CN102657873B - 一种双亲性聚合物构成的囊泡及其应用 - Google Patents
一种双亲性聚合物构成的囊泡及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双亲性聚合物构成的囊泡及其应用,所述双亲性聚合物的主链由亲水链段和可生物降解的疏水链段构成;亲水链段分子量为4~6kDa;疏水链段分子量为亲水链段的3~5倍,由单体A和单体B按摩尔比5~20∶1无规共聚构成,单体A选自:三亚甲基碳酸酯或环状碳酸酯;单体B选自:丙烯酸酯基碳酸酯、乙烯砜基碳酸酯;疏水链段上接枝短支链,接枝的位置为单体B的双键处;构成短支链的单体选自:3-巯基丙酸、半胱氨盐酸盐或半胱氨酸;接枝率为0.3~1。采用该双亲性聚合物直接在水溶液中制备囊泡,作为蛋白质药物的载体及释放系统,可提高对蛋白质药物的包封效率,药物的生物利用率,加强包裹蛋白的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于功能性可生物降解的聚合物及其构成的囊泡,涉及一种功能性的可生物降解的聚合物及其构成的囊泡,以及囊泡作药物载体和释放系统的应用。
背景技术
现有技术中,由双亲性聚合物在水中自组装形成的聚合物囊泡(polymersomes)的膜的稳定性高、性能(如厚度、弹性、韧性及降解性)可调、内容量大、能包裹亲水和疏水性物质,在药物的控制释放上具有巨大应用潜力。二嵌段、三嵌段共聚物、接枝共聚物和超枝化共聚物都可形成囊泡,但多数制备用到有机溶剂。
能直接在水中制备得到囊泡将在水溶性药物的包裹和控制释放上更具有优势。如Discher小组研究了聚乙二醇-聚丁烯(PEO-PEE)及聚乙二醇-聚1,3-丁二烯(PEO-PBD)囊泡的生物相容性:该囊泡在血浆里保持稳定,不吸附也不被巨噬细胞吞噬,而且其存在不影响细胞的增殖。这些囊泡在大鼠体内的循环时间是隐形脂质囊泡的两倍多(参见:JCM Lee, Biotechnol. Bioeng.,2001,73(2),135)。虽然生物相容性良好,但该体系和现有的大多数聚合物囊泡体系都不可生物降解或不易被排出体外。研究者把可生物降解的聚合物混入用以形成囊泡,包入抗癌药物阿酶素和紫杉醇后,在异种移植有人类乳腺肿瘤的裸鼠体内第五天时,囊泡治疗组的肿瘤尺寸是只有游离药物对照组的肿瘤的一半(参见:F Ahmed, Mol. Pharmaceutics, 2006, 3(3), 340)。
直接在水中制备得到囊泡将在蛋白质、多肽类和DNA/siRNA等易破坏药物的包裹和控制释放上更具有优势。研究表明膜蛋白能被插在聚合物囊泡的厚膜中且保持生物活性(参见:P Broz, Nano Lett., 2006, 6, 2349;Meier, Angew. Chem.-Int. Edit., 2000,39, 4599)。把蛋白质药物包在聚合物囊泡内腔也能很好地保护其不被降解,保持其生物活性不变(参见:S Rameez, Bioconjugate Chem., 2008, 19, 1025; A Napoli, Nat Mater, 2004, 3, 183)。例如,Palmer等报道包裹在PEG-PCL囊泡内腔的人和牛的血红蛋白有和人红细胞相近的氧气亲和性,可作为治疗性氧气载体(参见:S Rameez, Bioconjugate Chem., 2008, 19, 1025)。蒋新国等报道表面标有老鼠抗小鼠单抗(OX26)、内部载有模型多肽NC-1900的PEG-PCL囊泡能穿过血脑屏障(BBB)(参见:ZQ Pang, J. Control. Release, 2008, 128, 120)。日本东京大学的Kataoka课题组报道的基于聚氨基酸的聚离子复合物囊泡(PICsomes)能包裹肌红蛋白并保持其生物活性(参见:A Kishimura, et al. Angew. Chem.-Int. Edit., 2007, 46: 6085-6088)。
但是,这些囊泡普遍对蛋白质的包裹效率低,体液中稳定性差,不能很好地保护蛋白质在体内不被酶降解,体内循环时间短;蛋白质药物到病灶部位如癌细胞内的释放过慢等缺陷,而且对靶向囊泡的研究还很少,这些都限制了聚合物囊泡生物的医学应用。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种功能性的可生物降解的双亲性聚合物,并采用该双亲性聚合物直接在水溶液中制备囊泡,以该囊泡作为蛋白质药物的载体及释放系统,以克服现有的一些技术缺陷,提高囊泡对蛋白质药物的包封效率,加强包裹蛋白的囊泡的稳定性,从而提高蛋白质药物的生物利用率,同时增加制备的简便性。
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种双亲性聚合物,所述双亲性聚合物的主链由亲水链段和可生物降解的疏水链段构成,并且所述疏水链段的主链上接枝短支链;
其中,所述亲水链段的数均分子量为4~6kDa,所述亲水链段选自但不限于:聚乙二醇(PEG)、葡聚糖、聚羟乙基丙烯酸甲酯(PHEMA)、聚甲基丙烯酸β羟丙酯(PHPMA)或聚乙烯醇(PVA)中的一种;
所述可生物降解的疏水链段的分子量为亲水链段的3~5倍,所述可生物降解的疏水链段的主链由单体A和单体B无规共聚构成,并且单体A和单体B的摩尔比为5~20∶1;其中单体A选自但不局限于:三亚甲基碳酸酯(TMC)或环状碳酸酯单体中一种;单体B选自但不限于:丙烯酸酯基碳酸酯(AC)、乙烯砜基碳酸酯(VSC)中的一种;
丙烯酸酯基碳酸酯(AC) 乙烯砜基碳酸酯(VSC)
优选的技术方案中,其中所述环状碳酸酯单体为三亚甲基碳酸酯(TMC);由于单体B含可引入接枝点的官能团,因此由单体A和单体B无规共聚组成的可生物降解的疏水链段可接枝短支链;
构成疏水链段的短支链的单体可选自但不限于:3-巯基丙酸(3-mercaptopropionic acid)、半胱氨盐酸盐(cysteamine hydrochloride)或半胱氨酸(cysteine)中的一种;所述短支链的分子量为0.7~1.2kDa,并且接枝率为0.3~1;所述接枝率=疏水链段中被接枝的单体B的摩尔数/疏水链段中所有单体B的摩尔数。
优选的技术方案中,亲水链段为聚乙二醇链段,所述生物可降解疏水链段由三亚甲基碳酸酯(TMC)和丙烯酸酯基碳酸酯(AC)无规共聚构成。
上述技术方案中,由于短支链的接入,所得双亲性聚合物的支链含有可电离的官能团。
上述技术方案中,所述双亲性聚合物的制备方法包括以下步骤:
以分子量为4~6kDa的亲水聚合物聚乙二醇(PEG)、葡聚糖、聚羟乙基丙烯酸甲酯(PHEMA)、聚甲基丙烯酸β羟丙酯(PHPMA)或聚乙烯醇(PVA) 中的一种为大分子引发剂,以辛酸亚锡为催化剂,通过开环聚合单体A和单体B的方法制备得到双亲性聚合物的疏水链,然后再通过迈克尔加成,与3-巯基丙酸、半胱氨盐酸盐或半胱氨酸等含有巯基的小分子中的一种进行迈克尔加成反应,从而制备得到所述双亲性聚合物。
上述双亲聚合物在水溶液中可自组装形成膜内带电荷的聚合物囊泡,并可高效装载蛋白质,所述膜内带电荷的载药囊泡在弱酸性环境如细胞内内涵体或肿瘤组织的环境等很快释放,而在中性的生理条件下释放很慢。
上述双亲性聚合物在水溶液中可自组装形成聚合物囊泡,制备所述囊泡的方法为:首先将双亲聚合物加入到pH为5-9的水溶液中,然后搅拌6~12 h。在这过程中聚合物进行自组装形成囊泡,疏水链段构成囊泡的膜,亲水链段构成囊泡的内壁和外壁,从而形成具有稳定结构的聚合物囊泡。以亲水链段为聚乙二醇,疏水链段为TMC和AC的PEG-PTMC(COOH)为例,所述囊泡的尺寸为60~150 nm,尺寸分布为0.05~0.3,表面电位(zeta potential) 大约是-1至-6 mV。上述聚合物囊泡的结构通过共聚焦显微镜(CLSM)和透射电子显微镜(TEM)得到验证。所述聚合物囊泡在溶液中即使浓度稀释1000倍,其粒径变化也很小,粒径分布(PDI)基本不变;在模拟生理盐水条件下(150mM的NaCl的水溶液),和模拟血浆条件下(5 wt.%的血清白蛋白溶液)均可稳定45天以上,粒径和分布基本不变。
上述聚合物囊泡具有优良的生物相容性。例如,用HELA细胞和巨噬细胞RAW264.7细胞测试该聚合物囊泡的细胞存活率(MTT assay)在所测定的浓度范围内(1 mg/mL)大于85%。
上述技术方案中,自组装形成的结构稳定的聚合物囊泡,其壁膜内部含有可电离的基团,因此该膜内带电荷的聚合物囊泡可作为药物载体。由于聚合物上的可电离基团与亲水性药物分子上的极性基团之间的静电复合作用,使囊泡能够高效装载亲水性药物分子药物。
上述技术方案中,装载亲水药物的优选方案为,通过所装载亲水药物和壁膜内有相反电荷的囊泡之间的静电复合作用来高效装载;其中,壁膜带电荷的囊泡通过与蛋白质分子表面的带相反电荷的区域的静电复合作用来高效装载。
上述聚合物囊泡能和在水中带相反电荷的药物除了可以通过静电作用力之外,还可以通过氢键相互作用力、和/或范德华力复合,所述药物包括治疗性蛋白质药物、多肽类药物,核酸类药物如DNA(负电性)、siRNA,和小分子抗癌药物如甲氨喋呤、盐酸多柔比星、顺铂等。
因此,本发明同时要求保护所述聚合物囊泡作为药物载体装载药物的应用;所述药物选自:亲水性药物中的一种或两种、疏水性药物中的一种、一种亲水性药物和一种疏水性药物的混合物;所述亲水性药物选自但不限于:盐酸阿霉素、甲氨蝶呤、顺铂、蛋白质、DNA或siRNA中的一种;所述疏水性药物选自但不局限于:阿霉素、姜黄素。
上述技术方案中,按照药物的种类不同,可以分为以下情况:
(一) 当所述药物为亲水性药物中的一种时,应用聚合物囊泡包裹亲水性药物的方法包括以下步骤:将聚合物加入到溶解有亲水性药物的缓冲溶液中,搅拌6-12小时;然后透析除去未被包裹的药物,从而得到高效包裹亲水性药物的聚合物囊泡。
