载药聚合物胶束制备方法的研究进展
中国药科大学药剂学 张振海 吕慧侠
聚合物胶束是两亲性的高分子物质在水中自发形成的一种自组装结构。与小分子表面活性剂类似,当嵌段或接枝共聚物在水中的浓度达到一定程度后,分子中的疏水段和亲水段就会发生微相分离,自动地形成疏水段向内,亲水段向外的具有典型核—壳结构的胶束,疏水性药物则依靠胶束内核间的疏水性相互作用而进入胶束内部。聚合物胶束按照溶剂不同可分为水溶性胶束和有机溶剂胶束，按小分子表面活性剂的说法，前者为常规胶束, 后者为反向胶束。按胶束的结构又有星型胶束(胶束的核很小而壳相对较大，见图1) 、平头胶束(胶束的核很大而壳相对较小，见图2) 等。自组装形成的载药胶束是热力学、动力学稳定的体系,具有许多优良的性质,使得聚合物胶束成为难溶性药物理想的输送系统。
图1：星型胶束 图2：平头胶束
1 聚合物胶束的理化性质
聚合物胶束的形成与聚合物分子的静电、疏水、氢键作用等有关。在体系自由能降低的驱动下,聚合物的疏水段自发聚集在一起,形成胶束内核,疏水性药物可以通过与内核间的物理协同作用或与疏水段化学结合而进入胶束内核,大大提高难溶性药物的溶解度。聚合物的亲水段分布在疏水内核周围,与周围的水分子间形成氢键而向水中伸展,形成有一定厚度的壳层。亲水段彼此之间的排斥作用可以保证胶束在一定的浓度范围内稳定存在。外壳还可以有效地降低胶束表面上蛋白质的吸附和细胞的附着。蛋白质吸附在胶束表面会引起胶束降解,导致药物从中泄露出来[1]。此外,外壳还可以阻止胶束粒子的再次聚集,减少因此而造成的药物在生物体内分布的改变。 开始大量形成胶束时的聚合物浓度即为临界胶束浓度(CMC)。与小分子表面活性剂相比,两亲聚合物的CMC值通常很低(约为10-
6mol/L) ,当浓度大于CMC时即可形成紧密稳定的胶束[2]。因此,聚合物胶束体系具有很高的热力学稳定性。此外,聚合物分子内多点间的疏水性相互作用,使得该类型胶束具有高的动力学稳定性,当把胶束溶液稀释到CMC值以下时,胶束的分解速度也是很低的,这是聚合物胶束与普通小分子表面活性剂形成的胶束最显著的区
别。良好的热力学、动力学稳定性可以避免药物在注射用药过程中析出,保证安全。聚合物胶束的粒径尺寸一般在10～100 nm 之间，如此小的粒子,进入人体后可以躲避体内巨噬细胞的识别和吞噬，具有优良的组织渗透性，体内滞留时间长，能使药物有效地到达靶点并具有控制药物释放的作用。聚合物由于胶束核壳结构的多样性，还可以根据包埋药物的性质、药物作用部位、给药途径以及病理生理等条件自由选择适宜的载体。
嵌段共聚物所形成的胶束通常是球形的（见图3），含有一个由不溶性嵌段组成的核和由可溶性嵌段组成的外壳。近年来，则通过改变嵌段研究了一类不溶性嵌段较长，可溶性嵌段很短的平头形胶束，观察到了诸如球形，柱状，层状，泡囊状以及二维胶束和蠕虫状胶束等。对于嵌段共聚物胶束的理论处理都是基于热力学考虑的，即假定胶束聚集体和单分子链达到了平衡状态。小分子表面活性剂的胶束和小分子处于动态平衡，而聚合物胶束由于胶束核中的链段的粘度极高而使胶束和自由高分子链之间的交换很慢如果高分子的核(如聚苯乙烯) 处于玻璃态，在一个合理的时间标尺尺度上，聚合物胶束是一种被冻结的结构[3]。
图3 嵌段共聚物所形成的胶束
接枝共聚物胶束由于在水中易于解聚，多数不适合载药，目前在药剂学上研究的比较少，多采用壳聚糖衍生物制备。
2 胶束的制备方法
2.1载体材料的选择
聚合物胶束的外壳直接与外部环境接触,外壳的性质将影响胶束在生物本内的分布,进而影响被包封药物的分布及药代动力学参数。因此,亲水段的选择十分重要。在国内外文献报道中,分子量在1000-12000Da的聚乙二醇(PEG)是最常使用的亲水片段。该分子量范围内的PEG具有良好的水溶性,无毒或低毒性,非免疫原性,在与生物体系相关的领域中有着广泛应用[4]。以PEG为亲水段的聚合物所形成的胶束,由于PEG与水之间存在较强的氢键相互作用,在核周围可以形成紧密的外壳,有效地阻止疏水内核的水解和酶促降解,同时保护胶束不被网状内皮系统识别并清除,从而增加包封药物在血液循环系统中的存在时间,保持有效的血药浓度,减少用药次数,提高治疗效果。胶束的内核是疏水药物的结合部位,疏水段的性质直接影响着胶束的稳定性、载药量及药物释放特性等。当亲水段一定时,增长疏水链则疏水性增强,形成胶束的CMC值明显降低[5,6]。研究表明,聚合物胶束型给药系统中,决定载药量的最主要因素是疏水段与药物分子之间的兼容性。该兼
容性可用Flory-Huggins作用参数(χ
sp )来衡量: χ
sp
=(δs-δp )Vs /RT其中δ
s、δp 分别是溶质和疏水性聚合物的Scat-chard-Hildebrand溶度参数,Vs 是溶质的摩尔体积, R是气体常数, T是开尔文温度。当δs =δp 时,兼容性达到最大,聚合物胶束的载药量也达到最大[1,4]。此外,疏水段和药物分子之间的化合作用,以及疏水链的长短也会影响药物的载药量。由于药物分子性质各异,没有哪一种疏水段能最大限度地包封所有类型的药物。因此,需要从药物分子的性质出发,选择合适的聚合物载体来达到理想的输送。疏水段还影响着胶束释放药物的特性。例如,PEG-2000与不同链长的脂肪酸形成的复合物FA-PEG-FA,在水中自发形
成稳定的胶束,疏水段(脂肪酸)由肉豆蔻酸(C
14 )变化为硬脂酸(C
18
) ,再到二十
四烷酸(C
24 )时,所包封药物的释放速率明显减小,并且疏水段为C
14
酸的胶束释放
药物时存在明显的突释现象[7]。目前研究较多的疏水段包括可生物降解的聚酯和氨基酸等,如聚丙交酯(PLLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸乙醇酸酯(PLGA)、聚天冬氨酸(PAsp )、聚卞基天冬氨酸( PBLA)和聚谷氨酸(PGlu)等。脂肪族聚酯易于水解,产物无毒、具有良好的生物兼容性;氨基酸作为核片段,易于化学修饰并且可利用物理协同作用和化学方法[8]包封药物两者在抗肿瘤药物
的输送系统中有广泛应用。近些年来,具有特殊敏感性如温敏性、pH敏感性的两亲聚合物受到人们的很大关注。温敏性聚合物在外界温度改变时会发生亲水性-疏水性的转化,此转化的温度称为低临界溶解温度(LCST)。例如,具有温敏性的N - 异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)的LCST是32℃,外界温度高于32℃时该聚合物具有疏水性,温度低于32℃时则呈现亲水性。以N -异丙基丙稀酰胺为外壳的胶束,在靶部位可通过改变温度使其由亲水性转为疏水性,使药物迅速释放出来[9]。
2. 2胶束的制备
2.2.1化学结合法
药物分子与聚合物的疏水链官能团在一定条件下发生化学反应，将药物共价结合在聚合物上，从而有效控制药物释放速度。此法需要合适的官能团方能进行反应,应用受到一定限制。Yoo [10]等合成了聚(DL-乳酸-共-羟乙酸)-b-聚乙二醇(PLGA-PEG) 共聚物，将阿霉素共价连接到PLGA 。化学结合法胶束载药量高于物理包埋法。
2.2.2物理包裹法
利用胶束疏水内核和难溶药物的疏水相互作用及氢键力，将药物增溶于聚合物胶束中。主要包括以下五种制备方法：
图4 物理包裹法示意图
A.空白胶束载药法:
系指将嵌段共聚物先制备成空白胶束溶液，再将药物用合适的溶剂溶解加入空白胶束溶液中，平衡一段时间后药物进入胶束中，有机相挥发制备聚合物胶束的方法。Thomas Trimaille等[11]合成了MPEG-PLA、MPEG-PmHLA、MPEG-PdiHLA 共聚物，将灰黄霉素载入到它们的空白胶束中，结果见下表。
B.透析法
系指将嵌段共聚物和药物溶解在与水混溶的有机溶剂后装入透析袋中用水透析。该法为实验室制备聚合物胶束的常用方法，但不适用于大生产。Hua Wei
等[12]通过透析法制备了醋酸强的松的PNIPAAm-b-PMMA温敏型胶束(在含水介质中透射电镜图象见图5), 胶束载药量高达 55%,并在较高的温度下90%的药物被释放出来。
图5 PNIPAAm-b-PMMA温敏型胶束在含水介质中透射电镜图象 C.乳化法
系指将药物溶解在与水不混溶的有机溶剂中，聚合物可以溶解在有机相或水相，在搅拌的条件下将有机相加入水相，然后抽真空将有机相挥发。Kataoka等[13]将阿霉素溶于氯仿，在不断搅拌下逐滴加于PEG-PBLA 胶束水溶液中，形成O/ W 型乳剂；再挥去氯仿，得到的胶束载药量高达15 %～20 %,释放结果见图6.
