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低临界胶束浓度PEGMA-b-PCL 的制备及其药物缓释性能
周国永 1 , 尹付琳 1 , 尹城武 1 , 王钰杰 1 , 陈雨鑫 1 , 刘超 1 , 成琳 1 , 杜海军 1

《精细化工》 2024年 41卷 第6期 20230406
中图分类号:TQ460.4
全文 图表 参考文献 作者 出版信息
摘要
关键词
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
1.2 实验方法
1.3 表征方法与性能测试
2 结果与讨论
2.1 嵌段共聚物PEGMA-
2.2 PEGMA-
2.3 PEGMA-
3 结论

摘要

ε-己内酯(ε-CL)为疏水链段、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)为亲水链段、4-氰基-4-[(十二烷基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊醇(CDPA)为可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂、甲苯为溶剂,在N 氛围、80 ℃、反应24 h 的条件下,通过RAFT 聚合法制备了两嵌段共聚物(PEGMA-b-PCL)。将其自组装为胶束,作为纳米药物载体用于负载姜黄素(Cur)。采用FTIR、HNMR、GPC、SEM、DLS 对PEGMA-b-PCL 进行了表征,测试了胶束载体的载药和释药性能。结果表明,两嵌段共聚物数均相对分子质量范围为1478~7318,其具有较低的临界胶束浓度(在pH=5.0~7.4,范围为0.920~1.600 mg/L)。胶束载体粒径范围为68.34~186.93 nm。当n(CDPA)∶n(ε-CL)=1∶200 时,胶束载药率和包封率最高,可达12.05%±0.29%和75.26%±2.41%。在不同pH环境下,药物缓释性能可达15 d,其中pH=5.0 时的累积释药率最高,可达38.20%。

关键词: RAFT 聚合 两嵌段共聚物 低临界胶束浓度 药物缓释 姜黄素 医药原料

近些年,由两亲性嵌段共聚物自组装形成的胶束为纳米药物载体的研究引起了广泛关注 。例如:两亲性嵌段共聚物聚乙二醇- b - 聚己内酯(PEG- b -PCL) 。PEG 和PCL 分别为生物相容性能优良的亲水、疏水性链段 。亲水性链段PEG可以改性PCL,制备不同功能的纳米药物载体。
PIAZZA 等 采用开环聚合法制得了不同嵌段比例的PEG- b -PCL 聚合物,并自组装为胶束,测试了纳米载体粒径。目前,两亲性二嵌段共聚物(如PEG- b -PCL)或者三嵌段共聚物(如PCL- b -PEG- b -PCL)的研究报道较多 。然而,此类聚合物在自组装为胶束时存在临界胶束浓度(CMC)较高(分别为5.040、2.252 mg/L)、自组装能力需进一步提升、低浓度时胶束不稳定易解体、所载药物易泄漏等问题。姜黄素(Cur)是一类具有抗炎、抗菌、清除自由基、抗肿瘤等功效的天然多酚类中成药 [9-10] ,其疏水性限制了生物利用度 ,也导致了即使高剂量的姜黄素在血浆中的浓度也较低 。研究表明 [13-20] ,用胶束负载姜黄素,不仅具有较高的载药率和包封率,还可获得性能优良的药物缓释效果。
本文拟采用简易的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合来合成聚合物PEGMA- b -PCL〔亲水链段为聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)、疏水链段为PCL〕,并自组装为纳米胶束载体。与现有胶束载体相比,“梳子”型的PEGMA 亲水侧链将覆盖于纳米胶束的外表面,形成较为致密的亲水层,期望能显著提升自身的血清稳定性、抗溶剂稀释能力和隐蔽性能,改善低浓度时胶束不稳定性。将制备的纳米胶束用于负载姜黄素,以期延长姜黄素血液循环,并精准递送至机体病灶部位、避免过早被清除。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