具体地,应用聚合物囊泡包裹药物如治疗性蛋白质的方案为:将聚合物加入溶解有蛋白质的缓冲溶液中的如牛血清蛋白(BSA),均匀搅拌6-12 h,然后透析除去未被包裹的蛋白质,从而得到高效包裹蛋白质的聚合物囊泡。例如聚合物PEG-PTMC(COOH)形成的囊泡装载FITC-BSA,包封率最高能达到86.4%,载药量高达43.2 wt.%。而同样的方法用聚合物PEG-PTMC(AC)形成的囊泡的载CC的包封率仅仅为7.9%。载有蛋白质的聚合物囊泡尺寸和表面电位稍有变小。被包裹的蛋白质在pH 5.4的条件下、24小时内可从囊泡中释放80%左右,而在pH 7.4的条件下,只释放10-30%。更重要的是,经过紫外测试发现释放出来的蛋白质的活性与没有经过处理的原蛋白质的催化活性相似。
应用聚合物囊泡包裹药物如小分子抗癌药物的方案为:将聚合物加放入溶解有小分子抗癌药物的缓冲溶液中如亲水的多柔比星(DOX·HCl)或甲氨蝶呤(MTX),均匀搅拌6-12h,然后透析除去未被包裹的小分子抗癌药物,从而得到高效包裹小分子抗癌药物的聚合物囊泡。例如聚合物PEG-PTMC(COOH) 形成的囊泡装载DOX·HCl,包封率最高能达到76.1%,载药量高达38.1 wt.%;包裹MTX载药量可达27.7 wt.%,包封率最高可接近55.3%。而同样的方法用聚合物PEG-PTMC(AC)形成的囊泡的载DOX·HCl的包封率仅为39.1%。载有小分子抗癌药物的聚合物囊泡尺寸和表面电位稍有变小。被包裹的蛋白质在pH 5.4的条件下,24小时可释放80%左右,而在pH 7.4的条件下,只释放20-30%。
上述聚合物囊泡可以把蛋白质和抗癌药物输送并释放到癌细胞内,例如,包封有荧光标记的蛋白质FITC-CC的PEG-PTMC(COOH) 和PEG-PTMC(NH2) 聚合物囊泡在MCF-7细胞内的摄取实验表明,12小时就能观察到FITC-CC进入MCF-7细胞;24小时后细胞内的荧光强度增加,荧光遍布整个细胞。
(二) 当药物为两种亲水性药物时,应用上述聚合物囊泡同时包裹两种亲水性药物的方法包括以下步骤:将聚合物加入同时含有两种亲水性药物的缓冲溶液中,均匀搅拌,得到同时包有两种亲水性药物的聚合物囊泡;然后,将未包裹的药物透析除去,最终得到同时包裹两种亲水性药物的聚合物囊泡。
以包裹香豆素标记的细胞色素C(coumarin-CC)和亲水性多柔比星DOX·HCl为例,首先将聚合物加入同时溶有coumarin-CC和DOX·HCl的缓冲溶液中,搅拌6-12小时,然后将未包裹的药物透析除去,最终得到得到同时包有coumarin-CC和DOX·HCl的聚合物囊泡。例如聚合物PEG-PTMC(COOH) 囊泡同时装载coumarin-CC和DOX·HCl,coumarin-CC包封率最高能达到67.9 %,载药量达6.8 wt.%;DOX·HCl载药量可达3.6 wt.%,包封率最高可接近36.4%。同时载有两种亲水性药物的聚合物囊泡尺寸稍有变大,表面电位基本不变。被包裹的两种亲水性药物在pH 5.4的条件下,24小时可释放80%左右,而在pH 7.4的条件下,只释放20%左右。
上述两亲性聚合物在缓冲溶液中自组装形成的聚合物囊泡可以同时包裹两种亲水性药物,可用于癌症的联合疗法(combination therapy)中,以消除治疗中产生的耐药性。因此,本发明同时要求保护上述聚合物囊泡作为药物载体同时包裹两种亲水性药物的应用。
(三) 当药物为一种亲水性药物和一种疏水性药物时,应用上述聚合物囊泡同时包裹亲水性药物和疏水性药物的方法包括以下步骤:将上述两亲性聚合物加入含有亲水性药物的缓冲溶液中,搅拌6-12小时,得到包有亲水性药物的聚合物囊泡;接着把溶在少量有机溶液(如DMSO或THF,体积为原水溶液体积的<5%)中的疏水性药物加入,室温下搅拌6-12小时;最后,将未包裹的亲水性药物和疏水性药物经过透析除去,最终得到同时包裹亲水性药物和疏水性药物的聚合物囊泡。
以包裹香豆素标记的细胞色素C(coumarin-CC)和疏水性阿霉素DOX为例,首先将聚合物加入溶解有coumarin-CC的缓冲溶液中,搅拌,得到包有coumarin-CC的聚合物囊泡, 接着把溶解有DOX的DSMO溶液加入,室温搅拌;然后,将未包裹的药物透析除去,最终得到同时包有coumarin-CC和DOX的聚合物囊泡。例如聚合物囊泡PEG-PTMC(COOH)可同时高效装载coumarin-CC和DOX,其中coumarin-CC包封率达到66.8 %,载药量达6.7 wt. %;DOX·HCl载药量可达7.6 wt.%,包封率接近75.9%。同时载有亲水和疏水药物的聚合物囊泡尺寸和表面电位基本不变。
上述两亲性聚合物在缓冲溶液中自组装形成的聚合物囊泡高效包裹亲水性药物的同时,也能把疏水性药物装载在生物可降解的疏水性膜中,该特点和属性可用于癌症的联合疗法(combination therapy)中,以消除治疗中产生的耐药性。
因此,本发明还要求保护上述聚合物囊泡同时包裹亲水性药物和疏水性药物的应用。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明所述聚合物囊泡在水溶液或缓冲溶液中室温下搅拌即可自组装形成,不需要有机溶剂或超声,可以方便、高效地包载亲水性药物,尤其是生物大分子药物,避免了药物失活等缺陷,增强了药物的效果。
2.本发明所述聚合物上带有极性基团,在水溶液或缓冲溶液中形成囊泡过程中,通过与药物分子之间静电作用,可以提高药物的包封率,避免药物的的浪费。
3.本发明所述聚合物囊泡作为药物载体控制释放药物,其特征在于,所述膜内点电荷的载药囊泡在弱酸性环境如细胞内内涵体或肿瘤组织的环境等很快释放,而在中性的生理条件下释放很慢。
附图说明
附图1为实施例中嵌段共聚物PEG-PTMC(AC)、PEG-PTMC(COOH)、PEG-PTMC(NH2) 和PEG-PTMC(COOH/ NH2) 的合成路线;
附图2为实施例中嵌段共聚物PEG-PTMC(AC)的核磁图;
附图3为实施例中嵌段共聚物PEG-PTMC(COOH)的核磁图;
附图4为实施例中嵌段共聚物PEG-PTMC(NH2)的核磁图;
附图5为实施例中嵌段共聚物PEG-PTMC(COOH/ NH2)的核磁图;
附图6为实施例三十三中聚合物PEG-PTMC(AC)、PEG-PTMC(COOH)、PEG-PTMC(NH2) 和PEG-PTMC(COOH/ NH2) 囊泡对Hela细胞的毒性实验结果;
附图7为实施例三十三中聚合物PEG-PTMC(AC)、PEG-PTMC(COOH)、PEG-PTMC(NH2) 和PEG-PTMC(COOH/ NH2) 囊泡对MCF-7细胞的毒性实验结果;
附图8为实施例三十三中聚合物PEG-PTMC(AC)、PEG-PTMC(COOH)、PEG-PTMC(NH2) 和PEG-PTMC(COOH/ NH2) 囊泡对KB细胞的毒性实验结果;
附图9为实施例三十四中活性CC释放以后的活性实验结果。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
在本发明的实施例一和实施例二中,以亲水链段为聚乙二醇链段,所述可生物降解的疏水链段由三亚甲基碳酸酯(TMC)和丙烯酸酯基碳酸酯(AC)无规共聚构成,短支链由3-巯基丙酸构成,所述双亲性聚合物的制备方法为:首先以端基为甲氧基的聚乙二醇为大分子引发剂,通过开环聚合TMC和AC制备得到双亲性聚合物的主链PEG-PTMC(AC),然后通过与3-巯基丙酸进行迈克尔加成反应,从而制备得到PEG-PTMC(COOH)。所得双亲性聚合物的分子量可控,分子量分布在1.1~1.4,单峰分布。具体制备过程请参见实施例一和实施例二。
实施例一
如图1所示开环反应得到嵌段聚合物PEG-PTMC(AC):氮气保护下,将双(双三甲基硅基)胺锌催化剂(0.02g, 0.055mM)、大分子引发剂PEG(0.51g, 0.12mmol)、TMC(1.80g, 0.018mol)、AC(0.20g, 0.001mol)和25mL的二氯甲烷加入到50mL的圆底烧瓶中,在手套箱中操作,室温下搅拌反应24小时,反应结束后在乙醚中沉淀过滤,然后真空干燥48小时,得到嵌段聚合物,产率为95%。从其氢核磁测试结果(图2)中可以明显看到PEG(CH 3 -O-:δ 3.38和 -CH 2 -CH 2 -O-:δ 3.63)、PTMC(-OCO-CH 2 -CH2-CH 2 -OCO-:δ 4.16和-OCO-CH2-CH 2 -CH2-OCO-:δ 2.06)和PAC(-OCO-CH 2 -C-CH 2 -OCO-:δ 4.16、-C-CH 2 -OCO-:δ 4.13、CH 3 -C-:δ 1.07和-OCO-CH 2 =CH 2 :δ 6.47、 6.15和 5.85)的特征峰,表明其结构是PEG5K-PTMC18K(AC)2K。此外通过氢核磁特征峰的积分比值,如PEG的主链亚甲基(d 3.63)和PTMC主链亚甲基(d 2.06)与PAC的双键峰(δ 6.47、6.12和5.85)的比值,可计算出PTMC和PAC的分子量分别是17600和1900 Da,相当于每个分子链上大约有18个TMC和10个AC。更重要的是,PAC的双键峰(δ 6.47、 6.12和 5.85)和其甲基峰(δ 1.07)的比值和理论值接近,表明AC的丙烯酸酯双键在开环反应中没有被破坏,可用于下一步加成反应。GPC测试结果表明PEG-PTMC(AC)的数均分子量为36200 Da,分子量分布呈单峰,分布指数(PDI)为1.35。
实施例二
