Page 193 - 《精细化工》2020年第12期
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第 12 期                     刘俊任，等:  用于盐酸阿霉素释放的多响应性纳米凝胶                                   ·2555·


            下，二硫键会断裂成巯基（—SH）                [12-13] 。在温度响      有限责任公司。
            应性纳米凝胶中，N-乙烯基己内酰胺（NVCL）和                           1.2   交联剂胱胺双丙烯酰胺（CBA）的制备
            N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）是两种常见的引入单                              将 11.2 g 胱胺二盐酸盐（0.05 mol）溶解在 50 mL
            体，其中 NIPAM 分子内含有亲水性的酰胺基和疏水                         去离子水中，将该溶液置于三颈烧瓶中并冷却至
            性的异丙基，由于其较低的临界转变温度（LCST，                           0~5  ℃。将 10 mL 溶解在二氯甲烷中的 AC 溶液
            32  ℃），被广泛用于温度响应机制的研究                 [10,14] 。在   （15 mol/L）和 40 mL NaOH 溶液（10 mol/L）在
            pH 响应性纳米凝胶中,通常利用阴离子或阳离子基                           400 r/min 搅拌下同时滴加到上述三颈烧瓶中，反应
            团的质子化或去质子化引起的膨胀或塌缩行为达到                             在 0  ℃下保持 2 h。然后，在室温下放置 24 h，直
            pH 响应效果，阴离子包括羧酸和磺酸基团，阳离子                           到观察到乳白色悬浮液。经过滤和乙酸乙酯重结晶
            常见为氨基      [10] 。在人体内环境中，肿瘤细胞与人体                   得到纯化产物 CBA。
            正常组织相比呈现出多种环境差异特性，如在肿瘤                             1.3   甲基丙烯酸酐修饰的单羧基纤维素（MAMC-
            细胞中的还原性物质谷胱甘肽（GSH）的浓度比正                                SBC）的制备
            常细胞高出几倍、肿瘤组织中 pH 呈偏酸性、炎症                               首先，使用 HNO 3 /H 3 PO 4 -NaNO 2 混合体系氧化
            部位温度通常高于正常生理体温等，这为响应性纳                             甘蔗渣纤维素获得单羧基纤维素。将 10 g 甘蔗渣纤
            米凝胶的应用提供了良好的环境条件                  [15-17] 。然而，     维素添加到质量分数 69.7%HNO 3 （100 mL）和质量
            在之前的智能响应纳米凝胶中，大多数是关于一种                             分数 85%H 3 PO 4 （50 mL）混合溶液中，并在搅拌下
            或两种响应机制的报道，多响应机制的纳米凝胶还                             加入 4.4 g NaNO 2 ，反应 48 h 后加入去离子水以终
            有较大的研究空间。                                          止反应，经过滤和真空干燥（温度 60  ℃）得到产
                 基于以上背景，本文以甘蔗渣纤维素（SBC）                         物单羧基纤维素。接下来，用甲基丙烯酸酐对单羧
            为原料，合成了一种对氧化还原、pH 和温度敏感的                           基纤维素进行改性，具体操作如下：将 2.0 g 单羧基
            多响应性纳米凝胶；所设计的纳米凝胶可以携带盐                             纤维素溶于 100 mL 去离子水中，用 NaOH 溶液
            酸阿霉素（DOX），并在人体肿瘤环境中进行靶向递                           （2 mol/L）将 pH 调节至 8.0。将混合物溶液冷却至
            送；使用动态光散射仪和扫描电子显微镜等对所制                             0  ℃，并在转速为 400 r/min 搅拌下将 4 mL 甲基丙烯
            备纳米凝胶的形貌和结构进行了表征；研究了单体
                                                               酸酐滴加到溶液中，在 0~ 5 ℃下反应 24 h。之后，
            比例对纳米凝胶粒径和 Zeta 电位的影响；从响应机
                                                               根据多糖在水和乙醇中的溶解度差异，使用“水提醇
            制的角度动态监测了智能纳米凝胶对 DOX 的控制
                                                               沉法”沉淀产物。静态沉淀 24 h 后，将沉淀物洗涤
            释放，并揭示了智能传递行为。这种纳米凝胶不仅
                                                               并用质量分数 80%的乙醇过滤 5 次，以除去未反应
            有望作为智能药物载体，还有拓展到其他控释系统
                                                               的甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酐。最后，将产品
            的潜力，如农用化学品的负载和释放。
                                                               MAMC-SBC 真空干燥并密封保存。产品中甲基丙烯
                                                                                1
            1   实验部分                                           酸酐的接枝率通过 HNMR（D 2 O 为溶剂）谱图中甲
                                                               基丙烯酸酐质子峰与纤维素质子峰的相对积分面积
            1.1   试剂与仪器                                        百分比确定。
                 甘蔗渣纤维素（SBC），广西糖业股份有限公                         1.4   纳米凝胶的合成
            司；胱胺二盐酸盐、丙烯酰氯（AC）、谷胱甘肽                                 通过 NIPAM 和 MAMC-SBC 在水相中进行原位
            （GSH）、过硫酸铵（APS）、 二甲基亚砜（DMSO），                      自由基共聚来制备纤维素基纳米凝胶。首先，将
            分析纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；甲                              MAMC-SBC（0.5 g）和 NIPAM（0.5 g）溶于 30 mL
            基丙烯酸酐，分析纯，彼得制药技术有限公司；                              水中。将 0.03 g CBA 通过加热溶解在 1 mL 水中，
            NIPAM、DOX，分析纯，麦克林生化科技公司；                           冷却至室温后加入到 MAMC-SBC 和 NIPAM 的混合
            四甲基偶氮唑蓝（MTT）：HY-15924，MCE 公司。                      物中。然后，将混合物置于 50  ℃的恒温水浴中用
                 SU8020 型高分辨率场发射扫描电子显微镜，日                      氮气吹扫 5 min。接着，在混合物中滴加 1 mL 的
            本 HITACHI 公司；Nicolet6700 型傅里叶变换红外                  APS 水溶液（3 g/L）作为引发剂，在 50  ℃下持续
            光谱仪，美国 Thermo 公司；AVANCE  Ⅲ HD600                   搅拌 60 min。之后，将产物在截留相对分子质量
            型核磁共振波谱（NMR）仪，美国 Bruker 公司；                        （MWCO）为 1000 的透析袋中透析 3 d，以除去残
            Omni 多角度粒径和高灵敏度 Zeta 电势分析仪，美                       留的单体、引发剂和其他杂质。透析完成后，将产
            国 Brookhaven Instruments  公司；Spectra Max iD3       物冷冻干燥（温度–40  ℃）48 h 获得干燥的纳米凝胶。
            型多功能酶标仪，美国 Molecular Devices 公司；                   1.5   模型药物的装载及释放实验
            TU-1900 型紫外-可见分光光度计，北京普析通用仪器                           DOX 作为模型药物用于纳米凝胶的负载及释
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