ε -己内酯( ε -CL,质量分数98%),北京百灵威科技有限公司;PEGMA(GR,重均相对分子质量约为300)、姜黄素(质量分数98%)、4-氰基-4-[(十二烷基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊醇(CDPA,质量分数≥98%),成都麦克林生物科技有限公司;辛酸亚锡〔Sn(Oct) 2 ,质量分数95%〕,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;偶氮二异丁腈(AIBN,质量分数98%,经重结晶纯化后使用)、石油醚(AR),北京化学有限公司;丙酮(AR)、乙酸乙酯(AR)、二甲基亚砜(AR)、四氢呋喃(色谱纯),国药集团化学试剂有限公司。除特殊说明外,其余试剂均未经处理直接使用。
CA-100C 接触角测量仪,上海盈诺精密仪器有限公司;DZF-6020 真空干燥箱,巩义市予华仪器有限责任公司;KQ-250B 超声波清洗机、DHG-102 鼓风干燥箱,郑州豫华仪器制造有限公司;TGL20M-Ⅱ离心机,盐城市凯特实验仪器有限公司;THZ-100恒温摇床,上海一恒科学仪器有限公司;Nicolet 6700 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),美国赛默飞世尔科技公司;Gemini SEM 300 场发射扫描电子显微镜(SEM),德国Carl Zeiss 公司;Zetasizer Nano ZS90 纳米粒度分析仪,英国马尔文仪器有限公司;UV-9000 紫外-可见分光光度计,上海元析仪器有限公司;BI-200 SM 动态光散射粒度分析仪(DLS),美国布鲁克海文仪器公司;Waters 1515 凝胶渗透色谱仪(GPC),美国沃特世公司;AvanceⅢHD 400 MHz 核磁共振波谱仪,德国Bruker 公司;ALPHA 1-4 LD plus,德国Marin Christ 公司;CA-100C 接触角测量仪,上海盈诺精密仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 PEGMA- b -PCL 的制备
PEGMA- b -PCL 的制备技术路线如下所示。以 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100(单体为 ε -CL、PEGMA)的PEGMA 1 - b -PCL 1 (数字代表单体物质的量比,下同)合成为例,具体实验过程如下:将 0.0403 g(0.0001 mol)CDPA 和1.1400 g(0.01 mol) ε -CL 加入到装有100 mL 无水甲苯的茄形瓶中,再加入647.7 μL(0.002 mol)Sn(Oct) 2 作为催化剂,并用N 2 持续置换瓶中空气15~20 min,在无水无氧条件下,在恒温油浴锅中升温至80 ℃、反应24 h,然后将反应液用500 mL(-20 ℃)的石油醚沉淀,转移至截留相对分子质量为3500 的透析袋中,并在1000 mL 乙酸乙酯中透析3 d,每隔6 h 换1 次新鲜的乙酸乙酯。将产物在45 ℃下真空干燥2 d,得到白色针状晶体4-氰基-4-[(十二烷基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊醇- b -聚己内酯(CDPA- b- PCL)0.7673 g,收率为65%;接着,在装有100 mL 无水甲苯的茄形瓶中加入0.1478 g(0.0001 mol)CDPA- b -PCL 与3.0000 g(0.01 mol)PEGMA 和0.0400 g(添加量略大于所有原料总质量的1%)AIBN 引发剂,N 2 氛围80 ℃反应24 h 得到4-氰基-4-[(十二烷基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊醇-聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯- b -聚己内酯(CDPA-PEGMA- b -PCL)1.8900 g,收率60%,后续处理同上,产物为淡黄色胶状固体;最后,CDPAPEGMA- b -PCL 与0.0400 g(添加量略大于所有原料总质量的1%)AIBN 在N 2 氛围80 ℃反应24 h 制得PEGMA- b -PCL 1.5500 g,收率83%,后续处理同上,产物为黄色胶状固体。制备其他嵌段聚合物的投料量如 表1 所示,其具体制备过程也与上述类似。
表1
1.2.2 PEGMA- b -PCL 胶束载体的制备
将一定量 PEGMA- b -PCL 溶解在二甲基亚砜中,搅拌均匀形成溶液,逐滴滴加到超纯水中并快速搅拌,然后超声10~15 min,滤膜过滤制得胶束溶液
在室温(25 ℃)下,取10 mg PEGMA- b -PCL和10 mg 姜黄素溶解在10 mL 丙酮中,过滤后将此溶液逐滴滴加到50 mL 去离子水中,边滴加边剧烈搅拌,滴加完缓慢搅拌24 h,待丙酮溶剂挥发完全后于离心机中,以相对离心力(RCF)=10780×g 处理10 min,弃掉沉降物(多为自组装不完全的胶束和未包裹进胶束的姜黄素),滤纸过滤,再以0.45 μm的水系过滤头过滤以去除粒径较大的胶束,制得粒径均匀的载药胶束溶液
1.2.3 PEGMA- b -PCL 胶束载药性能评价
建立姜黄素标准曲线,得出线性回归方程为 y =0.04588 x +0.00147( R 2 =0.99998),姜黄素质量浓度在0.1~20 g/L 范围内线性良好,可进行定量分析,评价聚合物胶束载药性能。
将PEGMA- b -PCL 载药胶束溶液液氮冷却后放入冷冻干燥机中在-55 ℃下冷冻48 h 得到干燥固体,备用。将10.0 mg 固体溶解在1 mL 丙酮中,使用移液枪吹打此溶液以破碎载药胶束释放姜黄素。然后,以RCF=10780×g 处理10 min 取上清液,用0.45 μm 有机膜过滤。最后,采用紫外-可见分光光度计测定载药胶束在425 nm 波长下的吸光度。根据姜黄素标准曲线方程,计算样品姜黄素质量浓度和载药胶束中药物的质量浓度。每个样品测试3 次,结果以“平均值±标准差”表示。载药率和包封率分别按式(1)和(2)进行计算:
式中:LC 为载药率,%;EE 为包封率,%; m 1 为载药胶束中姜黄素质量,g; m 2 为载药胶束质量,g; m 3 为姜黄素的投药总质量,g。
将5.0 mg 负载姜黄素的PEGMA- b -PCL 载药胶束溶液装至相对分子质量3500 透析袋中并置于30 mL的释放介质中,然后在37 ℃恒温摇床中振荡进行药物释放。在透析过程中,每天同一时间取出3 mL 透析液,测其吸光度,并加入3 mL 相同的新鲜缓冲液(由柠檬酸和磷酸氢二钠配成),持续15 d。释放介质分别为pH=5.0、6.0、7.4 的磷酸盐缓冲溶液。