如图1所示迈克尔加成反应得到嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH):氮气保护下,将3-巯基丙酸(85mg, 0.800mM)、吡啶(62mg,0.800mM)、聚合物PEG-PTMC(AC)( 200mg, 0.008mM)和2mL的N,N-二甲基甲酰胺加入到10mL的Schlenk真空密闭反应器中,充氮气0.5小时,然后在室温下搅拌反应2~3天,反映结束后在冷乙醚和乙醇的混合溶液(体积比4/1)中沉淀过滤,然后真空干燥48小时,得到嵌段聚合物,产率为67 %。从其氢核磁测试结果(图3)中可以明显看到PEG(CH 3 -O-:δ 3.38和 -CH 2 -CH 2 -O-:δ 3.63)、PTMC(-OCO-CH 2 -CH2-CH 2 -OCO-:δ 4.16和-OCO-CH2-CH 2 -CH2-OCO-:δ 2.06)、PAC(-OCO-CH 2 -C-CH 2 -OCO-:δ 4.16、-C-CH 2 -OCO-:δ 4.13和CH 3 -C-:δ 1.07)和COOH(-S-CH 2 -CH 2 -COOH:d 2.68-2.97)的特征峰;此外,原来PAC链段上在d 5.85-6.47的双键峰完全消失,同时在d 2.68-2.97范围内出现了迈克尔加成反应接上的亚甲基的两个特征峰,通过其在d 2.68-2.97范围内亚甲基特征峰的积分和PEG的亚甲基峰的积分比值可以确定我们成功地合成了目标产物PEG5K-PTMC18K(COOH),且每条分子链上约有10个羧基。其GPC测试结果表明,PEG5K-PTMC18K(COOH)嵌段聚合物的数均分子量是39700Da,且分子量分布均呈单峰(PDI=1.37)。
实施例三
如图1所示迈克尔加成反应得到嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) (3个COOH):氮气保护下,将3-巯基丙酸(8.5mg, 0.080mM)、吡啶(6.2mg,0.080mM)、聚合物PEG-PTMC(AC)( 200mg, 0.008mM)和2mL的N,N-二甲基甲酰胺加入到10mL的Schlenk真空密闭反应器中,充氮气0.5小时,然后在室温下搅拌反应2~3天,反映结束后在冷乙醚和乙醇的混合溶液(体积比4/1)中沉淀过滤,然后真空干燥48小时,得到嵌段聚合物,产率为67%。从其氢核磁测试结果中可以明显看到PEG(CH 3 -O-:δ 3.38和 -CH 2 -CH 2 -O-:δ 3.63)、PTMC(-OCO-CH 2 -CH2-CH 2 -OCO-:δ 4.16和-OCO-CH2-CH 2 -CH2-OCO-:δ 2.06)和PAC(-OCO-CH 2 -C-CH 2 -OCO-:δ 4.16、-C-CH 2 -OCO-:δ 4.13、CH 3 -C-:δ 1.07和-OCO-CH 2 =CH 2 :δ 6.47、 6.15和 5.85)和COOH(-S-CH 2 -CH 2 -COOH:d 2.68-2.97)的特征峰;此外,原来PAC链段上在d 5.85-6.47的双键峰减弱,同时在d 2.68-2.97范围内出现了迈克尔加成反应接上的亚甲基的两个特征峰,通过其在d 2.68-2.97范围内亚甲基特征峰的积分和PEG的亚甲基峰的积分比值可以确定我们成功地合成了目标产物PEG5K-PTMC18K(COOH),且每条分子链上约有3个羧基。
实施例四
如图1所示迈克尔加成反应得到嵌段聚合物PEG-PTMC(NH2):氮气保护下,将半胱胺盐酸盐(91mg, 0.800mM)、吡啶(62mg,0.800mM)、聚合物PEG-PTMC(AC)(200mg, 0.008mM)和2mL的N,N-二甲基甲酰胺加入到10mL的Schlenk真空密闭反应器中,充氮气0.5小时,然后在室温下搅拌反应2~3天,反映结束后在冷乙醚和乙醇的混合溶液(体积比4/1)中沉淀过滤,然后真空干燥48小时,得到嵌段聚合物,产率为80.0%。从其氢核磁测试结果(图4)中可以明显看到PEG(CH 3 -O-:δ 3.38和 -CH 2 -CH 2 -O-:δ 3.63)、PTMC(-OCO-CH 2 -CH2-CH 2 -OCO-:δ 4.16和-OCO-CH2-CH 2 -CH2-OCO-:δ 2.06)、PAC(-OCO-CH 2 -C-CH 2 -OCO-:δ 4.16、-C-CH 2 -OCO-:δ 4.13和CH 3 -C-:δ 1.07)和NH2(-S-CH 2 -CH 2 -NH2:d 2.68-2.97)的特征峰,原来PAC链段上在d 5.85-6.47的双键峰完全消失,同时在d 2.68-2.97范围内出现了迈克尔加成反应接上的亚甲基的三个特征峰,通过其在d 2.68-2.97范围内亚甲基特征峰的积分和PEG的亚甲基峰的积分比值可以确定我们成功地合成了目标产物PEG5K-PTMC18K(NH2),且每条分子链上约有10个胺基。其GPC测试结果表明,PEG5K-PTMC18K(NH2)嵌段聚合物的数均分子量是39800 Da,且分子量分布呈单峰(PDI=1.39)。
实施例五
如图1所示迈克尔加成反应得到嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH/NH2):氮气保护下,将半胱胺酸(97mg, 0.800mM)、吡啶(62mg,0.800mM)、聚合物PEG-PTMC(AC)( 200mg, 0.008mM)和2mL的N,N-二甲基甲酰胺加入到10mL的Schlenk真空密闭反应器中,充氮气0.5小时,然后在室温下搅拌反应2~3天,反映结束后在冷乙醚和乙醇的混合溶液(体积比4/1)中沉淀过滤,然后真空干燥48小时,得到嵌段聚合物,产率为78%。从其氢核磁测试结果(图5)中可以明显看到PEG(CH 3 -O-:δ 3.38和 -CH 2 -CH 2 -O-:δ 3.63)、PTMC(-OCO-CH 2 -CH2-CH 2 -OCO-:δ 4.16和-OCO-CH2-CH 2 -CH2-OCO-:δ 2.06)、PAC(-OCO-CH 2 -C-CH 2 -OCO-:δ 4.16、-C-CH 2 -OCO-:δ 4.13和CH 3 -C-:δ 1.07)和COOH/NH2(-S-CH 2 -CH 2 -COOH/NH2:d 2.68-2.97)的特征峰。原来PAC链段上在d 5.85-6.47的双键峰完全消失,同时在d 2.68-2.97范围内出现了迈克尔加成反应接上的亚甲基的两个特征峰,通过其在d 2.68-2.97范围内亚甲基特征峰的积分和PEG的亚甲基峰的积分比值可以确定我们成功地合成了目标产物PEG5K-PTMC18K(COOH/NH2),且每条分子链上约有10个半胱氨酸。其GPC测试结果表明,PEG5K-PTMC18K(COOH/NH2)嵌段聚合物的数均分子量是40100 Da,分子量分布呈单峰(PDI=1.45)
实施例六
聚合物囊泡(PEG-PTMC(AC))的制备:称取嵌段聚合物PEG-PTMC(AC) 0.5mg,同1mLPB(10mM,pH=6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌8小时,则可自组装形成聚合物囊泡,最终的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径114.5nm,粒径分布0.21,表面电势-3.7mV。
聚合物浓度是1mg/mL时,聚合物囊泡粒径121.0nm,粒径分布0.17,表面电势-1.0mV。
聚合物浓度是2mg/mL时,聚合物囊泡粒径118.1nm,粒径分布0.20,表面电势-1.59mV。
实施例七
聚合物囊泡(PEG-PTMC(COOH))的制备:称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mLPB(10mM,pH=6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌8小时,则可自组装形成聚合物囊泡,最终的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径99.0nm,粒径分布0.19,表面电势-6.2mV。
聚合物浓度是1mg/mL时,聚合物囊泡粒径91.2nm,粒径分布0.11,表面电势-5.9mV。
聚合物浓度是2mg/mL时,聚合物囊泡粒径81.7nm,粒径分布0.10,表面电势-5.1mV。
实施例八
聚合物囊泡(PEG-PTMC(COOH) ,3个COOH)的制备:称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mLPB(10mM,pH=6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌8小时,则可自组装形成聚合物囊泡,最终的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径是132.6nm,粒径分布0.17,表面电势-3.3mV。
实施例九
聚合物囊泡(PEG-PTMC(NH2))的制备:称取嵌段聚合物PEG-PTMC(NH2)0.5mg,同1mLPB(10mM,pH=6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌8小时,则可自组装形成聚合物囊泡,最终的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径是107.8nm,粒径分布0.27,表面电势-7.1mV。
聚合物浓度是1mg/mL时,聚合物囊泡粒径100.7nm,粒径分布0.23,表面电势-6.3mV。
聚合物浓度是2mg/mL时,聚合物囊泡粒径76.5nm,粒径分布0.18,表面电势-5.9mV。