图6
D.溶剂挥发法
系指将药物和聚合物溶解于易挥发的有机溶剂中，再将有机溶剂挥去，形成聚合物药物膜,然后通过剧烈搅拌将膜重新分散在水中。这种方法适合于大生产，但要求选用HLB 值较高的聚合物胶束。张等[14]使用溶剂挥发法将紫杉醇载入聚乙二醇-b-聚(DL-丙交酯) ( PEG-b-PDL-LA) 胶束,载药量高达25%,见图7。
图7
E.冻干法
系指将药物和聚合物溶于可用于冻干的有机溶剂(一般是叔丁醇) 后，再与水混合，冻干后聚合物胶束分散于等渗的水性介质中。此法可以应用于大生产，但仅限可溶于叔丁醇的聚合物和药物。Garrec DL等[15]采用冻干法将紫杉醇载入PVP-b-PDLLA 胶束,载药量达5 %,见图8、9。
图8
图9
2.2.3静电作用法
利用药物与带相反电荷的聚合物胶束疏水区通过静电作用而紧密结合，制得胶束。此法操作简单，所得胶束稳定，但条件不易满足,使用不多。Kataoka[16]等通过此法将顺铂载入(PEO-b-P(Asp) ) 胶束。
2.3不同方法制备的聚合物胶束的释药特点
2.3.1化学结合的胶束释药特点
化学结合法制备的载药胶束主要通过两种方式释药：聚合物胶束降解后胶束结合药物的共价键断开释药；或胶束结合药物的共价键断开，然后药物从胶束扩散释药。体外释放实验表明，许多聚合物胶束体现出缓释的特点[17]。
2.3.2物理结合的胶束释药特点
物理包埋法制备的胶束常常通过扩散作用释药。一般来说，物理包埋法制备的胶束比化学结合法制备的胶束释药更快，释药速度与3 个因素有关： (1)药物与疏水核的相容性
良好的胶束核与药物相容性可明显地延缓药物的释放。Kwon等[18]将
PEO-b-P(Asp) 疏水核引入饱和脂肪酸，结果包载的脂肪族药物两性霉素B 的溶血性降低，意味着药物的释放速度变小。
(2)氢键作用力
胶束核与药物之间具有强的氢键作用力也可以延缓药物释放。Lee等[19]制备了PDLLA 区含有游离羧基的PEO-PDLLA 胶束，并发现随着游离羧基浓度提高，药物载药量提高而释药速率降低，可能是因为胶束核和药物的氢键作用力增强所致。
(3)载药量
研究表明，药物的载药量也会对释药速率产生影响。阿霉素于聚丙交酯/ 聚乙二醇/ 聚丙交酯( PLLA-b-PEO-b-PLLA) 胶束中载药量为1 %和3 %时，分别在6、8 天释放了50 %、17 %的药物[20]。
2.3.3静电作用法制备的胶束
静电作用法制备的胶束通过药物与生理介质中游离的离子或蛋白交换释药。强疏水的胶束核可加强核与药物的静电作用,通过使药物与介质中的离子交换受阻达到缓释。Kataoka 等[16]通过静电作用法制备了顺铂的PEO-b-P(Asp) 载药胶束,体外释药实验表明药物在20 h后释放了50 %。增加聚合物中疏水片段
P(Asp) 的比例，药物释放速度进一步降低。采用更为疏水的聚氧乙烯-b-聚谷氨酸(PEO-b-P(Glu) ) 作为载体,药物的释放持续了150 h[21]。
3 展望
目前制备载药聚合物胶束的方法基本上是基于运用选择性溶剂，它可使一种嵌段不溶形成胶束核而另一嵌段可溶形成胶束壳。然而实现聚合物胶束化的新方法也不断涌现，包括多种物理化学过程，分别利用树状聚合物[22]、高分子间的特殊相互作用[23]、嵌段的溶解能力的温度依赖性[24]、化学反应及介质环境的调节等可导致高分子胶束的形成[3]。显然这些胶束化过程超出了传统的只依赖于应用选择性溶剂的胶束制备范围，大大扩展了聚合物胶束化的研究领域。其中利用树状聚合物单分子、嵌段的溶解能力的温度依赖性制备载药胶束的方法由于容易实现工业化，是很有前途的。
3.1利用树状聚合物单分子制备胶束
树状聚合物是两亲性分子，表面亲水，内部疏水，作用类似于胶束，每个胶束由单分子树状聚合物构成，因而称为单分子胶束。树状聚合物具有以下优点:能在较大的范围内和多种溶剂中保持分散状态，不聚集，不受临界胶束浓度的影响。叶玲等[22]以甲氨蝶呤(MTX) 为模型药物，研究了聚酰胺-胺型(PAMAM) 树状大分子与MTX的复合及体外释放。该复合物在pH = 7.4 ，10 m mol/L Tris-HCl 中非常稳定,表现出明显的缓释效果。当溶液中的离子强度增加时,会破坏
PAMAM-MTX复合物的稳定性,缓释作用部分或全部失去, 说明PAMAM树状大分子与MTX之间的相互作用属于静电作用。
图10
3.2利用嵌段的溶解能力的温度依赖性制备胶束
相当一部分嵌段共聚物在溶液中有热敏性, 具有LCST 相行为，超过此温度即可形成具有壳-核的胶束结构。Osamu Soga等[24]利用pHPMAmDL-b-PEG的温度依赖性，将pHPMAmDL-b-PEG溶于等渗的醋酸铵缓冲液中，紫杉醇溶于乙醇中加入缓冲液，加热到50℃后冷却就得到了紫杉醇聚合物胶束，胶束载药量达到 22%，体外释药实验表明药物在5、20h释放了30 %、70%。
图11
图12
4 讨论
尽管有关载药聚合物胶束应用研究的报导数量巨大，但已投入实际应用的聚合物胶束至今尚少见报导。原因是，聚合物胶束要真正进入应用要解决两个难题。其一是聚合物胶束的稳定性问题,其二是聚合物胶束的低浓度问题，这还需要我们不断努力。
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非共价键胶束——聚合物自组装的新途径 朱 蕙 袁晓凤 赵汉英 刘世勇 江 明3 (复旦大学高分子科学系和聚合物分子工程教育部重点实验室 上海200433) 祝贺黄葆同教授、冯之榴教授80寿辰论文 摘 要 自组装纳米结构是化学科学中的前沿课题.嵌段聚合物在选择性溶剂中可自组装形成不同形态的胶束.我们的研究表明,两组分间存在的特殊相互作用可导致高分子间的络合,但络合通常不能形成规则的结构.我们提出形成聚合物胶束新途径的原理是,在共混物的选择性溶剂中,若两组分间存在特殊相互作用,不溶组分会发生聚集,但并不沉淀出来,因为可溶组分的稳定作用而形成了纳米尺寸的类似于胶束结构的自组装聚集体.这种胶束不同于传统意义上由嵌段共聚物形成的胶束,后者核壳之间由共价键相连.我们近期通过这一新途径报道了对多种聚合物体系在有机及水介质中实现胶束化的研究成果.关键词 纳米材料,非共价键,胶束,高分子自组装 中图分类号:O 648 文献标识码:A 文章编号:100020518(2001)0520336206 2001201220收稿,2001203212修回 国家自然科学基金重大项目(29992590)基金资助部分工作与香港中文大学吴奇教授合作完成 高分子自组装是近年来蓬勃发展的研究领域.通过自组装原理所获得的新型功能性纳米材 料,在高技术领域的应用已显现出光明的前景[1].在高分子自组装领域中,对嵌段共聚物的胶束化研究尤为广泛和深入[2].聚合物胶束是很好的药物输运、靶向载体[3],用作“纳米反应器”可得到单分散的金属粒子和半导体纳米粒子或纳米晶[4],在水相中可以稳定存在的聚合物胶束因其对有机小分子有较强的吸附能力,可用于污水处理,环境净化及微量成分的富集等[5]. 嵌段和接枝共聚物的胶束化大多是利用溶剂选择性实现的,它对一种嵌段为良溶剂,而对另一种嵌段为不良溶剂.