1.3 表征方法与性能测试

1.3.1 表征方法
FTIR 测试:采用KBr 压片法,在傅里叶变换红外光谱仪上进行测试,扫描范围为4000~500 cm -1 1 HNMR 测试:以氘代氯仿为溶剂,扫描32 次。GPC测试:示差检测器(Waters 410)监测,色谱柱为Ultrahydrogel 250 色谱柱与Ultrahydrogel 500 色谱柱,柱温40 ℃,流动相为四氢呋喃。DLS 测试:将制备的PEGMA- b -PCL 载体胶束溶液以蒸馏水释稀100 倍,通过DLS 测试胶束粒径,在25 ℃下检测,散射光以90°检测,自动加速器上收集,每组样品,取5 次测量的平均值。SEM 及EDS 测试:胶束溶液或PEGMA- b -PCL 载体胶束溶液滴到硅片表面,在干燥器中自然干燥、喷金处理,通过扫描电子显微镜观察形貌、粒径。
1.3.2 CMC 测定
采用界面张力法在接触角测量仪测定CMC,将嵌段共聚物分别制成质量浓度为 0.067、0.133、0.333、0.667、1.333、1.500、1.750 mg/L 的胶束溶液。在室温下,以正庚烷代替油相,利用悬滴法测定胶束在水/正庚烷的界面张力。首先,测定超纯水在正庚烷中的界面张力,以获得校正因子;然后,用超声清洗机将不同亲/疏水链段比的胶束分散在不同pH 的缓冲液中超声10~15 min,用进样针吸取分散液并用机器程序控制滴入量。最后,每个样品至少测试3 次,结果以“平均值±标准差”表示