实施例十
聚合物囊泡(PEG-PTMC(COOH/NH2))的制备:称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH/NH2) 0.5mg,同1mLPB(10mM,pH=6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌8小时,则可自组装形成聚合物囊泡,最终的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径156.8nm,粒径分布0.21,表面电势-1.8mV。
聚合物浓度是1mg/mL时,聚合物囊泡粒径120.1nm,粒径分布0.13,表面电势-1.8mV。
聚合物浓度是2mg/mL时,聚合物囊泡粒径101.9nm,粒径分布0.16,表面电势-0.3mV。
按照实施例六至例十制备不同官能团聚合物,并测试所得聚合物在PB(10mM,pH=6.4)中形成聚合物囊泡在不同溶度时的尺寸和分布,结果如表1所示:
表1 不同官能团聚合物纳米粒子
实施例十一
用PEG-PTMC(AC) 聚合物囊泡包裹及释放阿霉素盐酸盐(DOX·HCl):按10%包裹DOX·HCl时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(AC)0.5mg,同1mL DOX·HCl(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成包裹了DOX·HCl的聚合物囊泡,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径99.2nm,粒径分布0.26,表面电势-4.0mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是53.8%,载药率是5.4 wt.%。
按20%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径99.4nm,粒径分布0.25,表面电势-4.8mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是45.5%,载药率是9.1 wt.%。
按50%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径132.1nm,粒径分布0.29,表面电势-1.7mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是39.1%,载药率是19.5 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹DOX·HCl透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO 12k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4和pH=7.4条件下,DOX·HCl从囊泡里面释放几乎相同,24小时后释放约80%。
实施例十二
用PEG-PTMC(COOH) 聚合物囊泡包裹及释放阿霉素盐酸盐(DOX·HCl):按10%包裹DOX·HCl时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mL DOX·HCl (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有DOX·HCl,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径121.9nm,粒径分布0.21,表面电势-5.9mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是81.1%,载药率是8.1 wt.%。
按20%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径125.1nm,粒径分布0.23,表面电势-3.2mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是79.4%,载药率是15.8 wt.%。
按50%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径136.3nm,粒径分布0.28,表面电势-1.8mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是76.1%,载药率是38.1 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹DOX·HCl透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO12k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4条件下,DOX·HCl从聚合物囊泡里面释放较快,24小时后释放约85%,而在pH=7.4下,24小时后释放约24%。
实施例十三
用PEG-PTMC(COOH) (3个COOH)聚合物囊泡包裹及释放阿霉素盐酸盐(DOX·HCl):按10%包裹DOX·HCl时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mL DOX·HCl (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有DOX·HCl,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径147.3nm,粒径分布0.31,表面电势-3.2mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是63.9%,载药率是6.4 wt.%。
按20%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径150.7nm,粒径分布0.16,表面电势-2.8mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是59.7%,载药率是11.9 wt.%。
按50%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径142.6nm,粒径分布0.14,表面电势-2.5mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是51.4%,载药率是25.7 wt.%。
实施例十四
用PEG-PTMC(NH2) 聚合物囊泡包裹及释放阿霉素盐酸盐(DOX·HCl):按10%包裹DOX·HCl时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(NH2)0.5mg,同1mL DOX·HCl(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有DOX·HCl,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径95.4nm,粒径分布0.16,表面电势-2.1mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是48.4%,载药率是4.8 wt.%。
按20%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径87.8nm,粒径分布0.21,表面电势-0.16mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是47.3%,载药率是9.5 wt.%。
按50%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径90.2nm,粒径分布0.25,表面电势1.4mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是49.3%,载药率是24.6 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹DOX·HCl透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO12k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4条件下,DOX·HCl从聚合物囊泡里面释放较快,24小时后释放约85%,而在pH=7.4下,24小时后释放约45%。
实施例十五
用PEG-PTMC(COOH/NH2) 聚合物囊泡包裹及释放阿霉素盐酸盐(DOX·HCl):按10%包裹DOX·HCl时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH/NH2) 0.5mg,同1mLDOX·HCl(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4) 缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有DOX·HCl,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径111.0nm,粒径分布0.21,表面电势-8.1mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是86.3%,载药率是8.6 wt.%。