嵌段共聚物所形成的胶束通常是球形的,含有一个由不溶性嵌段组成的核和由可溶性嵌段组成的外壳.对此文献中已有较系统和深入的报道,大量工作研究了共聚物在溶液中的临界胶束浓度、聚集数和核及壳的尺寸对共聚物组成、嵌段的相对长度、溶剂等的依赖关系.近年来,E isenberg 等[6]则通过改变嵌段研究了一类不溶性嵌段较长,可溶性嵌段很短的“平头形”胶束,观察到了诸如球形,柱状,层状,泡囊状以及二维胶束和蠕虫状胶束等等.此外,W ebber 等[6b,7]用光散射、透射电镜等方法证实了接枝共 聚物在选择性溶剂水中也形成球形胶束. 大分子组装研究的另一方面是高分子间的络 合.通过氢键或离子相互作用,异种大分子可在溶液中形成链段间配对的大分子络合物.我们在原本没有特殊相互作用的体系中通过引入作用基团,在溶液中实现了独立分子线团和大分子聚集体间的转变,但是这种聚集体一般并不具有规则的结构[8,9].通过对离聚物溶液的研究还发现了一种高分子自组装为纳米分散粒子的新途径,它可使功能化的聚合物(例如磺化和羧化的聚苯乙烯)在水中形成稳定的纳米粒子.研究表明,这类粒子是由于其表面功能基团的相互排斥和水化作用而得到稳定的[10]. 本文报道了我们基于大分子间氢键相互作用,促使多组分高分子在选择性溶剂中自组装形成胶束状结构的研究结果.这类胶束状粒子的形成过程如反应式1. 选取聚合物A 和B ,两者间有特殊相互作用.制备A 和B 的溶液,其中B 溶液的溶剂对A 是沉淀剂,这样当A 的溶液滴加到B 的溶液中去时,A 分子链将塌缩、聚集.然而在B 分子链的稳定作用下,A 并不沉淀出来而形成稳定分散的胶束状纳米粒子,其中A 为核,B 为壳.如将B 溶液 第18卷第5期 应用化学 V o l .18N o.52001年5月 CH I N ESE JOU RNAL O F A PPL IED CH E M ISTR Y M ay 2001
聚噻吩类导电聚合物的研究进展 姓名：丁泽 班级：材化12-3 学号：1209020302
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摘要 纳米囊作为一种新型的纳米级药物载体系统，具有小粒子特征，可以穿越生物膜屏障和网状内皮组织系统到达人体特定部位。本文对纳a米载药囊研究进展进行了综述，对于纳米囊制备方法、载药种类、囊材选取以及生物学评价等进行了着重介绍，并对未来进行了展望。随着近年来对于纳米载药囊的进一步研究和科学技术的发展，将纳米载药囊的发展推向了新的阶段。 关键词：纳米囊制备方法载药生物学评价
Abstract Nanocapsule is a kind of Nanoparticles drug delivery system , it can pass through biological membrane barrier and meshy endodermis system to reach certain parts of body. The progress of researches on drug-loaded nanoparticles was summarized in this review. The major emphasis was laid on the preparation of nanoparticles, type of drug-loaded, selection of nanoparticles and biocompatibility evaluation. Additionally, we made a perspective of the development in this field. With further research of drug-loaded nanoparticles and development of science and technology, it will push the application of drug-loaded nanoparticles in new field. Key words: Nanocapsule Preparation Drug-loaded Biocompatibility evaluation
有机导电聚合物研究进展 1 导电聚合物 各种人造聚合物俗称为塑料或化纤，天然聚合物主要有蛋白质和树脂等。上述有机固体通常是绝缘体，而增强它们的电导率是一个非常吸引人的研究领域。因为这类材料成本低廉、重量轻，更重要的是，可以把聚合物的可塑以及柔韧等优良机械特性与通常只有金属才具备的高电导特性结合在一起，从而将应用范围大大拓宽。 1977年，白川英树在一次聚乙炔合成的实验中，意外地加入了过多的催化剂(齐格勒—纳塔催化剂，以1963年诺贝尔化学奖得主Ziegler 和Natta命名，其作用是定向催化——用于严格控制聚合物的空间结构)。不料，在反应器中生成了一种光亮的反式聚乙炔薄膜。如果将薄膜暴露于卤族Br2或I2蒸汽，生成物的电导率可以提高1012倍[1]，从此有机物不能导电的观念被打破。 2000 年度诺贝尔化学奖授予了三位致力于导电聚合物研究的科学家，他们是美国物理学家艾伦·黑格（Alan Heeger）、化学家艾伦·麦克迪尔米德（Alan MacDiarmid ）和日本化学家白川英树（Hideki Shirakawa ）。这是对导电聚合物研究的充分肯定。 导电聚合物根据材料的组成可以分成复合型导电聚合物材料和本征型导电聚合物材料两大类[2－4]。复合型导电聚合物材料是由普通高分子结构材料与金属或碳等导电材料，通过分散、层合、梯度复合、表面镀层等复合方式构成。其导电作用主要通过其中的导电材料来完成。本征型导电聚合物材料也被称为结构型导电聚合物材料，其高分子本身具备一定的导电能力，这种导电聚合物如果按其结构特征和导电机理还可以进一步分成：载流子为自由电子的电子导电型聚合物和载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电型聚合物。 在电子导电聚合物的导电过程中，载流子在电场的作用下能够在聚合物内定向移动形成电流。电子导电聚合物的共同结构特征是分子内有大的线性共轭π电子体系，给自由电子提供了离域迁移条件，故又称为共轭聚合物。作为有机材料，聚合物是以分子形态存在的，其电子多为定域电子或具有有限离域能力的电子。π电子虽然具有离域能力，但它并不是自由电子。当有机化合物具有共轭结
