新型聚合物聚乙二醇-膽酸(PEG-CA)自組裝為膠束負載藥物的研究*

徐黎強， 周國永， 程 度

(中山大學化學與化學工程學院， 廣東 廣州 510275)

癌癥是一種復雜的疾病，同時也嚴重威脅著人類的生命。新型高分子納米藥物載體作為與生命科學、生物工程技術交叉發展的重要發展方向并已成為高分子科學研究的熱點，高分子納米藥物載體的組成、結構和性質決定著控制藥物釋放特性。抗癌藥物的毒副作用是制約其應用的重要原因，通過納米載體負載抗癌藥物，不僅可以提高藥物傳輸到腫瘤部位的效率，也會減少其對正常組織器官的副作用。因此，應用生物相容性好、生物可降解高分子材料開發納米藥物載體，備受人們關注[1-4]。

本文設計并合成了具有特定結構的聚合物：聚乙二醇-膽酸(PEG-CA)，并分別采用核磁共振、紅外光譜等表征手段研究聚合物的結構和粒徑大小及分布。實驗結果表明聚合物聚乙二醇-膽酸(PEG-CA)所自組裝成的膠束，可負載抗癌藥物阿霉素(Doxorubicin， DOX)。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

核磁共振波譜儀Mercury-Plus 300，美國；紅外光譜分析儀Nicolet/Nexus 670；Zeta電位及粒度測定儀90Plus/BI-MAS，美國；紫外可見分光光度計PE/Lambd 750,PerkinElmer Ltd.,United Kingdom。

聚乙二醇(PEG-OH，Mn=2 000)，二甲基甲酰胺(DMF)，N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)，對甲苯磺酰氯(TsCl)二甲基亞砜(DMSO),二氯甲烷，三氯甲烷，吡啶，無水乙醚，鹽酸等試劑均為分析純；膽酸(φ=98％)，氨水(φ=25％)。

1.2 聚乙二醇氨基(PEG-NH2)的合成

據文獻[5-6]報道的方法，合成PEG-NH2，稱取聚乙二醇(Mn=2 000，20 g)于干燥的三口瓶中(250 mL)，70 ℃抽真空干燥4 h，然后加入新蒸的二氯甲烷(100 mL)、吡啶(50 mL)和對甲苯磺酰氯(TsCl，5 g)，室溫下避光反應24 h。反應液用HC1(3 mol·L-1)萃取洗滌，有機層用NaHCO3(5 g)洗滌，將溶液慢慢滴加到大量無水乙醚中，真空干燥得白色粉末PEG2k-OTS。

將上述白色粉末(10 g)與濃氨水(500 mL，φ=25％)置于1000 mL容器中，室溫下反應5天。用同體積的CH2Cl2萃取后將其與同體積NaOH溶液(1 mol·L-1)充分混合攪拌2 h，將有機層用水洗至中性，真空干燥得PEG2k-NH2。通過核磁計算出氨基轉換率為80％。

1.3 聚乙二醇-膽酸(PEG-CA)的合成

稱取膽酸(0.20 g)，EDC(0.14 g)和NHS(0.085 g)于反應瓶(50 mL)中，加DMF/HCCl3(V(DMF)∶V(HCCl3)=1∶1，10 mL)溶解后，攪拌30 min，加PEG-NH2(3.00 g)，室溫反應48 h。將溶液沉淀到無水乙醚中，過濾，水洗，真空干燥得到PEG-CA。

1.4 負載阿霉素(DOX)的聚乙二醇-膽酸(PEG-CA)膠束的制備

取60 mg PEG-CA，6 mg DOX以1 mL的四氫呋喃溶解，超聲下逐滴加入至20 mL超純水中，將膠束透析2 d，除去游離的DOX。

1.5 阿霉素(DOX)載藥量的測定

阿霉素載藥量定義為膠束中阿霉素的質量百分比，用 PE-Lambda 750 紫外可見分光光度計檢測。首先，將負載阿霉素的PEG-CA膠束溶液凍干，稱取一定質量溶于氯仿和二甲基亞砜(DMSO)(V(HCCl3)∶V(DMSO)= 1∶1)中，檢測480 nm 處阿霉素的吸光度。配制一系列濃度的阿霉素氯仿/二甲基亞砜溶液，檢測480 nm處的吸光度，用濃度和吸光度作出阿霉素吸光度的標準曲線，根據這條標準曲線算出負載阿霉素的PEG-CA膠束中阿霉素的載藥量。

2 表征與分析

2.1 核磁共振波譜

本文合成了PEG-CA聚合物。簡要地說，先將PEG末端羥基通過對甲苯磺酰氯活化再和氨水反應將羥基轉變成氨基，然后由酰胺化反應將膽酸連接到PEG-NH2末端得到PEG-CA。

圖1 PEG-CA的核磁共振波譜圖

2.2 紅外光譜

PEG-CA的紅外光譜圖如圖2所示。

圖2 PEG-CA紅外光譜圖

2.3 PEG-CA膠束的粒徑

用Zeta-Plus電位粒徑儀(Brooken Haven)測量PEG-CA膠束的粒徑，入射激光波長λ=532 nm，入射角θ= 90°，溫度為25 ℃；取3次測量值的平均值,得到PEG-CA膠束的粒徑分布圖如圖3所示。由圖3可以看出PEG-CA自組裝后形成的膠束的粒徑主要分布在220 nm左右。

圖3 PEG-CA粒徑分布圖

2.4 聚合物PEG-CA膠束負載阿霉素(DOX)的載藥量

3 結 論

本文研究了一種可作為納米藥物載體的聚合物聚乙二醇-膽酸(PEG-CA)的合成方法，并對其進行了必要的表征。然后對聚乙二醇-膽酸進行自組裝并形成膠束，最后進行阿霉素(DOX)載藥量的測定，研究結果表明，聚合物PEG-CA膠束具有載藥功能，在藥物輸送方面具有潛在應用。

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