按20%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径105.1nm,粒径分布0.20,表面电势-7.6mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是80.7%,载药率是6.1 wt.%。
按50%包裹DOX·HCl时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径119.5nm,粒径分布0.28,表面电势-2.1mV。通过荧光仪测量,DOX·HCl的包封率是74.2%,载药率是37.1 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹DOX·HCl透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO12k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4和pH=7.4条件下,DOX从聚合物囊泡里面释放几乎相同,24小时后释放约50~70%。
实施例十六
用PEG-PTMC(AC) 聚合物囊泡包裹及释放甲氨蝶呤(MTX):按10%包裹MTX时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(AC)0.5mg,同1mL MTX(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有MTX,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径91.4nm,粒径分布0.06,,表面电势-2.6mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是30.3%,载药率是3.0 wt.%。
按20%包裹MTX时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径98.2nm,粒径分布0.16,表面电势-4.8mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是27.0%,载药率是5.4 wt.%。
按50%包裹MTX时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径93.2nm,粒径分布0.21,表面电势-3.2mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是15.2%,载药率是7.6 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹MTX透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO12k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用高效液相色谱仪测试,结果发现在pH=5.4和pH=7.4条件下,MTX从聚合物囊泡里面释放相差不大,24小时后释放70~80%。
实施例十七
用PEG-PTMC(COOH) 聚合物囊泡包裹及释放甲氨蝶呤(MTX):按10%包裹MTX时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mL MTX(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,加入搅拌子,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有MTX,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径89.0nm,粒径分布0.17,表面电势-6.9mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是75.4%,载药率是7.5 wt.%。
按20%包裹MTX时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径90.15nm,粒径分布0.19,表面电势-7.2mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是60.2%,载药率是12.0 wt.%。
按50%包裹MTX时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径103.6nm,粒径分布0.18,表面电势-5.3mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是55.3%,载药率是27.6 wt.%。
实施例十八
用PEG-PTMC(NH2) 聚合物囊泡包裹及释放甲氨蝶呤(MTX):按10%包裹MTX时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(NH2) 0.5mg,同1mL MTX(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,加入搅拌子,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有MTX,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径96.2nm,粒径分布0.25,表面电势-3.7mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是76.6%,载药率是7.7 wt.%。
按20%包裹MTX时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径92.4nm,粒径分布0.25,表面电势-2.6mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是68.1%,载药率是13.6 wt.%。
按50%包裹MTX时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径107.3nm,粒径分布0.21,表面电势-1.5 mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是57.0%,载药率是28.5 wt.%。
实施例十九
用PEG-PTMC(COOH/NH2) 聚合物囊泡包裹及释放甲氨蝶呤(MTX):按10%包裹MTX时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH/NH2)0.5mg,同1mL MTX(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有MTX,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5 mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径90.9nm,粒径分布0.21,囊泡表面电势-8.8mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是80.9%,载药率是8.1 wt.%。
按20%包裹MTX时,制作方法同上,测得粒径是83.1nm,粒径分布0.22,囊泡表面电势-8.1mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是74.5%,载药率是14.9 wt.%。
按50%包裹MTX时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径134.6nm,粒径分布0.25,表面电势-9.7mV。通过紫外分光光度计测量,MTX的包封率是54.0%,载药率是27.0 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹MTX透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO12k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用高效液相色谱仪测试,结果发现在pH=5.4和pH=7.4条件下,MTX从聚合物囊泡里面释放相差不大,24小时后释放约50%。
实施例二十
用PEG-PTMC(COOH) 聚合物囊泡包裹顺铂:按10%包裹顺铂时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH)0.5mg,同1mL 顺铂(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有顺铂,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物粒径119.5nm,粒径分布0.21,表面电势-8.8mV。通过原子吸收光谱测量,顺铂的包封率是91.2%,载药率是9.1 wt.%。
按30%包裹顺铂时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径124.8nm,粒径分布0.24,表面电势-7.2 mV。通过原子吸收光谱测量,顺铂的包封率是70.8 %,载药率是22.4 wt.%。