2015年教育部推荐项目公示材料（自然奖、自然奖-直报 类） 1、项目名称：新型纳米载药体系研究 2、推荐奖种：高等学校自然科学奖 3、推荐单位:东南大学 4、项目简介:纳米载药体系的研究和应用，不仅能显著提高疾病治疗效果和提高人类的健康水平，还能显著降低医疗成本，也是各国政府大力推进的新技术。但目前纳米载药领域也还有着很多的问题没有解决，发现和研究高效低毒的纳米载药体系并加以应用，是材料、药物和医学界共同努力和追求的目标。基于此，本项目团队着重研究基于氧化石墨烯、牛血清白蛋白和壳聚糖纳米粒子的纳米载药系统的构建和潜在应用研究，取得了如下主要创新成果： 1、基于氧化石墨烯的新型纳米载药体系的研究：化疗是目前治疗癌症最有效的方法之一。但化疗的效果往往不够理想，主要原因在于化疗给药的靶向性差,毒副作用严重，而且长期使用容易产生耐药性。针对以上问题，我们通过化学修饰新型二维纳米材料氧化石墨烯，首次实现了抗癌药物阿霉素和喜树碱的可控联合载药和生物靶向递送，其在体外实验中表现出比单一载药更高的抗肿瘤效应，利用聚乙烯亚胺功能化石墨烯，联合递送具有靶向肿瘤抗凋亡蛋白
Bcl-2的siRNA及阿霉素显著增强抗肿瘤效果。与此同时，通过系统比较和计算机模拟，发现将氧化石墨烯还原制备的还原氧化石墨烯可更高效率吸附单链核酸，并可将本来难以进入细胞的单链核酸有效递送至细胞内。 2、基于牛血清白蛋白的多功能纳米药物递送体系的研究：围绕药物靶向递送，我们也通过化学改性血清白蛋白这一体内常见蛋白质，构建了聚乙二醇化的血清白蛋白纳米粒子，该粒子对水不溶性药物具有较强的吸附能力，并可显著增强不溶性药物的溶解度，可用于构建靶向递送系统。改性后的牛血清白蛋白可溶于DMSO等有机溶剂，从而可利用这种改性的血清白蛋白直接修饰油溶性的无机纳米粒子，改善其水溶性，构建多功能纳米载药体系。 3、基于壳聚糖的纳米药物递送体系的研究：我们采用离子凝胶法制备了基于壳聚糖的微纳米颗粒，通过同轴静电纺丝制备“核-壳”结构的表面多孔的PLLA纤维支架，并携带药物实现功能化，阐明了药物释放规律及机理；采用“graft to”的方法，结合两性离子材料磺酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯(SBMA)的优良的抗蛋白质吸附性能和多巴胺(DOPA)衍生物邻苯二酚(catechnol)的粘附功能，对PLLA血管支架表面改性，大大改善了其生物相容性（见代表性论文6-7）；与此同时，为改善纳米药物递送系统存在的凝血等诸多问题，本研
湖北汽车工业学院 本科生课程论文 《新材料导论》 论文题目关于导电高分子材料的研究进展学生专业班级 学生姓名（学号） 指导教师（职称） 完成时间
关于导电高分子材料的研究进展 摘要：与传统导电材料相比较,导电高分子材料具有许多独特的性能。导电高聚物可用作雷达吸波材料、电磁屏蔽材料、抗静电材料等。介绍了导电高分子材料的概念、分类、导电机理及其应用领域,综述了近些年来国内外科研工作者对导电高聚物的研究进展状况并对其发展前景进行了展望。 关键词：导电高分子；功能材料；导电机理；应用；述评。 自从1976年美国宾夕法尼亚大学的化学家MacDiarmid领导的研究小组首次发现掺杂后的聚乙炔(Polyacetylene,简称PA)具有类似金属的导电性以后,人们对共轭聚合物的结构和认识不断深入和提高,新型交叉学科)))导电高分子领域诞生了。在随后的研究中科研工作者又逐步发现了聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚噻吩、聚对苯撑乙烯撑、聚苯胺等导电高分子。导电高分子特殊的结构和优异的物理化学性能使它成为材料科学的研究热点,作为不可替代的新兴基础有机功能材料之一,导电高分子材料在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件,以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。到目前为止,导电高分子在分子设计和材料合成、掺杂方法和掺杂机理、可溶性和加工性、导电机理、光、电、磁等物理性能及相关机理以及技术上的应用探索都已取得重要的研究进展。本文介绍了导电高分子的结构特征、导电机理及其应用领域,综述了近些年来导电高分子材料研究领域的进展状况。 1 导电高分子材料的分类 高分子导电材料通常分为复合型和结构型两大类： ①复合型高分子导电材料。 由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。 ②结构型高分子导电材料。 是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导
载药纳米微粒制备技术 赵硕常津*卢剑原续波 (天津大学材料科学与工程学院天津 300072) 摘要载药纳米微粒作为近年来新型的药物投递载体超微小的粒径作为包载疫苗蛋白和基因等大分子药物的 载体增强疗效由于其超微小的粒径 可以有效地穿越组织间隙从而更有效地对药物 实行靶向和控制释放并对其中的影响因 素同时对于载药纳米微粒的发展做出展望 nanoparticles?÷òa°üà¨?é?×?￠?òoí?é?×?￠?ò?é?×ò?????ì??μí3×÷?aD?Díμ?ò???í?μYoí????êí·??μí3 ó?à′??±???ò??é?×?￠á￡μ?2?á??÷òa·??aììè???·?×óoío?3é??·?×óá?′óààμ°°×?êoó???÷òaóD???￥àà???￡°·ààò??° ???-?á?￥ààμèo￡???áPLA PGA PCL °ü1ü?ú?é?×??ì??D?aD?2?á??úì? 赵 硕 男硕士生 ＊联系人 Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉｎｃｈａｎｇ４＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ 国家科委基础研究快速反应支持项目（２００１５１） ２００２－０４－１８收稿
内随着其本身的水解随人体循环不断从体内排出 由于载药纳米微粒具有比一般粒子更小的体积纳米粒子进入体内RES ???ü′?????°?????BBB ??éùò???ó?á? í?ê±óDà?óúò???μ??ü2?oí??ê? ê1??3é?aò???oüóD?°í?μ?ò???D??áDí (1)吸附或连接于粒子表面的药物与粒子脱离 (3)粒子本身不断被融蚀(4)扩散与分解同时发生作用 当微粒中药物扩散的速度大于其融蚀分解的速度时相反释放机理主 要为分解称谓 而不是载体中包载的药物随着药物的逐步释放接下来的纳米微粒中药物释放一般遵循一级动力学[1~4] ??×?μ°°×?ê?aò?μ÷?ú?á??ò??é?× ?￠á￡?μí3μ?μ?á??ü1?·oμ?1?×￠ò×êü???a áíía?12???ò??? 尽管有很多载药纳米微粒制备技术的报道 药物用途以及整个治疗需要持续的时间(1)药物的稳定性和活性在整个制备过程中和最终载体系统产品中不能受到负面影响 药物包封率要高(4)制得的纳米粒子应是自由流动的粉状固体 1 溶剂挥发与抽提技术[8] 溶剂挥发与抽提技术又称液中干燥法传统的油/水(O/W)单乳制备方法是首 先将高分子溶于一种不溶于水的挥发性溶剂中(例如二氯甲烷) ?ù?úêêμ±μ????èoí?á°èì??t???óè?á?D????à?D ??èéòo?ú3￡?1??×?óé?ó·￠?òó?????3éìáμ?·?·¨ê1èü?á?ó·￠ 1ì?ˉμ?á￡×ó?éò?í¨1y?′μóà?D?μè·?·¨μ?μ?·?×′2ú?· 3￡ó?μ?èé?ˉ?áóD??òò??′?土 温Poloxamer-188明胶等 实验中也经常选用两种或两种以上的乳化剂搭配使用一般来说 提高乳化剂的浓度 纳米粒子的制备过程中例如搅拌速度对于乳液液滴大
