本发明专利技术涉及一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束及制备方法。使用单末端羟基或双末端基修饰的聚乙二醇引发丙交酯开环聚合，获得非线性的纺锤形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物，并于水溶液中通过自组装制备了微米级纺锤型有较高稳定性的胶束。粒子尺寸可以通过调节聚乙二醇和聚乳酸的分子量控制。其临界胶束浓度高达3.72×10-4g/L范围，其胶束载药量和药物包裹率质量百分比分别高达39.9％和70.8％，优于同等分子量的线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物所组装成的球形胶束；同时包裹了油溶性药物的胶束在酸碱度为7.4的磷酸生理盐水缓冲液中显示出对药物分子的可控释放特性。可用于药物缓释、靶向释放及增长药效等方面。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束及制备方法。技术背景近年来，生物降解高分子在组织工程、药物控制释放和环境材料工程等领域有着广泛的应用，以聚己内酯(PCL)、聚L-丙交酯(PLLA)及其与聚乙二醇(PEG)的嵌段共聚物为代表的脂肪族聚酯表现出优良的生物相容性、药物透过性和生物降解性，得到越来越多研究者的青睐。目前研究最多的用于药物控释体系的两亲性嵌段共聚物主要集中在的两嵌段和三嵌段聚合物。构成两亲性嵌段共聚物亲水嵌段的主要是聚乙二醇(PEG)或称为聚氧乙烯(PEO)，具有良好的亲水性，与水接触的界面自由能低，在水中具有延展结构，因而具有很高的链流动性(即柔韧性)，可提供一定的空间稳定效应。提高药物载体表面的亲水性可以降低药物的泄漏和以及血管内皮网状系统对药物的吞噬作用，既提高了用药的安全性，又延长了药物的血液循环时间。疏水嵌段则常常是利用聚乳酸、聚酯(聚己内酯等)、聚氧丙烯、聚苯乙烯、和聚氨基酸，它们与PEG一起构成各种二嵌段或三嵌段的两亲性共聚物，可形成各种胶束。迄今为止，高分子科学家已经用两亲性嵌段共聚物制备了球形、棒状、囊泡状、空心、管状、纤维状等形态丰富的胶束。其中典型的是一种聚乙二醇-聚酯类两亲性嵌段共聚物，这些共聚物可以在水中和有机溶剂中自组装成球形胶束。这些线性结构的两亲性嵌段共聚物所形成的胶束形貌比较单一，而且作为药物载体通常载药量偏低(J.Polym.Sci.Poly.Chem.2007，45，5256；J.Controlled Release 2006，111，271)。由于非线性的两亲性嵌段共聚物具有独特的空间结构和自组装行为，因此基于非线性两亲性嵌段共聚物所合成的胶束，在理论研究和工业应用方面有很重要的意义和价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束，其为纺锤形，聚乙二醇∶聚乳酸摩尔配比为1-4∶1-16；所述的聚乙二醇为单末端二羟基或单末端四羟基修饰的聚乙二醇，或者，双末端四羟基修饰的聚乙二醇，聚乙二醇分子量为1000-4000；所述的聚乳酸连接在聚乙二醇分子链的单侧末端，一共含有2或4条聚乳酸分子链，或者，所述的聚乳酸连接在聚乙二醇分子链的双侧末端，每侧各含有2条聚乳酸分子链，每条聚乳酸分子链的分子量为1000-4000。所述的聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物通过自组装的方式得到纺锤形胶束，胶束粒子可以以溶液形式或冻干粉形式保存。本专利技术的纺锤形胶束粒子长度在0.5-5μm，粒子中部宽度在0.25-0.8μm。-->本专利技术的胶束粒子可以包裹油溶性药物分子，胶束载药量为质量百分比15.4-39.9％，药物包裹率为质量百分比36.4-70.8％。本专利技术的聚乙二醇为高亲水性聚合物，无毒并可降解，具有极高的生物相容性。本专利技术的具有高度生物相容性的生物可降解的聚乳酸作为胶束粒子的内核。本专利技术的聚乙二醇为胶束粒子提供亲水外层，增加了粒子的水溶性，还在血液循环过程中防止其他蛋白质、酶、多肽等生物活性物质对胶束粒子的吸附，聚乙二醇的存在有效地屏蔽人体网状内皮系统(RES)对胶束粒子的吞噬和排异，延长胶束粒子在血液中的循环时间。本专利技术的另一个目的是提供一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束的制备方法，步骤和条件如下：(1)合成单末端二羟基或双末端四羟基的聚乙二醇按质量配比为16.4-65.6∶5.7∶10∶1，把分子量为1000-4000的聚乙二醇(PEG)、双羟基保护的2，2-二羟甲基丙酸、二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)，溶于无水CH2Cl2中，于室温下反应48小时，反应结束后，过滤掉白色不溶物，剩余溶液进行减压浓缩，然后倾倒入乙醚中得到白色沉淀，将该沉淀在真空下干燥，干燥物溶于的甲醇中，再按聚乙二醇∶离子交换树脂的质量配比为4∶1，把6wt％的盐酸酸化的离子交换树脂DOWEX HCR-W2(Sigma公司产品)加入上述甲醇溶液中，于室温下搅拌32小时，之后过滤掉树脂，将剩余溶液减压浓缩，并于乙醚中沉降，得到单末端二羟基或双末端四羟基的聚乙二醇；(2)合成单末端四羟基的聚乙二醇按质量配比为16.4-65.6∶5.7∶10∶1，把步骤(1)合成的单末端二羟基的聚乙二醇、双羟基保护的2，2-二羟甲基丙酸、二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)，溶于无水CH2Cl2中，于室温下反应48小时，反应结束后，过滤掉白色不溶物，剩余溶液进行减压浓缩，然后倾倒入乙醚中得到白色沉淀，将沉淀在真空下干燥过夜，然后将该白色产物溶于的甲醇中，再按聚乙二醇∶离子交换树脂的质量配比为4∶1，把6wt％的盐酸酸化的离子交换树脂DOWEX