实施例二十一
用PEG-PTMC(COOH) 聚合物囊泡包裹姜黄素:按10%包裹姜黄素时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH)0.5mg,同1mL 顺铂(0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,加入搅拌子,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有姜黄素,然后用透析袋(MWCO3500)透析12~24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径114.2nm,粒径分布0.24,表面电势-0.9mV。通过荧光仪测量,顺铂的包封率是60.5%,载药率是6.1 wt.%。
按30%包裹姜黄素时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径142.8nm,粒径分布0.21,表面电势-0.9mV。通过荧光仪测量,姜黄素的包封率是46.7%,载药率是14.0%。
实施例二十二
用PEG-PTMC(AC) 聚合物囊泡包裹及释放FITC-BSA:按10%包裹FITC-BSA时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(AC)0.5mg,同1mL FITC-BSA (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-BSA,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径96.6nm,粒径分布0.15,表面电势-6.1mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是51.7%,载药率是5.2 wt.%。
按20%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径106.3nm,粒径分布0.17,表面电势-6.2mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是47.6%,载药率是9.5 wt.%。
按50%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径118.1nm,粒径分布0.17,表面电势-8.1mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是41.6%,载药率是20.8 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹FITC-BSA透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4和pH=7.4条件下,FITC-BSA从聚合物囊泡里面释放相差不大,24小时后释放60~70%。
实施例二十三
用PEG-PTMC(COOH) 聚合物囊泡包裹及释放FITC-BSA:按10%包裹FITC-BSA时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mL FITC-BSA (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-BSA,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径123.3nm,粒径分布0.27,表面电势-7.1mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是92.0%,载药率是9.2 wt.%。
按20%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径124.1nm,粒径分布0.23,表面电势-7.3mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是87.1%,载药率是17.4 wt.%。
按50%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径113.3nm,粒径分布0.26,表面电势-9.2mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是86.3%,载药率是43.1 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹FITC-BSA透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4条件下,FITC-BSA从聚合物囊泡里面释放较快,24小时后释放约65%,而在pH=7.4下,24小时后释放约12%
实施例二十四
用聚合物PEG-PTMC(COOH) (3个COOH)形成的囊泡包裹及释放FITC-BSA:按10%包裹FITC-BSA时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mL FITC-BSA (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-BSA,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径119.9nm,粒径分布0.27,表面电势-3.7mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是71.2%,载药率是7.1 wt.%。
按20%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径97.7nm,粒径分布0.24,表面电势-5.8mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是66.1%,载药率是13.2 wt.%。
按50%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径149.9nm,粒径分布0.20,表面电势-5.0mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是55.7%,载药率是27.9 wt.%。
实施例二十五
用PEG-PTMC(NH2) 聚合物囊泡包裹及释放FITC-BSA:按10%包裹FITC-BSA时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(NH2) 0.5mg,同1mL FITC-BSA (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-BSA,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径87.7nm,粒径分布0.22,表面电势-8.6mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是97.8%,载药率是9.8 wt.%。
按20%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径98.6nm,粒径分布0.18,表面电势-7.9mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是95.9%,载药率是19.2 wt.%。
按50%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径91.7nm,粒径分布0.18,表面电势-8.9mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是94.5%,载药率是47.3 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹FITC-BSA透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4条件下,FITC-BSA从聚合物囊泡里面释放较快,24小时后释放约85%,而在pH=7.4下,24小时后释放约26%
实施例二十六
PEG-PTMC(COOH/NH2) 聚合物囊泡包裹及释放FITC-BSA:按10%包裹FITC-BSA时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH/NH2)0.5mg,同1mL FITC-BSA (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-BSA,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径134.9nm,粒径分布0.20,表面电势-14.3mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是88.9%,载药率是8.9 wt.%。
按20%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径134.4nm,粒径分布0.27,表面电势-17.2mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是86.1%,载药率是17.2 wt.%。
