Page 156 - 《精细化工》2022年第11期
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·2306·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

                             [1]
                 药物输送系统 是一种将人体内部（如 pH、温                        光热转换，对多级合作的智能响应体系的研究较少。
            度等）、外部（如光、磁场等）环境的变化转变为药                                基于此，本文以丙烯酸（AA）改性的 PNIPAM
            物载体的可控信号，从而实现药物智能输送的新型                             基微凝胶作为药物载体，提高微凝胶的 LCST；将
            治疗技术。2010 年至今是药物输送系统发展的新时                          GO 纳米片共混于载药微凝胶悬浮液中，通过氢键
                         [2]
            期，纳米技术 的发展使纳米药物载体在医药领域                             结合的方式在不破坏微凝胶 3D 网络结构的同时，
            得到了大量的关注与研究。                                       赋予体系 NIR 光响应能力，研究改性微凝胶的温度
                 智能微凝胶是一种能接收到外部环境刺激信号                          敏感性、pH 敏感性、体系的光热响应能力以及药物
            （如 pH、温度、光、磁场等）的变化而产生响应行                           释放行为。NIR、pH 和温度多种刺激信号的联级作
            为的纳米凝胶，响应行为通常表现为微凝胶的溶胀                             用，对光敏型智能药物输送系统的设计具有重要的
            或内部溶剂的挤出，导致微凝胶的体积膨胀或收缩。                            潜在价值。
            区别于传统水凝胶的快速智能响应速率，使其在生
                              [4]
                                         [5]
                     [3]
            物传感器 、催化剂 、废水处理 等领域都有应用，                           1   实验部分
            尤其在药物输送领域          [6-7] 得到了广泛关注。聚 N-异丙            1.1   试剂与仪器
                                        [8]
            基丙烯酰胺（PNIPAM）微凝胶 是一种典型的温度
                                                                   N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM，质量分数 98%）、
            响应型纳米颗粒，因接近于人体生理温度的最低临                             AA（质量分数 99%）、5-氟尿嘧啶（5-FU），AR，
                                   [9]
            界相转变温度（LCST） 、快速温敏响应能力                      [10]
                                                               上海阿拉丁生化科技股份有限公司；N,N′-亚甲基双
            以及纳米级尺寸带来的其他优势，使其成为可控药
                                                               丙烯酰胺（BIS）、过硫酸钾（KPS）、十二烷基硫酸
            物输送系统的理想候选药物载体或构建模块。但在
                                                               钠（SDS）、氢氧化钠（NaOH）、稀盐酸，AR，麦
            药物递送的过程中缺乏一定的可控性，如低于人体
                                                               克林生化科技公司；磷酸二氢钾，AR，天津市科密
            温度的 LCST，导致 PNIPAM 微凝胶可能还未达到
                                                               欧化学试剂有限公司；浓硫酸、正己烷，AR，杭州
            目标释药部位便开始相转变，从而释放药物。因此，
                                                               高 晶精细 化工 有限公 司； 石墨粉 、高 锰酸 钾
            对微凝胶改性使其具有略高于人体温度的 LCST 或
            递送过程中的靶向作用是必要的               [11-12] 。             （KMnO 4 ）、硝酸钠（NaNO 3 ）、过氧化氢（H 2 O 2 ，
                                                               质量分数 30%），AR，浙江三鹰化学试剂有限公司。
                 PNIPAM 基微凝胶的温敏性使其在药物输送领
                                                                   Nicolet 5700 型傅里叶变换红外光谱仪，美国
            域中得到应用，但单一的刺激响应方式限制了其进
                                                               Nicolet 公司；FEI Tecnai G2-20 型透射电子显微镜，
            一步的应用。多种刺激方式的协同响应在智能药物
            输送领域中受到了人们的广泛关注。光热转化                      [13] 是   美国 FEI 公司；Malvern Zetasizer Nano S 型激光粒
                                                               度仪，英国 Malvern 公司；Cary 60 型紫外-可见分
            指借助光热转化材料，将光能转化为热能，从而达
            到一定温度的技术。近年来，基于光热转化原理的                             光光度计，美国 Agilent 公司；KQ-300B 型超声波
                                                               清洗器，昆山市超声仪器有限公司；QTCJ-20 小型
            新型医疗技术如光热疗法（PTT）、光动力治疗等不
            断发展。然而，紫外光和可见光对人体皮肤组织有                             去离子水机，上海泉瑞水处理设备有限公司。
            较高的吸收和散射，且紫外光对皮肤组织有较高的                             1.2   PNIPAM 和 PNIPAM-co-AA 微凝胶的制备
            损伤性。相比之下，近红外（NIR）光源具有更好                                采用乳液聚合法         [12] 制备 PNIPAM 微凝胶。
            的生物安全性和更深的组织穿透力                 [14] ，还可利用其        NIPAM 由正己烷重结晶，取 1.48 g（13.02 mmol）重
            他方式如光纤       [15] 等增加 NIR 激光的穿透深度，达到               结晶后的 NIPAM、0.044 g（0.28 mmol）交联剂 BIS、
            光热转化的效果。诸多 NIR 光热转化剂如吲哚菁绿                          0.04 g（0.14 mmol）表面活性剂 SDS，依次在室温
                   [16]
                                     [17]
            （ICG） 、聚多巴胺（PDA） 和氧化石墨烯（GO）                 [18]   下溶于 95 mL 去离子水中，搅拌至充分溶解后置于
            等已被应用于智能药物输送系统的研究，从而改善                             250 mL 四口烧瓶中，通 N 2 以除去体系中的溶解氧，
            治疗效果     [19] 。其中，GO 具有特殊的二维结构，富                   随后升温至 65  ℃。取 0.036 g（0.13 mmol）引发剂
            有大量含氧官能团，且拥有良好的力学性能、生物                             KPS 溶解于 5 mL 去离子水中，将 KPS 溶液加入烧
            相容性、亲水性等，目前已被广泛开发应用于生物医                            瓶引发聚合反应，整个反应在 N 2 保护下持续反应 4 h，
            学领域    [20-21] 。GO 对 NIR 区域的光具有很高的吸收               随后将烧瓶移至冰水浴以终止反应，得到 PNIPAM
            度和较高的热传导效率，常作为光热转化剂，应用                             微凝胶悬浮液。在相同步骤与条件下，在搅拌溶解
            在生物传感器、生物成像、PTT、光动力治疗等领                            过程中加入一定量的共聚单体 AA（AA 含量分别为
            域中  [22-24] 。研究表明，PINPAM 和 GO 几乎不具有                1%、5%和 10%，以 NIPAM、BIS 和 SDS 的物质的
            细胞毒性    [25-27] ，因此，两者经常分别应用于生物医学                  量之和计，下同），即可得到 PNIPAM-co-AA 微凝
            领域。但目前研究大多着力于单纯温度响应或 NIR                           胶。取出反应混合液并置于透析袋（截留相对分子
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