2 结果与讨论

2.1 嵌段共聚物PEGMA-

2.1.1 FTIR 分析
亲/疏水链段比例不同的聚合物PEGMA- b -PCL的FTIR 谱图如 图1 所示。
图1 PEGMA-
图1 可知,位于1750 cm -1 的强吸收峰为RAFT 试剂CDPA 引发 ε -CL 开环聚合后的羰基伸缩振动峰,初步证实了聚己内酯链段的存在。2300 cm -1 处的吸收峰是RAFT 试剂氰基(—CN)的特征吸收峰。此外,位于3500 cm -1 处的羟基(—OH)伸缩振动峰也显著增强。结果初步证明,嵌段共聚物PEGMA- b -PCL 已成功制备。
2.1.2 1 HNMR 分析
ε -CL、PEGMA、CDPA 及产物PEGMA 1 - b -PCL 1 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100〕的 1 HNMR 谱图如 图2 所示。
图2
图2 a 所示, δ 4.2 处为 上氢的化学位移, δ 2.4 处为 上氢的化学位移,氢谱中有4 个强峰,在 δ 1.7 处的化学位移为重叠峰,与PCL 的单元结构相符。 δ 7.5 处为溶剂氘代氯仿的化学位移。
图2 b 所示,有两处—CH 3 ,其中, δ 1.9 处为 (3 号)上氢的化学位移; δ 3.3 处的 上氢的化学位移。 δ 3.7 处为 上氢的化学位移。 δ 4.3 处为 O 上氢的化学位移。 图2 b 中 δ 6.2)上2 个氢的峰面积相同,但 δ 6.2 处的氢受酯基影响更大,所以其化学位移更大。
图2 c 所示,共有4 处—CH 2 —,可分为3 类: δ 0.9 处为与端—OH 相连的亚甲基上氢的吸收峰,受基团影响较小,位移较小; δ 1.9 处为与端甲基相连的亚甲基上氢的吸收峰,受端甲基和—S—C—的影响较大,所以为4 处亚甲基中最大的一处, δ 1.4处为剩余两处亚甲基上氢的吸收峰; δ 2.8 处为端甲基上氢的吸收峰, δ 3.4 处为与—C—S—相连的甲基上氢的吸收峰, δ 5.3 处为端—OH 上氢的吸收峰。对比原料及产物的谱图,如 图2 d 所示,一共有10 个亚甲基峰,总体上可以分为三大类:第一类为 δ 1.4~1.7 处端—OH 与—COO—之间的5 个亚甲基上氢的重叠吸收峰,此类亚甲基受两侧基团影响较小,位移最小;第二类为 δ 2.2 处—COO—左侧3个连续亚甲基上氢的重叠吸收峰,受右侧酯基与左侧相邻氰基的影响,产生较小位移;第三类为 δ 4.0处与CH 3 —O—相连的2 处亚甲基上氢的重叠吸收峰,受左侧氧原子和右侧酯基的影响,产生较大化学位移。 δ 5.3 处为端—OH 上氢的吸收峰, δ 3.3 处为端—OH 上氢的吸收峰, δ 3.6~3.8 处为 图2 d 中两个—CH 3 和两个 上氢的吸收峰。
2.1.3 GPC 分析
表2 列出了 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)分别为1∶100、1∶200 时合成的一系列嵌段共聚物的相对分子质量。多分散指数(PDI)均分布较窄,在1.23~1.81,其中, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 的PDI 明显小于 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 的,说明共聚物相对分子质量分布更加均匀,可控性较好。由 表2 可以看出,共聚物的相对分子质量主要受两个因素的影响,一是CDPA 与单体比例,二是亲/疏水链段的比例。从 CDPA 与单体比例的角度来看, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 共聚物的数均相对分子质量( M n )在1478~5324 之间, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 共聚物的 M n 在 1544~7318 之间。 n (CDPA) ∶ n ( ε -CL)=1 ∶200 共聚物的 M n 均比 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 的大,符合投料比,且前者PDI 普遍比后者的小,说明相对分子质量分布更窄。从亲/疏水链段的比例来看,当疏水链段长度不变,亲水链段长度增大时,相对分子质量增大幅度较大;当亲水链段长度不变,疏水链段长度增长时,相对分子质量增大幅度较小。这也说明PEGMA 在参与聚合反应时,其亲水链段的长短影响了聚合反应的过程和聚合产物的相对分子质量。
表2
2.1.4 SEM 分析
共聚物已由透析袋除杂法去除了未聚合的单体。共聚物的元素分布如 图3 所示。由 图3 可以发现,C、N、O 元素均匀分布在共聚物中,且分布的密集程度与投料比吻合,也印证了PEGMA- b -PCL嵌段共聚物的成功合成。
图3 PEGMA-