按50%包裹FITC-BSA时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径136.6nm,粒径分布0.26,表面电势-18.9mV。通过荧光仪测量,FITC-BSA的包封率是81.1%,载药率是40.5 wt.%。
分别取0.5mL按20%包裹FITC-BSA透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4和pH=7.4条件下,FITC-BSA从聚合物囊泡里面释放相差不大,24小时后释放约20~40%。
实施例二十七
用PEG-PTMC(AC) 聚合物囊泡包裹及释放FITC-CC:按5%包裹FITC-CC时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(AC)0.5mg,同1mL FITC-CC (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-CC,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径113.2nm,粒径分布0.21,表面电势-9.8mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是18.8%,载药率是0.9%。
按10%包裹FITC-CC时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径111.6nm,粒径分布0.22,表面电势-11.2mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是11.8%,载药率是1.2 wt.%。
按20%包裹FITC-CC时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径121.1nm,粒径分布0.29,表面电势-10.2mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是16.0%,载药率是7.9 wt.%。
分别取0.5mL按10%包裹FITC-CC透析后的样品放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4和pH=7.4条件下,FITC-CC从聚合物囊泡里面释放相差不大,24小时后释放60~80%。
实施例二十八
用PEG-PTMC(COOH) 聚合物囊泡包裹及释放FITC-CC:按5%包裹FITC-CC时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mL FITC-CC (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-CC,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径78.3nm,粒径分布0.24,囊泡表面电势-12.1mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是80.9%,载药率是4.1 wt.%。
按10%包裹FITC-CC时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径84.9nm,粒径分布0.28,表面电势-16.4mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是66.7%,载药率是6.7 wt.%。
按20%包裹FITC-CC时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径80.9nm,粒径分布0.24,表面电势-14.4mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是41.0%,载药率是8.2 wt.%。
分别取按10%包裹FITC-CC透析后的样品0.5mL放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4条件下,FITC-CC从聚合物囊泡里面释放较快,24小时后释放约89%,而在pH=7.4下,24小时后释放约20%。
实施例二十九
用PEG-PTMC(NH2) 聚合物囊泡包裹及释放FITC-CC:按5%包裹FITC-CC时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(NH2) 0.5mg,同1mL FITC-CC (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-CC,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径93.0nm,粒径分布0.21,表面电势-14.4mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是83.2%,载药率是4.2 wt.%。
按10%包裹FITC-CC时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径91.1nm,粒径分布0.25,表面电势-13.4mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是56.9%,载药率是5.7 wt.%。
按20%包裹FITC-CC时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径102.0nm,粒径分布0.27,表面电势-14.0mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是50.1%,载药率是10.2 wt.%。
分别取按10%包裹FITC-CC透析后的样品0.5mL放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4条件下,FITC-CC从聚合物囊泡里面释放较快,24小时后释放约95%,而在pH=7.4下,24小时后释放约45%。
实施例三十
用PEG-PTMC(COOH/NH2)聚合物囊泡包裹及释放FITC-CC:按5%包裹FITC-CC时,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH/NH2) 0.5mg,同1mL FITC-CC (0.05mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有FITC-CC,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件下,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径116.5nm,粒径分布0.28,表面电势-7.5mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是86.0%,载药率是4.3 wt.%。
按10%包裹FITC-CC时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径108.6nm,粒径分布0.27,表面电势-7.2mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是79.3%,载药率是7.9 wt.%。
按20%包裹FITC-CC时,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径112.9nm,粒径分布0.25,表面电势-7.7mV。通过荧光仪测量,FITC-CC的包封率是52.7%,载药率是10.5 wt.%。
取按10%包裹FITC-CC透析后的样品,分别取出0.5mL放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4和pH=7.4条件下,FITC-CC从聚合物囊泡里面释放大致相当,24小时后释放约55%。
实施例三十一
用PEG-PTMC(COOH) 聚合物囊泡同时包裹及释放Coumarin-CC和DOX·HCl:按5% 的Coumarin-CC和5% 的DOX·HCl同时包裹,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mL Coumarin-CC(0.025mg/mL)和DOX·HCl (0.025mg/mL) 的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,而且聚合物囊泡里包裹有Coumarin-CC和DOX·HCl,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径是145.1nm,粒径分布0.26,表面电势-2.6mV。通过荧光仪测量,Coumarin-CC的包封率是74.5%,载药率是3.1 wt.%, DOX·HCl的包封率是54.4%,载药率是2.7 wt.%。
按10% 的Coumarin-CC和5% 的DOX·HCl同时包裹,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径是144.3nm,粒径分布0.19,表面电势-2.2mV。通过荧光仪测量,Coumarin-CC的包封率是67.9%,载药率是6.8 wt.%,DOX·HCl的包封率是42.9%,载药率是2.1 wt.%。
