基于聚合物-磁性粒子自组装构建的多功能纳米给药系统研究

基于对性能优良药物的迫切需求，研发具有靶向、高效、低毒、缓释和透膜等功能的新型药物实体是药物学家追求的目标。本项目从高分子科学与药物制剂学交叉的角度，提出将药物设计、化学合成、高分子合成与药物制剂相结合，利用具有特定结构的聚合物可与磁性Fe3O4配位络合的特性，通过化学键将药物、透膜物质、荧光物质和其它特异功能的物质分别键合到具有相同分子量的聚乙二醇-b-聚丙烯酰甘油单酯共聚物的端基上，制备出可按照设计比例组合多种功能于一体的纳米给药系统。利用透射电镜、振动样品磁强计等仪器对其进行理化性能表征。通过体外及体内生物学评价，研究各功能基团与药效之间的关系，进而优化功能基团的构筑，促进各功能基团协同作用的发挥，获得具有靶向、高效、低毒、缓释和透膜等功能的纳米给药系统。本项目融合了多学科交叉的优势，可以定量的将各种功能集于一体。本项目的实施在多功能新型给药载体的研发方面具有理论意义和应用价值。

研发具有靶向、高效、缓释和透膜等多功能于一体的新型药物实体是药物学家追求的目标。本课题从高分子科学、药物化学、药剂学相交叉的角度，将有机合成、高分子活性聚合、药物制剂等方法有机结合，提出一种制备多功能给药系统的新思路。聚丙烯酰甘油单酯聚合物与四氧化三铁磁性纳米粒络合，可以制备出稳定的纳米磁球。然后利用这一特性，组合click反应和原子转移自由基聚合，通过“一釜法”制备了纯度较高（>95%）、聚合物分子量分布较窄（PDI：1.19）的马来酰亚胺端基-聚乙二醇-b-聚丙烯酰甘油单酯，并利用特异性的加成反应分别将不同的功能分子键联到聚合物的端基，获得具有单一功能的聚合物分子（如：药物聚合物—甲氨蝶呤聚合物，透膜聚合物—透膜肽聚合物，荧光探针聚合物—FITC-聚合物，主动靶向聚合物—叶酸聚合物等等）。进而将透膜肽聚合物与四氧化三铁纳米粒络合制备的载有透膜肽的纳米磁球（FITC-Tat MNP），细胞活性研究表明，透膜肽的引入使纳米磁球的透膜活性极大提高，纳米磁球可以进入到细胞质内甚至细胞核内，但对于细胞几乎没有毒性。通过改变透膜肽聚合物的比例可制备出多种载量的透膜肽纳米磁球，随着透膜肽载量增加，纳米磁球的透膜活性成指数增加；含有叶酸的纳米磁球（FA-MNP）表现出明显的靶向性，其可以被肿瘤细胞（具有叶酸受体）捕获，而不能被成纤细胞（没有叶酸受体）识别；固定甲氨蝶呤聚合物与其他聚合物的比例，制备出了甲氨蝶呤的含量基本相同的甲氨蝶呤纳米磁球（MTX-MNP）、甲氨蝶呤荧光标记纳米磁球（MTX-FITC-MNP）和甲氨蝶呤荧光标记透膜肽纳米磁球（MTX-FITC-Tat-MNP）。而络合了多种功能聚合物的MTX-FITC-Tat-MNP表现出了优良的透膜性、磁靶向、荧光示踪、药物活性等等多种功能。因此，根据不同需求，使用上述化学键合与组装相结合的手段，可以获得具有多种功能的药物递送系统。本项目融合了多学科交叉的优势，可以定量的将各种功能集于一体。本项目的研究为制备多功能给药系统开辟了新的途径，为开拓高分子科学与药剂学结合的新领域做出初步的尝试。本项目的实施在多功能新型给药载体的研发方面具有理论意义和应用价值。