希望对从事微球、纳米粒、胶束给药研究的人们有所裨益嵌段共聚物胶束的研究进展 摘要：综述了嵌段共聚物胶束形成机理，组成、结构、类型，理化性质，制备方法和影响因素，药学方面的应用等进展。 关键词：胶束，嵌段共聚物，给药载体， 综述嵌段共聚物是指在单一线性共聚物分子中存在两种或两种以上结构不同的链段，可根据需要合成具有特定化学结构、分子量的共聚物。两亲性共聚物在溶液中可自组装成特定的超分子有序聚集体——胶束。目前，胶束在药学领域主要作为表面活性剂、药物载体、增溶剂和纳米材料等。本文就嵌段共聚物胶束的各种性质及在药学中的应用进行简要综述。 1.嵌段共聚物胶束的组成、结构、类型：嵌段共聚物胶束是由两亲性嵌段共聚物在水中溶解后自发形成核壳结构的高分子胶束，完成对药物的增溶和包裹，其载体多为人工合成，可生物降解，在水性介质中热力学稳定。 胶束主要由亲水性的壳和亲脂性的核组成，其材料多为亲水－疏水嵌段共聚物，亲水嵌段多为具有生物相容的共聚物如聚乙二醇（PEG）、聚氧乙烯（PEO），聚乙烯吡喏烷酮（PVP）等；疏水嵌段多可生物降解的共聚物如聚乳酸（PLA）、乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、聚ε-己内酯（PCL）、聚苄基天门冬氨酸（PBLA）、聚苄基谷氨酸（PBLG）等，也有不可降解的聚苯乙烯（Pst）、聚异丙基丙烯酰胺（PIPAA）等。此外，也有三嵌段的亲水－疏水－亲水共聚物作为胶束的材料，如泊洛沙姆（PEO-PPO-PEO），PEG-PLGA-PEG等（1）。 胶束的形态，有球状、囊泡状、棒状、层状、六角束状、洋葱状、蠕虫状等。根据胶束亲水-疏水嵌段长度的不同，可将胶束分成两种，若亲水端长度大于比疏水端，形成星形胶束，亲脂嵌段大于亲水嵌段，则形成平头胶束（2）。 2.胶束的形成机理、影响因素及理化性质： 2.1形成机理：嵌段共聚物胶束的形成取决于疏水端的吸引力和亲水端的排斥力。依据热力学定律，核壳界面的表面自由能较小时胶束更稳定，此时胶束收缩，界面积缩小，亲水端的空间排斥力增大；界面张力和空间排斥力相互制约，使胶束不能无限的聚集或舒张而形成具有稳定粒径的胶束体系。2.2影响胶束形成的主要因素： 2.2.1共聚物嵌段的结构和比例当嵌段共聚物的疏水嵌段较长，比例较大时，有利于增溶量；如泊洛沙姆，随着PPO嵌段比例的增高，其可增溶内核越大，胶束聚集数增高，有利于增溶［2］。共聚物的疏水嵌段的与药物的相容性（compatibility）也有重要影响，Zhang等［30］报道，将羟基喜树碱衍生化形成10，20-二异丁基二羧酸喜树碱后，在聚己内酯丙交酯－聚乙二醇－聚己内酯丙交酯（PCLLA-PEG-PCLLA）中的载药量从1％增加到7％；另据笔者观察，疏水嵌段的结晶性好，其内核容纳药物的空间较小，增溶性能较差。如PEG-PCL对羟基喜树碱的增溶性就不如PEG-PCLLA（聚乙二醇－聚己内酯丙交酯）。 2.2.2溶剂溶剂极性不同，对各嵌段的作用不同，其规律为亲水嵌段与溶剂的极性越近，而疏水嵌段与溶剂的极性相差越远，胶束的聚集数越大，越有利于增溶［3］。Paschalis
纳米粒子在药物载体中的应用
纳米粒子在药物载体的研究进展 摘要：:纳米粒子作为一种新型的药物载体, 由于它的超微小体积, 能穿过组织间隙并被细胞吸收, 通过人体最细的毛细血管, 还可透过血脑屏障, 显现出极大的潜力并被广泛研究, 具有广阔的发展前景。本文从不同分类的纳米粒子着手，综述其在药物载体中的应用. 关键词：纳米粒子、药物载体、控制释放 纳米粒子( nanoparticle) 也叫超微粒子，尺寸在1—1 000 nm 之间，通常由天然或合成高分子材料制成，目前无机材料也研究得比较多。主要通过静电吸附、共价连接将药物结合在其表面，或者直接将药物分子包裹在其中，然后通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向药物输送和基因治疗。纳米控释系统作为独特的药物新剂型得到越来越广泛的关注。本文通过从不同类别的纳米粒子着手综述对其在药物载体中的应用。 1、有机纳米粒 纳米粒使用的载体材料目前多为天然或者合成的可降解的高分子化合物。天然高分子及其衍生物可分为蛋白类（白蛋白、明胶和植物蛋白）和多糖类（纤维素和淀粉及其衍生物、海藻酸盐、壳聚糖等）。合成高分子主要有聚乳酸、聚己类酯等。 1.1天然化合物 1.1.1环糊精 环糊精是一种来自于淀粉的环状材料，其结构是葡萄糖单体通过1,4α连接的环状分子。在水相中，通过分子内氢键作用形成稳定的桶状结构，外围是亲水性表层而易溶于水溶液中，内部是疏水性的空腔，可以有效地包含疏水性的小分子，而形成主客体作用(环糊精称为主体，包含的小分子称为客体，这种通过疏水性作用的结合成为主客体作用)。李媛[1]等采用α-环糊精（α-CD）穿入两端带有可光交联基团的改性PEG链形成包含复合物，通过疏水性端基的自组装形成纳米粒子，并将抗肿瘤药物阿霉素负载到纳米粒子中，结果显示超分子纳米粒子具有很好的生物相容性和药物缓释作用，载药纳米粒子对肿瘤细胞具有很好的杀伤效果。 张先正等制备了由α-环糊精及其经马来酸酐改性的衍生物与聚(ε-己内酯)(PCL)通过主客体包合作用形成的超分子纳米胶束，并研究了这种胶束的药
导电高分子材料聚苯胺的研究进展 周媛媛,余旻 ,李松,李蕾 (郑州大学化学系, 河南郑州450001 摘要:聚苯胺(PAn是目前研究最为广泛的导电高分子材料之一。基于国内外最新研究文献, 综述了PAn的结构、导电和掺杂机理及常见的合成方法, 重点介绍了几种制备微米或纳米级PAn的方法, 并对其在各领域应用前景作了简要介绍。 关键词:导电高分子; 聚苯胺; 合成; 掺杂 中图分类号: TQ246.31文献标识码:A文章编号: 1672-2191(200706-0014-06 收稿日期:2007-06-23 作者简介:周媛媛(1983- , 女, 河南开封人, 硕士研究生, 研究方向为导电高分子材料。电子信箱:zhouyuanzy2004@https://www.doczj.com/doc/d616274078.html, 1975年L. F.Ni 等人在实验室合成了低温下具有超导性,其导电能力可与Ag 相媲美的聚硫化氮 (SN x ,实现了高分子由绝缘体向半导体或导体的成功转变。1977年日本筑波大学 Shirakawa教授发现掺杂聚乙炔(P A 呈现金属特性,新兴交叉学科——导电高分子科学诞生了。随着人们不断深入研究,相继发现了聚吡咯、聚对亚甲基苯、聚苯硫醚、聚噻吩、聚苯胺(PAn等导电高分子。由于导电高分子具有特殊的结构和优异的物化性能,使其自发现之日起就成为材料科学的研究热点。