按10% 的Coumarin-CC和10% 的DOX·HCl同时包裹,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径是137.7nm,粒径分布0.20,表面电势-1.8mV。通过荧光仪测量,Coumarin-CC的包封率是55.5%,载药率是5.5 wt.%,DOX·HCl的包封率是36.4%,载药率是3.6 wt.%。
取按10% 的Coumarin-CC和5% 的DOX·HCl同时包裹透析后的样品,分别取出0.5mL放入四个透析袋中(MWCO500k),将透析袋分别放入含有30mL MES(pH=5.4,NaCl 150mM)和PBS缓冲溶液(pH=7.4,NaCl 150mM)的玻璃管中。将所有的玻璃管放入37℃的恒温振荡器中,按时间点0.5、1、2、4、8、12和24h取样。把取出的样品用荧光仪测试,结果发现在pH=5.4条件下,Coumarin-CC和DOX·HCl从聚合物囊泡里面释放较快,24小时后释放约80%左右,而在pH=7.4下,24小时后释放约20%左右。
实施例三十二
用PEG-PTMC(COOH)聚合物囊泡同时包裹及释放Coumarin-CC和DOX:按5% 的Coumarin-CC和5% 的DOX同时包裹,称取嵌段聚合物PEG-PTMC(COOH) 0.5mg,同1mL Coumarin-CC(0.025mg/mL)的PB(10mM,6.4)缓冲溶液放入3mL的玻璃小瓶,室温下磁力搅拌12小时,则可自组装形成聚合物囊泡,接着把溶解有DOX的有机溶液加入,室温磁力搅拌,则聚合物囊泡同时包裹有Coumarin-CC和DOX,然后用透析袋(MWCO500k)透析24小时,换6~8次水,最终聚合物的浓度是0.5mg/mL,将溶液调节到中性条件,用动态激光光散射仪测得聚合物囊泡粒径120.8nm,粒径分布0.21,表面电势-4.1mV。通过荧光仪测量,Coumarin-CC的包封率是73.2%,载药率是3.7%, DOX的包封率是81.1%,载药率是4.1 wt.%。
按10% 的Coumarin-CC和5% 的DOX同时包裹,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径110.5nm,粒径分布0.24,表面电势-4.7mV。通过荧光仪测量,Coumarin-CC的包封率是66.8%,载药率是6.8%,DOX的包封率是76.3%,载药率是3.8 wt.%。
按10% 的Coumarin-CC和10% 的DOX同时包裹,制作方法同上,测得聚合物囊泡粒径99.2nm,粒径分布0.27,表面电势-5.6mV。通过荧光仪测量,Coumarin-CC的包封率是61.3%,载药率是6.1 wt.%,DOX的包封率是75.9%,载药率是7.6 wt.%。
实施例三十三
聚合物囊泡的细胞毒性测试:把在实施例十、十一、十三和十四制备的聚合物囊泡溶液分别浓缩到10mg/mL。MCF-7、KB或HeLa 细胞铺在96孔板上,每块板大约种5000个细胞。使用的介质是 DMEM 或RPMI-1640。介质使用前,要补加10%的小牛血清、1%的谷氨酸盐、抗生素青霉素(100 IU/mL)和链霉素(100 μg/ml)。24小时后细胞长到70-80%的覆盖率,再以最终浓度分别是0.25、0.5、0.75和1mg/mL把聚合物囊泡溶液加入到相应的孔中,然后在37℃、含有5 % 的CO2的条件下培育24小时。然后加入10 μL 的3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)的PBS 溶液(5mg/mL),再放置4小时。由活细胞产生的紫色结晶子 MTT-formazan溶解在100 μL的十二烷基磺酸钠(10%)和0.1 M 的盐酸的混合液里,放置过夜。使用酶标仪(Bio-rad, ELX808IU)测形成的紫色结晶子在570 nm处的吸收。用仅含有培养基的空白细胞作对照,每孔重复4次。结果如图6和图7和图8所示,结果表明,在研究的浓度范围内,所有的聚合物囊泡本身无毒,细胞存活率均在85%以上。
实施例三十四
利用ABTS检测从聚合物囊泡释放出来的CC的活性:包裹有CC的PEG-PTMC(COOH)形成的聚合物囊泡在MES缓冲溶液(pH 4.0, 20 mM; NaCl 150mM)释放一夜,通过BCA蛋白质测试利用酶标仪测出释放的CC的量,用MES缓冲溶液(pH 4.0, 20 mM; NaCl 150mM)把CC溶液稀释到0.004mg/mL,把该CC溶液放在紫外样品池里,同时往里加入10 uL 的过氧化氢溶液 (0.045 M) 和 100 uL 的 ABTS 溶液(1 mg/mL),用紫外在418nm处隔15秒测一次,总共测4分钟。然后原始的CC配置成相同浓度的溶液,在做一次,比较两次实验的结果,结果如图9所示,可以发现释放后CC的活性与原CC的活性相近。
实施例三十五
共聚焦显微观察载FITC-CC的聚合物囊泡的细胞摄取:分别用PEG-PTMC(COOH) 和PEG-PTMC(NH2)制备包裹FITC-CC的聚合物囊泡溶液,之后再浓缩到FITC-CC的溶度为0.8mg/mL;同时再配溶度是0.8mg/mL的纯FITC-CC溶液。取100μL的包裹FITC-CC聚合物囊泡溶液和纯FITC-CC溶液加入到含有400μL培养基中,然后再加入到已培养的MCF-7细胞中,在37℃和5%二氧化碳条件下孵化12、24小时后取样处理。具体操作是:首先吸尽培养液,加入固定液,固定10分钟;其次吸去固定液,用PBS洗两遍,每次静止3分钟,吸尽液体;然后加入DAPI染色液,染色5分钟;接着吸去染色液,用PBS洗两遍,每次静止3分钟,吸尽液体,接着将贴有细胞的盖玻片盖在载玻片上。随后通过激光共聚焦显微镜进行观察。对比纯的FITC-CC溶液,可以清晰地看到包裹FITC-CC的聚合物囊泡在12小时时已经进入到细胞内,并且包裹的FITC-CC已经从聚合物囊泡中释放出来。而在24小时时,释放的FITC-CC更多。
实施例三十六
流式细胞仪测试包裹CC的聚合物囊泡的细胞凋亡活性:分别用PEG-PTMC(COOH) 和PEG-PTMC(NH2)制备包裹具有活性的CC的聚合物囊泡溶液和空载的聚合物囊泡溶液,之后再把溶液浓缩到聚合物溶度为5mg/mL,相应的CC溶度是0.8 mg/mL。取100μL的包裹CC聚合物囊泡溶液、纯CC溶液和空载的聚合物囊泡溶液加入到含有400μL培养基中,然后再加入到已培养的MCF-7细胞中,继续在37°C下培养24和48小时以便量化细胞凋亡的百分率。之后加入0.25%(w/v)胰岛素和0.03%(w/v)EDTA将细胞消化,用冷PBS洗两次,并在缓冲液中悬浮,细胞悬浮液加入流式细胞仪的样品管中,在2000 RPM的离心力下离心5分钟。然后,加入5μL的模联蛋白V- FITC溶液和5μL的PI溶液在室温下、黑暗中染色细胞15分钟。之后使用 BD FACSCalibur (Beckton Dickinson,USA) 流式细胞仪测定和Cell Quest软件分析得到。对比纯的CC溶液和空载的聚合物囊泡溶液,可以清晰地看到被聚合物囊泡包裹的CC的在24小时杀死的细胞比较多,具有明显的活性。而在48小时活性更高。
Claims (7)
1. 一种由双亲性聚合物自组装构成的聚合物囊泡,所述双亲性聚合物的主链由亲水链段和生物可降解的疏水链段构成,所述聚合物囊泡的膜由疏水链段构成,所述聚合物囊泡的内壁和外壁由亲水链段构成,其特征在于:
所述亲水链段的数均分子量为4~6kDa,所述亲水链段为聚乙二醇;
所述生物可降解的疏水链段的分子量为亲水链段的3~5倍,所述生物可降解的疏水链段由单体A和单体B无规共聚构成,并且单体A和单体B的摩尔比为5~20∶1;其中单体A为三亚甲基碳酸酯;单体B为丙烯酸酯基碳酸酯;
所述生物可降解的疏水链段上接枝短支链,接枝的位置为单体B的双键处;构成短支链的单体选自:3-巯基丙酸、半胱氨盐酸盐或半胱氨酸中的一种;所述短支链的接枝率为0.3~1。
2. 根据权利要求1所述由双亲性聚合物自组装构成的聚合物囊泡,其特征在于,双亲性聚合物自组装制备形成聚合物囊泡的方法包括以下步骤:首先将双亲聚合物加入pH为5-9的水溶液中,搅拌6~12小时,使聚合物进行自组装形成囊泡,疏水链段构成囊泡的膜,亲水链段构成囊泡的内壁和外壁,从而形成具有稳定结构的聚合物囊泡。
3. 权利要求1所述聚合物囊泡作为药物载体装载药物的应用。
4. 根据权利要求3所述聚合物囊泡作为药物载体装载药物的应用,其特征在于,所述药物选自:亲水性药物中的一种或两种、疏水性药物中的一种、一种亲水性药物和一种疏水性药物的混合物。
5. 根据权利要求4所述聚合物囊泡作为药物载体装载药物的应用,其特征在于,所述亲水性药物选自:盐酸阿霉素、蛋白质、DNA或siRNA中的一种;所述疏水性药物选自:阿霉素、姜黄素。
6. 一种双亲性聚合物,所述双亲性聚合物的主链由亲水链段和生物可降解的疏水链段构成,其特征在于:所述亲水链段的数均分子量为4~6kDa,所述亲水链段为聚乙二醇;
所述生物可降解的疏水链段的分子量为亲水链段的3~5倍,所述生物可降解的疏水链段由单体A和单体B无规共聚构成,并且单体A和单体B的摩尔比为5~20∶1;其中单体A为三亚甲基碳酸酯;单体B为丙烯酸酯基碳酸酯;
所述生物可降解的疏水链段上接枝短支链,接枝的位置为单体B的双键处;构成短支链的单体选自:3-巯基丙酸、半胱氨盐酸盐或半胱氨酸中的一种;所述短支链的接枝率为0.3~1。
7. 根据权利要求6所述双亲性聚合物,其特征在于,所述亲水链段为聚乙二醇链段,所述生物可降解的疏水链段由三亚甲基碳酸酯和丙烯酸酯基碳酸酯无规共聚构成。
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