因水平减少外排蛋白表达纳米载体能够克服外排蛋白而使更高浓度的药物在胞内蓄积。
另外随着新型刺激响应性材料的出现药物在肿瘤细胞内的释放时间和释放位置可通过采用不同种类和比例的聚合物进行调节也开发出了可同时包载多种药物的纳米载体使药物同时达到肿瘤部位可控制药物释放的纳米载体已成为现实。
1两亲性聚合物形成机理与小分子表面活性剂的自组装原理相似,两亲性共聚物的亲水、疏水嵌段的溶解性存在极大差异,在水性环境中能自组装形成亚观范围的聚合物胶束。
这种胶束具有相对较窄的粒经分布及独特的核-壳结构,在水性环境中气疏水基团凝聚形成内核并被亲水性链段构成的栅栏所包围。
2聚合物胶束的特点Gros 等[ 2]首次将聚合物胶束应用于肿瘤治疗中。
聚合物胶束中的疏水性内核为难溶性药物提供了一个天然载药环境。
常见的聚合物胶束是两亲性嵌段共聚物溶于水聚合物胶束粒径较小,一般不超过100nm,具有纳米材料的特性,是近几年正在发展的一类新型的纳米载体[3],其载药范围广、结构稳定、具有优良的组织渗透性,体内滞留时间长,能使药物有效地到达靶点。
可形成胶束的聚合物的分子结构可以分为疏水区和亲水区两部分。
与小分子表面活性剂相似,在水溶液中聚合物分子在低浓度时独立存在,当浓度超过临界胶束浓度(cmc)时由于疏水、静电、氢键等分子间作用力,疏水区相互吸引缔合在一起,形成胶束。
由于聚合物的cmc 比小分子表面活性剂小得多,所以聚合物胶束比小分子胶束稳定得多。
药物在胶束中的具体空间位置取决于其极性与疏水性;而亲水区则形成亲水的外壳,增强了胶束的稳定性。
Kwon 等[4]]在聚氧乙烯-b- 聚门冬氨酸疏水链中引入饱和脂肪酸,结果包载的脂溶性药物两性霉素B 的溶血性降低,意味着药物的释放速度变小。
说明改善胶束内核与药物的相容性可明显延药物释放。
聚合物胶束的体内稳定性一直是研究的热点问题。
Xu 等[5]利用两亲性刷状共聚物(brushcopolymer) 成功制备出核交联(core-cross-linked)胶束,通过改变亲水段与疏水段的比例能调整胶束的粒径和表面性质,从而改善了胶束在体内的稳定性。
3两亲聚合物网络1两亲聚合物网络,其中亲水性和疏水性的分子链段各自聚集形成微观相分离结构,既能在水中溶胀又能在邮寄溶剂中溶胀,可用作药物控释体系,血溶性材料。
两亲网络的独特性质使得它在生物医学领域显示出良好的应用前景,本文从性能及应用两方面对两亲性网络今年的研究进展进行了介绍。
树枝状的打分子的制备也日益成熟,树枝状大分子作为药物载体也成为一大热点1.控释药物体系[6,7] 利用两亲网络在不同溶剂中的溶胀性能的差异,可制成含有两亲网络的控释药物体系。
Kennedy小组将干的PIB类两亲网络浸入茶碱溶液中,恒重后干燥得到含有两亲网络的控释药物体系。
药物释放动力学表明菲克扩散或特殊行为依赖于交联点密度,亲、疏水链段的分子量及网络的组成。
通过对两亲聚合物网络结构的控制,可负载不同种类的药物,尤其在两亲聚合物网络结构中引入不同的官能团后,它不仅可制成不同的控释药物体系,而且可作为药物的优良载体。
2.血液相容性材料大量研究表明,微观相分离结构的存在能抑制血栓的形成,两亲网络的微观相分离结构和表面结构使得它具有良好的生物相容性和生物稳定性[8,9],适于做血液相容性材料,如人造血管等。
体外实验表明由聚异丁烯-l-聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)两亲网络合成的材料的凝血现象和血小板吸附远远低于PE、PVC、PEG和聚氨酯等目前常用的高分子材料。
因而经过精心设计的两亲网络材料将优于目前常用的血液Jeon等通过开环聚合制备了聚乙烯亚胺与PLGA的接枝共聚物并将其作为PDNA.载体研究了其细胞毒性和基因转染效率发现这种材料具有较低的毒性而且转染效率受材料组分的影响较大。
4树枝状聚合物树枝状聚合物是20 世纪80 年代中期出现的一类结构独特的合成高分子,能包裹药物或以化学键合的形式与药物结合,其中以后一方式更常用。
Zanini和Roy利用a-thiosialoside和不同代数的树枝状大分子的偶合制备了一系列的以树枝大分子为载体a-thiosialoside。
Mike MKBoysen等人则以单糖为核合成了新型的堂结构化合物,这种化合物与生物体内的蛋白质结合后可以用于细胞的鉴别分离,特别是提高了对细菌的鉴别率。
ArjanW.Kleij与2001年报道了有机硅铂络合物树枝状大分子,他指出这种化合物中得铂如果与儿茂铁络合物绑定可以作为一种抗肿瘤药剂。
Gitsov报道了含有聚苯醚树枝状化合物和聚环氧乙烷嵌段的树枝状-线性-树枝状嵌段聚合物可以在水溶液中自组装成多分子并成为疏水性小分子的良好载体[10]。
Adeli报道了包含树枝状三嗪和聚环氧乙烷嵌段的树枝状-线性-树枝状三嵌段聚合物的合成和自组装行为[11]相容性材料与传统的药物载体相比,树枝分子具有物免疫原性,物细胞毒性,稳定性很高的基因转移效率等特点[12]结束语与展望聚合物胶束具有疏水内核,可以用来增溶一些疏水难溶药物,提高药物的可利用度;也可以对一些溶解性较好但毒副作用较大的药物进行包埋,降低药物的毒副作用并起到控释缓释的目的。
对于逆转肿瘤多药耐药纳米载体是很有希望的药物输送系统。
在设计纳米载体时处方中细微的变化也会显著影响治疗效果。
因此开发新材料、新技术和进一步阐明纳米粒的作用机制仍是亟待解决的问题。
另外现有的纳米载体也存在诸如在人体内的毒性、在循环系统中的不稳定性和在非靶组织中的分布等问题。
随着对基于纳米技术的药物输送系统在逆转肿瘤耐药中的机理研究和临床诊断水平的不断进步多药耐药癌症治疗有望取得更大的进展。
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