目前,研究最广泛的导电聚合物包括 P A、聚吡咯、聚噻吩和 P A n,PA 是人们发现最早的一个有机共轭导电聚合物,也是研究较多的导电聚合物,但由于其合成工艺、力学性能和稳定性等诸多因素的限制,人们对其研究兴趣逐渐减少,而后 3种尤其是 P A n 由于原料易得、合成工艺简便、导电性和稳定性优良,倍受人们青睐,在应用研究方面已走到了前面,成为研究热点。通过深入研究导电 P A n 的物化性质,人们发现它具有许多独特的光、电、磁性能,于是便产生了许多独特的应用领域,以导电 P A n 作为基础材料,目前正在开发许多高新技术如抗静电技术、太阳能电池、全塑金属防腐技术、船舶防污技术、传感器器件、电化学和催化材料、隐身技术、电致变色等,并且在这些技术上的应用探索都已取得了重要进展,并逐步向实用化迈进,显示了 PAn 极其广阔且诱人的发展前景。 1 PAn 的结构及导电机理 1.1 PAn 的结构 [1] PAn 的分子是由氧化单元 和 还原单元 组成, Mac Diarmid 等最早给出 P A n 本征态的结构: 其中:y (y =1￣0代表 PAn 的还原程度,根据 y 的大小,P A n 主要分为以下状态:全还原态(y =1, 简称 LB 态、中间氧化态(y =0.5,简称 EB 态和全氧化态(y =0,简称PNB 态。LB 态和 PNB 态都是绝缘态,只有氧化单元数和还原单元数相等的中间氧化态通过质子酸掺杂后才可变成导体。掺杂态的 P A n 的普通分子结构为: 其中:A - 是对阴离子; x 是质子化程度的因子,代
纳米粒载药系统的制备及其性能的研究 生物制药1201 颜飞飞U201212613 摘要：载药纳米微粒是纳米技术与现代医药学结合的产物, 是一种新型的药物输送载体。它缓释药物、延长药物作用时间, 透过生物屏障靶向输送药物, 建立新的给药途径等等, 在药物控释方面显示出其他输送体系无法比拟的优势。近年来载药纳米微粒在临床各个领域的应用基础研究势头强劲, 并取得了可喜的成绩。本文综述了载药纳米微粒在临床各领域应用的研究成果, 并对其发展应用前景进行展望。 一.纳米载药系统的特点 1.提高药物的靶向性和缓释性载药纳米粒可作为异物而被巨噬细胞 吞噬，到达网状内皮系统分布集中的肝、脾等靶部位和连接有配基、抗体、酶底物所在的靶部位。到达靶部位的载药纳米粒，可由载体材料的种类或配比不同而具有不同的释药速率。通过调整载体材料种类或配比，可控制药物的释放速率，从而制备出具有靶向性和缓释特性的载药纳米粒。如肿瘤血管对纳米粒有较高的通透性，因此可用纳米载体携带药物靶向作用于肿瘤组织。 2.改变药物的给药途径纳米载药系统可以改变药物的给药途径，使药物的给药途径和给药方式多样化。利用聚合物纳米颗粒作为药物载体包裹药物，可以保护肽类、蛋白质或反义核酸等药物不被酶解或水解，使药物可以口服，并可减少用药剂量和次数。 3.增加药物的吸收，提高药物的生物利用度，延长药物作用的时间纳米粒高度分散，表面积巨大，这有利于增加药物与吸收部位生物膜接
触面积，纳米粒的特殊表面性能使其在小肠中的滞留时间大大延长，药物负载于纳米载体上可形成较高的局部浓度，明显增加和提高药物的吸收与生物利用度。而对于眼部疾病的治疗，一般滴眼剂药物代谢快、需反复多次给药，且增加并发症发生的几率，而纳米载药系统的长效作用有效地解决这一难题。 4.增加生物膜的通透性与一般药物的跨膜转运机制不同，纳米粒可以通过内吞等机制进入细胞，因此载药纳米粒可以增加药物对生物膜的透过性，有利于药物透皮吸收与细胞内药效发挥，使其通过某些生理屏障( 如血脑屏障) ，到达重要的靶位点，从而治疗某些特殊部位的病变。 5.提高药物的稳定性药物经过载体的包裹形成了较为封闭的环境，可以增强药物对外界因素的稳定性。而且纳米载药系统还可以增加药物的生物稳定性，使药物在到达作用部位前保持其结构的完整性，从而提高药物的生物活性。 6.降低药物的毒副作用载药纳米粒的靶向性在增加局部药物浓度的同时降低了全身其他部位的药物浓度，其缓释性还可以减小血药浓度的波动，其高生物利用度又可以减少给药剂量，从而大大降低了药物的全身性毒副作用 二．纳米载药的制备 1．制备方法 乳化聚合法: 适用于液体聚合物单体，常见的如氰基丙烯酸烷基酯( ACA) 和甲基丙烯酸甲酯( MMA) 类，分别在OH－和γ －射线催
新型纳米载药系统应用于恶性肿瘤治疗 近日，国际著名学术期刊ＡＣＳｎａｎｏ和Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ相继报道了中科院理化技术研究所研制的新型纳米载药系统在恶性肿瘤治疗及其生物安全性评价方面取得的新突破。 化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时，也将正常细胞一同杀灭，是一种“玉石俱焚”的癌症治疗方法。纳米药物载体可以增强药物的抗肿瘤效果，并且降低药物引起的毒副作用，大大减轻病人痛苦，延长生存期，为肿瘤治疗带来新的机遇。无机纳米材料是生物医学领域的后起之秀，具有独特的理化性质、特殊的结构及高稳定性，可以克服有机纳米材料的功能单一、可控性差等硬伤，在药物输送、医学成像等方面显示出巨大的应用前景。不过，对于将来的临床转化，无机纳米材料的生物安全性一直是人们担忧的问题。如果不能有效代谢出体外，会在体内不断蓄积而产生毒性，甚至产生血管堵塞等严重后果。纳米介孔二氧化硅做为生物相容性优异的无机纳米材料的卓越代表，被公认是一种极具潜力的药物传递载体，已经被广泛用于磁性纳米颗粒、量子点等功能材料的包覆，以降低毒性、提高稳定性，开发在体内具有良好稳定性，高效低毒、产量高。可代谢的介孔二氧化硅药物载体材料用于恶性肿瘤的治疗一直是该领域研究的难点，一旦这种药物载体材料开发成功，将为癌症病人恢复健康，走向新生带来曙光。 理化技术研究所纳米可控制备与应用研究室创新研制出高产量、可精确控制颗粒尺寸、外壳厚度、内部空腔大小，具有中空和介孔结构的“夹心二氧化硅”后，根据肿瘤治疗的需求，一直潜心研究，设计可与药物相配伍的新型药物载体材料夹心二氧化硅。该夹心二氧化硅装载多烯紫杉醇的载药量远高于国际上同类纳米药物载体。夹心二氧化硅装载多烯紫杉醇治疗肝癌的抑瘤率提高到７２％，显著高于多烯紫杉醇静脉注射剂多西他赛５７％的抑瘤率。同时，研究发现，夹心二氧化硅装载多烯紫杉醇能显著降低多西他赛的肝脏毒副作用。 此外，研究人员对夹心介孔二氧化硅经静脉给药的急性和长期毒性作用进行了系统评价后发现，夹心二氧化硅对小鼠的致死性毒性极低，ＬＤ５０大于１０００ｍｇ／ｋｇ，远高于国际同类报道数据（＜３００ｍｇ／ｋｇ）。夹心二氧化硅的靶器官主要为肝脏和脾脏，并可以逐渐从这些器官代谢出去。这一结果有效证明了夹心二氧化硅的生物安全性，为其在生物医学领域的应用扫平了障碍。 这种新型夹心二氧化硅纳米载药系统治疗恶性肿瘤安全高效，为无机纳米药物载体的设计和生物安全性研究提供了新的思路，有望为恶性肿瘤的治疗带来新的生机。相关工作已获得国家发明专利授权。 该研究得到国家科技部“８６３”项目和国家自然科学基金的大力支持。 