HCR-W2(Sigma公司)加入上述甲醇溶液中，于室温下搅拌32小时，之后过滤掉树脂，将剩余溶液减压浓缩，并于乙醚中沉降，得到单末端四羟基的聚乙二醇；(3)合成聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物按质量配比为1-4∶1-16，把步骤(1)和(2)合成的单末端二羟基或单末端四羟基或双末端四羟基的聚乙二醇和丙交酯置于甲苯中，以二乙基锌或辛酸亚锡为催化剂，催化剂与丙交酯的摩尔比例为1∶200，于室温到120℃油浴下反应12-48小时，减压抽出甲苯，将剩余物溶于氯仿，用乙醚沉降并洗涤，真空干燥24小时，制得聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物；(4)在水溶液中用聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物自组装成共聚物胶束按质量mg∶体积mL配比为1-2∶2，把步骤(3)得到的聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物溶于溶剂四氢呋喃(THF)或二甲亚砜(DMF)中，在搅拌下，用恒流泵以1.2rpm的流速加入二次蒸馏水，所述的溶剂∶二次蒸馏水的体积比为1∶4，之后继续搅拌2小时，利用减压旋蒸除去溶剂后，得到一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束。-->共聚物的化学结构和组成采用红外光谱、核磁共振波谱来鉴定和计算；共聚物的分子量和分子量分布使用凝胶渗透色谱装置测定；胶束粒子的形态采用场发射扫描电镜和透射电镜来观察和记录；胶束的临界胶束浓度使用荧光光谱仪检测和计算。有益效果：本专利技术所制得的基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束粒子为纺锤型，粒子长度在0.5-5μm，粒子中部宽度在0.25-2.5μm，粒子尺寸可以通过调节聚乙二醇和聚乳酸的分子量来控制。本专利技术所制得的胶束具有较高的稳定性，其临界胶束浓度在3.72×10-4-2.63×10-3g/L范围，其胶束载药量和药物包裹率分别为质量百分比15.4-39.9％和36.4-70.8％，优于同等分子量的线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物所组装成的球形胶束；同时包裹了油溶性药物的胶束在酸碱度为7.4的磷酸生理盐水缓冲液中显示出对药物分子的可控释放特性。本专利技术所制得的胶束在药物缓释、靶向释放及增长药效等方面，都具有潜在的应用前景。附图说明图1一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束的形态电镜图。具体实施方式实施例1：双末端四羟基聚乙二醇((HO)2-PEG-(OH)2)的合成取8g分子量为1000的PEG(聚乙二醇)，1.392g双羟基保护的2，2-二羟甲基丙酸，2.472g DCC(二环己基碳二亚胺)和0.244gDMAP(4-二甲氨基吡啶)，溶于100mL无水C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束，其特征在于，其为纺锤形，聚乙二醇∶聚乳酸摩尔配比为1-4∶1-16；所述的聚乙二醇为单末端二羟基或单末端四羟基修饰的聚乙二醇，或者，双末端四羟基修饰的聚乙二醇，聚乙二醇分子量为1000-4000；所述的聚乳酸连接在聚乙二醇分子链的单侧末端，一共含有2或4条聚乳酸分子链，或者，所述的聚乳酸连接在聚乙二醇分子链的双侧末端，每侧各含有2条聚乳酸分子链，每条聚乳酸分子链的分子量为1000-4000。
【技术特征摘要】
1.一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束，其特征在于，其为纺锤形，聚乙二醇∶聚乳酸摩尔配比为1-4∶1-16；所述的聚乙二醇为单末端二羟基或单末端四羟基修饰的聚乙二醇，或者，双末端四羟基修饰的聚乙二醇，聚乙二醇分子量为1000-4000；所述的聚乳酸连接在聚乙二醇分子链的单侧末端，一共含有2或4条聚乳酸分子链，或者，所述的聚乳酸连接在聚乙二醇分子链的双侧末端，每侧各含有2条聚乳酸分子链，每条聚乳酸分子链的分子量为1000-4000。2.如权利要求1所述的一种基于非线性聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的胶束的制备方法，其特征在于，步骤和条件如下：(1)合成单末端二羟基或双末端四羟基的聚乙二醇按质量配比为16.4-65.6∶5.7∶10∶1，把分子量为1000-4000的聚乙二醇、双羟基保护的2，2-二羟甲基丙酸、二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶，溶于无水CH2Cl2中，于室温下反应48小时，反应结束后，过滤掉白色不溶物，剩余溶液进行减压浓缩，然后倾倒入乙醚中得到白色沉淀，将该沉淀在真空下干燥，干燥物溶于的甲醇中，再按聚乙二醇∶离子交换树脂的质量配比为4∶1，把6wt％的盐酸酸化的离子交换树脂DOWEX HCR-W2加入上述甲醇溶液中，于室温下搅拌32小时，之后过滤掉树脂，将剩余溶液减压浓缩，并于乙醚中沉降，得到单末端二羟基或双末端四羟基的聚乙二醇；(2)合成单末端四羟基的聚乙二醇按质量配比为16.4-65.6∶5.7∶10∶1，把步...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄宇彬，韩瑞燕，景遐斌，王明哲，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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