2.2 PEGMA-

2.2.1 DLS 分布和SEM 分析
图4 a 和 图4 b 分别为PEGMA- b -PCL 纳米胶束载体的DLS 和SEM 图。
图4 不同亲/疏水链段比例共聚物的粒径分布(a)与SEM 图(b)
图4 a1 和 图4 a2 可知,粒径呈正态分布,其分布相对较均一, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 的共聚物PEGMA 4 - b -PCL 1 、PEGMA 2 - b -PCL 1 、PEGMA 1 - b -PCL 1 、PEGMA 1 - b -PCL 2 、PEGMA 1 - b -PCL 4 自组装形成共聚物胶束载体的平均粒径分别为 186.93、102.20、70.71、82.74、95.23 nm; n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200的平均粒径分别为150.39、96.45、68.34、79.58、87.67 nm。从CDPA 和原料的比例观察, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 的胶束粒径均相应地小于 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100。从亲/疏水性链段的长度探究,疏水链段不变,随着亲水链段的增长,胶束粒径增大;亲水链段不变,随着疏水链段的增长,胶束粒径有小幅度的增加。
图4 b1~b5ʹ可见,此类共聚物胶束载体呈现圆球形,颗粒大小均一。 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200的胶束载体粒径整体上比 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 的分布更均匀,粒径也更小。亲/疏水链段影响胶束粒径的关系与文献报道的规律一致 [22-23]
2.2.2 胶束载体的CMC 分析
采用界面张力法检测了PEGMA- b -PCL 胶束载体的CMC,不同亲/疏水链段比例的共聚物溶液在pH=5.0、6.0、7.4 下的界面张力如 图5 所示。
图5 不同亲疏水比例共聚物在不同pH 下的界面张力
聚合物溶液的界面张力主要取决于其自身的质量浓度。当形成胶束后,聚合物单体的质量浓度几乎恒定,以界面张力对质量浓度作图会出现明显的拐点,由此拐点即可求出相应的CMC。聚合物溶液的界面张力在质量浓度很低时随着质量浓度的增加而急剧下降,当质量浓度到达一定时CMC 变化缓慢或趋于稳定。
图5 所示, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 的共聚物在pH=5.0、6.0、7.4 条件下的CMC 分别为1.010~1.330、1.210~1.480、1.350~1.507 mg/L; n n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 的共聚物在pH=5.0、6.0、7.4 条件下的CMC 分别为0.920~1.300、1.030~1.430、1.410~1.600 mg/L。此研究中,PEGMA- b -PCL 嵌段共聚物CMC 的范围为0.920~1.600 mg/L,在已报道结构类似的两嵌段聚合物CMC 文献中处于较低水平。如张李巧等 制备的姜黄素-PEG-PCL 的CMC最低为2.252 mg/L;陈水钫 制备的PEG-PCL 胶束CMC 为5.040 mg/L。PEGMA- b -PCL 和PEG-PCL具有相似的亲水性、疏水性组成。在组成胶束聚合物的几何构型方面,二者的主要不同点为亲水链段的梳子型结构和线型结构。二者亲水链段的几何构型不同,在PBS 或者纯水中亲水链段的体积和形貌也不相同,往往会导致整个大分子链在自组装过程中折叠、旋转行为、亲/疏水链段的相互作用和自组装行为的差异性,进而造成梳子型结构且亲水链段体积较大的PEGMA- b -PCL 在自组装成胶束时,所需的聚合物数量较少。聚合物表面活性强,形成胶束的能力也强。因此,PEGMA- b -PCL 自组装为胶束时,PEGMA 亲水性的梳子型结构造成了较低的CMC,形成了较稳定的纳米胶束载体,显现出其良好的应用潜力。