应用纳米技术去除饮用水微污染物 以中科院合肥物质研究院智能所为首席单位的科技部国家重大研究计划项目“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”日前取得成果。这套包括新型纳米材料及配套处理程序的技术对控制饮用水源砷、氟等污染具有重要意义。 据了解，在常规饮用水处理方式下，部分重金属等微污染物会有明显残留，长期饮用会对人体造成伤害。所以，饮用水中微污染物的处理是饮用水安全领域最富有挑战性的前沿课题。负责此项研究的中科院合肥物质研究院智能所刘锦淮研究员介绍，富有活力的纳米材料具备常规材料无法比拟的高吸附效率等优势，为解决这些关键问题提供了新的机遇。 刘锦淮及其合作团队设计合成了一系列同时具有微米级材料的易处理性和纳米级材料高效率、高活性等优点的三维微纳分级结构材料，包括花状镁铝双氢氧化物、花状氧化镁、类棉花糖状氧化铜、铁基金属有机骨架等，对于砷、氟等微污染物具有快速吸附动力和超大吸附容量。同时，科研人员还配套设计了有别于常规自来水处理的应用程序。 目前，这项技术已在我国部分农村地区现场使用，为改善当地农民饮用水质做出了突出贡献。这也是我国第一次在饮用水处理上使用纳米材料及其处理程序。 ７４１ 技术与市场纳米技术第２０卷第１期２０１３年
肝素类自组装纳米胶束的制备及其生物性能研究利用生物相容性好的肝素（hep）和具有降低胆固醇作用的小分子口服药去氧胆酸（DOCA）为原料,制备了一种两亲性化合物肝素-去氧胆酸（hep-DOCA,HD）。采用核磁氢谱对目标化合物进行了结构表征。 动态光散射（DLS）实验测得hep-DOCA胶束在不同时间的粒径、zeta电势和多分散系数（PDI）的变化较小,说明hep-DOCA胶束稳定性良好。透射电镜（TEM）结果说明hep-DOCA胶束在水相呈现出均匀分散的圆球状,且粒径比较均一。 以具有抗炎和抗氧化活性的香草醇与1,4-环己烷二甲醇和草酰氯为原料进行缩聚反应,制备了一种具有H2O2响应性的聚合物（PVAX）,并进行核磁表征。凝胶渗透色谱（GPC）测得PVAX重均分子量（Mw）为7600。 将疏水性的小分子药物吲哚美辛（IDM）和过氧化氢响应性聚合物（PVAX）采用超声载药的方法,分别合成出具有更好抗凝效果的载药胶束HD-IDM和HDP。调节PVAX的加入量分别制备了两种不同载药量的纳米胶束HDP-2和HDP-4。 细胞毒性和溶血实验探讨了HD、HD-IDM和HDP胶束的生物相容性。纳米胶束浓度为0.4 mg/mL时,纳米胶束都具有较低的细胞毒性和远低于安全值的溶血率。 抗凝血指数（BCI）、全血凝血时间和血栓重量实验,探讨了胶束的抗凝血活性。包载IDM和PVAX后,载药胶束的抗凝活性显著增加。 过氧化氢检测实验和小鼠活体实验探究了HDP胶束对 H2O2和炎症因子IL-6的清除能力以及对血栓的预防效果。HDP胶束能够清除周围环境中的H2O2,降低小鼠体
导电高分子材料的研究进展及其应用 谢恺201007010127 10化工（1）班 一、导电高分子材料的研究进展 按照材料结构和制备方法的不同可将导电高分子材料分为两大类:一类是结构型(或本征型) 导电高分子材料,另一类是复合型导电高分子材料。 1.1 结构型导电高分子 结构型导电高分子材料是指本身具有导电性或经掺杂后具有导电性的聚合物材料，也称作本征型导电高分子材料，是由具有共轭∏键或部分共轭∏键的高分子经化学或电化学“掺杂”，使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料，如聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PAn)、聚乙炔(PA)等。不需掺杂的结构型导电高分子材料至今只有聚氮化硫一类，而大多数均需采用一定的手段进行掺杂才能具有较好的导电性。 在众多导电高分子中，聚苯胺由于原料易得、合成简便、耐高温及抗氧化性能良好 1.2 复合型导电高分子 复合型导电高分子材料是以高分子聚合物作基体,加入相当数量的导电物质组合而成的,兼有高分子材料的加工性和金属导电性。根据在基体聚合物中所加入导电物质的种类不同又分为两类:填充复合型导电高分子材料和共混复合型导电高分子材料. 填充复合型导电高分子材料通常是在基体聚合物中加入导电填料复合而成。根据导电填料的不同,填充型导电聚合物复合材料可分为炭黑填充型、金属填充型、纤维填充型等。 由炭黑填充制成的复合导电高分子材料是目前用途最广、用量最大的一种导电材料。复合材料导电性与填充炭黑的填充量、种类、粒度、结构及空隙率等因素有关,一般来说粒度越小,孔隙越多,结构度越高,导电值就越高。乙炔炭黑是人们常用的一种导电炭黑。焦冬生等研究了乙炔炭黑填充量对硅橡胶导电性能的影响。结果表明:试样体积电阻率随乙炔炭黑用量的增加呈现降低趋势,用量超过30份时,橡胶的体积电阻率迅速减小;当乙炔炭黑用量大于40份时,橡胶的体积电阻率下降趋缓,体积电阻率最小值不大于4.5Ω·cm。 1.3 离子液体在导电高分子中的应用 室温离子液体是由特定阳离子和阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质,它具有非挥发性、低熔点、宽液程、强的静电场、宽的电化学窗口、良好的导电与导热性、高热容、高稳定性、选择性溶解力与可设计性。这些特点促使对离子液体的研究和使用从最初的化学化工领域,迅速拓展到包括功能材料、能源、资源环境、生命科学在内的众多领域。 二、导电高分子材料的应用 2.1 导电高分子材料在医学工程中应用 塑料等高分子聚合物可以像金属一样导电,而且可以制作成各种特殊性能的新材料。目前导电高分子材料已悄然走进生物医学领域，是生物材料和组织工程学家关注的焦点。 聚吡咯（Polypyrrole,Ppy）是一种生物相容性较好的高分子。细胞外基质蛋白和生长因子不但可以通过侧链、配基以共价键结合Ppy的表面高分子基团上，而且通过离子键合掺杂的药物和生物活性分子还可通过电化学控制释放，实现生物分子定量释放表达，作用于细胞，以获得预期的细胞贴壁、增殖、分化性质，实现表面功能化、可控化。利用Ppy构建生物电活性涂层，可以通过掺杂分子和控制加电方式、电刺激强度以及作用时间提供局域定向电刺激，获得不同的表面特性。 2.2 导电液晶材料 液晶高聚物材料具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率以及良好的介电
几种新型无机纳米药物载体的研 究进展 学院： 专业： 学号： 姓名： 日期：
