基于螺吡喃的光敏聚合物復(fù)合材料的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、螺吡喃（Spiropyran)以及其衍生物是常見的光致變色有機(jī)化合物之一，由于其在光照射前后分子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)會發(fā)生明顯的改變，近年來被引入到各種材料中并廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、光電器件等領(lǐng)域。其中基于螺吡喃的光敏聚合物膠束已被開發(fā)成生物醫(yī)藥材料，應(yīng)用到抗腫瘤藥物的輸送體系中并實現(xiàn)了抗腫瘤藥物的光控釋放。然而單一的聚合物膠束在藥物負(fù)載量、生物造影、腫瘤靶向等方面仍存在不足。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴設(shè)計合成了以中空介孔二氧化硅納

2、米粒子（HMS）為核、兩親性光敏聚合物PRMS-FA為殼的聚合物納米復(fù)合藥物載體（HMS@C18@PRMS-FA）。利用模板法制備合成了HMS，并利用長烷基鏈C18將其表面修飾成疏水性（HMS@C18）。在AIBN引發(fā)下，疏水單體SPMA、含乙二醇的親水單體MAPEG及羅丹明B衍生物RBM進(jìn)行自由基共聚，然后在側(cè)鏈接上葉酸基團(tuán)，得到具有靶向功能的兩親性光敏聚合物PRMS-FA。通過自組裝的方法，將聚合物PRMS-FA包裹到HMS@C18

3、表面，制備得到核-殼型聚合物納米復(fù)合載體HMS@C18@PRMS-FA。該藥物載體中HMS內(nèi)核的中空介孔結(jié)構(gòu)賦予其75％左右的高效載藥率。選擇阿霉素作為模擬藥物，在藥物載體于癌細(xì)胞內(nèi)靶向富集后，利用紫外光照控制藥物釋放，發(fā)現(xiàn)藥物可有效釋放并殺死癌細(xì)胞。同時，光敏聚合物所具有的熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）性能可用于藥物控釋過程的實時監(jiān)控。該核-殼型聚合物納米復(fù)合藥物載體整合了功能聚合物以及無機(jī)納米粒子的優(yōu)點，改善了聚合物膠束藥物載體在主動

4、靶向性以及載藥性能等諸多方面的不足。
　?、圃谇耙惑w系基礎(chǔ)上，引入上轉(zhuǎn)換納米粒子（UCNP）作為光電內(nèi)核，并選用980 nm近紅外光代替紫外光作為控釋光源。通過簡便的自由基聚合方法制備得到兩親性光敏聚合物PSMN，并接上葉酸基團(tuán)，得到具有靶向功能的聚合物PSMN-FA。在UCNP外包裹上可用于載藥的介孔二氧化硅層（MUCNP），并在修飾上C18后通過自組裝方法得到近紅外光響應(yīng)的核-殼型聚合物納米載體（MUCNP@C18@PSMN-

5、FA）。在近紅外光照射下，UCNP內(nèi)核不僅可以激發(fā)出紫外光，促使光敏聚合物發(fā)生降解，實現(xiàn)藥物釋放；同時其自身的熒光可賦予藥物載體生物造影的功能。此外，所用近紅外光光源不僅無害而且更具組織穿透性，因此無論在細(xì)胞內(nèi)還是小鼠活體內(nèi)，都能有效地控制藥物釋放，達(dá)到殺死癌細(xì)胞抑制腫瘤生長的目的。引入UCNP內(nèi)核及選用近紅外光改善了控釋光源的不足，使該藥物載體更具有應(yīng)用價值。
　?、怯捎诼葸拎捌溲苌镌诳梢姽?紫外光照射下，除了分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變

6、化，其疏水/親水性質(zhì)也會發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)變，因此近年來被引入到材料表面潤濕性改性等領(lǐng)域。將螺吡喃這一特性拓展到油水分離方面，開展了多孔泡沫材料表面改性研究：將光敏螺吡喃單體SPMA通過自由基共聚的方法修飾到兩親性三聚氰胺泡沫（MF Sponge）表面，制備得到超疏水性泡沫吸附材料（SP-MF Sponge）。光敏聚合物的修飾不僅未改變?nèi)矍璋放菽镜臋C(jī)械性能及穩(wěn)定性，還賦予該吸附材料良好的油水選擇性。實驗結(jié)果表明，該SP-MF泡沫吸附材料具