2.3 PEGMA-

2.3.1 载药性能分析
n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 和1∶200 制备的载药胶束的载药率和包封率见 表3
表3
表3 所示, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 时,PEGMA 1 - b -PCL 4 载药率和包封率达到峰值,分别为12.05%±0.29%和75.26%±2.41%,说明其具有优异的载药性能。
从 CDPA 与原料的比例来看, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 时共聚物的包封率和载药率比 n (CDPA)∶ n ε -CL)=1∶100 时提高了约0.300%和0.498%(平均值),说明 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 为较好投料比。从亲疏水嵌段的长短对聚合物性能的影响角度观察,当亲水链段不变时,随着疏水链段的增长,包封率和载药率均明显提升;而当疏水链段不变,亲水链段增长时,包封率和载药率有一定提升但并不显著。说明影响PEGMA- b -PCL包封率和载药率的因素除了CDPA 和原料的比例,还有疏水链段的长短,这与文献[25]报道的结果一致。
2.3.2 释药性能分析
不同共聚物胶束载体在不同pH 下的累积释药率如 图6 所示。由 图6 可知,在前6 d 内,姜黄素的峰值平均释放速率约为6.00%/d,大约释放了总药量的36.00%。在6 d 后释药曲线开始趋于平缓。这主要归因于组成胶束载体的PEGMA- b -PCL 为非刺激敏感型,致使胶束载体表现为非刺激敏感型。药物负载和释放的主要作用力为分子间的亲疏水相互作用。相比刺激敏感型聚合物胶束载体,PEGMA- b -PCL 自组装形成的胶束载体坍塌、解体速率以及药物释放速率较缓慢,此类胶束载体属于缓释型聚合物胶束载体。
图6 不同胶束载体在不同pH 下的药物释放行为
在15 d 内,所有共聚物胶束载体释放趋于平缓并不再释放。 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 时,不同PEGMA- b -PCL 共聚物在pH=5.0 时的累积释药率为15.01%~35.23%;pH=6.0 时的累积释药率为14.39%~34.76%;pH=7.4 时的累积释药率为14.93%~29.06%。 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 时,pH=5.0 时的累积释药率为17.21%~38.20%,其中,PEGMA 1 - b -PCL 4 可达 38.20%;pH=6.0 时的累积释药率为 16.58%~36.64%;pH=7.4 时的累积释药率为15.93%~33.22%。
两组为共聚物胶束载体呈现类似的释药规律,对于所有共聚物胶束载体而言,载药胶束均为缓释且未见突释。通过对比CDPA 和原料的比例发现, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 时共聚物胶束载体的累积释药率均比 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 的高,进一步确定 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 为聚合反应较好比例。通过亲水和疏水链段的长度进行比较,PCL的含量越高,姜黄素的累积释药率也越高。这是由于疏水链段的增加使得胶束疏水内核的体积增加,胶束中形成更大的疏水内核,从而增加了与姜黄素的接触空间,更多的姜黄素可以被包裹至胶束内部。此外, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 载药胶束的累积释药率均比 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100 的高。影响载药胶束载体累积释药率的主要原因与疏水链段的长短有关。姜黄素作为疏水性药物,被包裹至胶束内部,姜黄素与疏水性的聚合物胶束内核属于物理吸附,此物理吸附力的强弱和胶束解体性能也影响着药物释放。除此之外,还跟CDPA 和原料的比例息息相关。 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 的载药胶束性能优良,其主要原因是此比例下胶束的多分散性指数和胶束粒径均相对较小,而与释放介质间的渗透压相差较大,促使了药物的扩散释放。

3 结论

(1)制备了嵌段共聚物 PEGMA- b -PCL, n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶100、1∶200 时的 M n 的范围分别为1478~5324、1544~7318。胶束载体的粒径分布范围为68.34~186.93 nm。在常规条件下(pH=5.0~7.4)CMC 的范围为0.920~1.600 mg/L,且胶束性能稳定。载药胶束载药率和包封率最高的是 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 时的PEGMA 1 - b -PCL 4 ,可达12.05%±0.29%和75.26%±2.41%。在不同环境下,药物缓释性能可达15 d,其中在pH=5.0 的环境下累积释药率最高,其中,累积释药率最高的为 n (CDPA)∶ n ( ε -CL)=1∶200 时的PEGMA 1 - b -PCL 4 ,可达38.20%。
(2) n (CDPA)∶ n ( ε -CL)、亲疏水链段的长短均会对PEGMA- b -PCL 胶束载体性能产生影响。亲疏水嵌段的长短对载体性能的影响较为显著,具体表现为疏水嵌段增长时, M n 越大,胶束载体粒径增加,CMC 越低,胶束载药率、包封率以及累积释药率均提升。相比同类胶束载体,PEGMA- b -PCL 较强的自组装成胶束能力赋予了载体较低的CMC,梳子型几何构型的亲水链段也可有效地阻止胶束载体在运载过程中的过早解体行为,提升了自身稳定性。
另外,该研究对聚合物纳米载体负载药物姜黄素用于抗菌、抗炎及抗肿瘤的药物基础研究具有积极的推动作用。