摘要：无机纳米药物载体系统作为新型的药物投递和控制释放系统受到国内外学者的广泛关注，本文主要介绍磁性纳米粒、载药纳米羟基磷灰石、量子点几种新型无机载药纳米粒子的典型制备工艺及存在的问题，并展望了这几种载药纳米粒子的发展前景。 关键词：磁性纳米粒载药纳米羟基磷灰石量子点 前言： 常见的纳米药物载体主要包括无机纳米药物载体和有机高分子纳米药物载体．其中，高分子纳米粒子作为药物载体研究得比较早，目前已有少量基于高分子纳米载体的药物得到欧美一些国家药监部门批准用于临床治疗[1]．这是因为高分子纳米粒子生物相容性好，毒性小，药物可通过物理包覆或者化学键合的方式结合到高分子纳米粒子中，其释放后高分子载体可通过降解排出体外[2]．常见的无机纳米药物载体包括磁性纳米粒子、介孔二氧化硅、纳米碳材料、量子点等这些无机纳米药物载体，在实现靶向性给药、控释和缓释药物以及癌症靶向治疗等方面表现出良好的应用前景.[3]与高分子纳米粒子相比，无机纳米粒子不仅尺寸、形貌可控性好比表面积大，而且独特的光、电、磁性质赋予其具有潜在的成像显影、靶向输送和协同药物治疗等功能，使其更适于在细胞内进行药物输送[4]． 本文主要介绍Fe 3O 4 磁性纳米粒、载药纳米羟基磷灰石、量子点几种新型载 药纳米粒子的典型制备工艺及存在的问题，并展望了这几种载药纳米粒子的发展前景。 1.Fe3O4磁性纳米粒 生物医学领域使用磁性纳米粒子主要就是由于其具有特殊的磁性能，通常是以磁性纳米粒子（如铁、铁氧化物、镍、钴等）为核、有机物或无机物为壳，通过表面修饰包覆或组装等作用形成的具有独特功能的复合粒子。纳米磁靶向药物载体作为一种新型药物载体,能在特定的导向机制下,将药物高效的运输到靶器官,使药物在局部发挥作用,大大地降低了药物对全身的毒副作用[5]。 磁性纳米粒子因其良好的超顺磁性可使其在外磁场的作用下方便地进行磁
载药聚合物胶束制备方法的研究进展 中国药科大学药剂学 张振海 吕慧侠 聚合物胶束是两亲性的高分子物质在水中自发形成的一种自组装结构。与小分子表面活性剂类似,当嵌段或接枝共聚物在水中的浓度达到一定程度后,分子中的疏水段和亲水段就会发生微相分离,自动地形成疏水段向内,亲水段向外的具有典型核—壳结构的胶束,疏水性药物则依靠胶束内核间的疏水性相互作用而进入胶束内部。聚合物胶束按照溶剂不同可分为水溶性胶束和有机溶剂胶束，按小分子表面活性剂的说法，前者为常规胶束, 后者为反向胶束。按胶束的结构又有星型胶束(胶束的核很小而壳相对较大，见图1) 、平头胶束(胶束的核很大而壳相对较小，见图2) 等。自组装形成的载药胶束是热力学、动力学稳定的体系,具有许多优良的性质,使得聚合物胶束成为难溶性药物理想的输送系统。 图1：星型胶束 图2：平头胶束 1 聚合物胶束的理化性质 聚合物胶束的形成与聚合物分子的静电、疏水、氢键作用等有关。在体系自由能降低的驱动下,聚合物的疏水段自发聚集在一起,形成胶束内核,疏水性药物可以通过与内核间的物理协同作用或与疏水段化学结合而进入胶束内核,大大提高难溶性药物的溶解度。聚合物的亲水段分布在疏水内核周围,与周围的水分子间形成氢键而向水中伸展,形成有一定厚度的壳层。亲水段彼此之间的排斥作用可以保证胶束在一定的浓度范围内稳定存在。外壳还可以有效地降低胶束表面上蛋白质的吸附和细胞的附着。蛋白质吸附在胶束表面会引起胶束降解,导致药物从中泄露出来[1]。此外,外壳还可以阻止胶束粒子的再次聚集,减少因此而造成的药物在生物体内分布的改变。 开始大量形成胶束时的聚合物浓度即为临界胶束浓度(CMC)。与小分子表面活性剂相比,两亲聚合物的CMC值通常很低(约为10- 6mol/L) ,当浓度大于CMC时即可形成紧密稳定的胶束[2]。因此,聚合物胶束体系具有很高的热力学稳定性。此外,聚合物分子内多点间的疏水性相互作用,使得该类型胶束具有高的动力学稳定性,当把胶束溶液稀释到CMC值以下时,胶束的分解速度也是很低的,这是聚合物胶束与普通小分子表面活性剂形成的胶束最显著的区
导电聚合物的研究进展 宫兆合 梁国正 卢婷利 鹿海军 (西北工业大学 西安 710072) 摘要: 本文较为系统地阐述了导电聚合物的导电机理、研究方法、制备方法及应用前景。关键词: 聚合物 导电性 复合材料 1 前 言 高分子一直被视为绝缘材料,直到20世纪70年代才发现高分子具有导电功能。从此聚合物导电性能的研究成了热门领域,并取得了较大的进展。瑞典皇家科学院宣布了2000年诺贝尔化学奖的得主—日本筑波大学白川英树(Shirakawa H.)、美国宾夕法尼亚大学艾伦?马克迪尔米德(Macdiarmid A.G.)和美国加利福尼亚大学的艾伦?黑格尔(HeegerA.J.),以表彰他们在导电聚合物这一新兴领域所做的开创性工作。可见导电聚合物研究的重要性。 导电聚合物材料可以分为结构型和复合型两大类。结构型导电聚合物是指聚合物本身具有导电性或经掺杂处理后才具有导电功能的聚合物材料。复合型导电聚合物,即导电聚合物复合材料,是指以通用聚合物为基体,通过加入各种导电性物质,采用物理化学方法复合后而得到的既具有一定导电功能又具有良好力学性能的多相复合材料。结构型导电聚合物根据其导电机理的不同又可分为:载流子为自由电子的电子导电聚合物;载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电聚合物;以氧化还原反应为电子转移机理的氧化还原型导电聚合物。 在导电聚合物众多物理和化学性能中,电化学性质(如化学活性、氧化还原可逆性、离子掺杂/脱掺杂机制)以及稳定性是决定其许多应用成功与否的关键,因此倍受人们的关注,也是研究的热点课题之一。目前,研究导电聚合物的结构和性能的方法主要有以下几种:循环伏安法、暂态电流法、电导测量法、电化学阻抗普法、电化学石英晶体微天平法、光谱法、型貌法。 2 导电聚合物的导电机理 结构型导电聚合物与复合型导电聚合物的导电机理是不同的,下面就各种聚合物导电机理进行说明。2.1 复合型导电聚合物的导电机理 导电聚合物复合材料,有二种,①在基体聚合物中填充各种导电填料;②将结构型导电聚合物或亲水性聚合物与基体聚合物的共混。导电聚合物复合材料的导电机理比较复杂,通常包括导电通道、隧道效应和场致发射三种机理,复合材料的导电性能是这三种导电机理作用的结果。在填料用量少、外加电压较低时,由于填料粒子间距较大,形成导电通道的几率较小,这时隧道效应起主要作用;在填料用量少、但外加电压较高时,场致发射机理变得显著;而随着填料填充量的增加,粒子间距相应缩小,则形成链状导电通道的几率增大,这时导电通道机理的作用更为明显。 2.2 结构型聚合物的导电机理 结构性导电聚合物根据其导电机理的不同可分为自由电子的电子导电聚合物;离子导电聚合物;氧化还原型导电聚合物。 (1)电子导电聚合物的导电机理及特点 在电子导电聚合物的导电过程中,载流子是聚合物中的自由电子或空穴,导电过程中载流子在电场的作用下能够在聚合物内定向移动形成电流。电子导电聚合物的共同结构特征是分子内有大的线性共轭π电子体系,给自由电子提供了离域迁移条件。作为有机材料,聚合物是以分子形态存在的,其电子多为定域电子或具有有限离域能力的电子。π电子虽然具有离域能力,但它并不是自由电子。当有机化合物具有共轭结构时,π电子体系增大,电子的离域性增强,可移动范围增大。当共轭结构达到足够大时,化合物即可提供自由电子,具有了导电功能。 纯净或未“掺杂”上述聚合物分子中各π健分子轨道之间还存在着一定的能级差。而在电场作用下,电子在聚合物内部迁移必须跨越这一能级,这一能级差的存在造成π电子还不能在共轭聚合中完全自由跨越移动。掺杂的目的都是为了在聚合物的空轨道中加入电子,或从占有的轨道中拉出电子,进而 54 2003年第1期玻璃钢/复合材料 FRP/CM 20031No.1