新型聚合物聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)自组装为胶束负载药物的研究*

徐黎强， 周国永， 程 度

(中山大学化学与化学工程学院， 广东 广州 510275)

癌症是一种复杂的疾病，同时也严重威胁着人类的生命。新型高分子纳米药物载体作为与生命科学、生物工程技术交叉发展的重要发展方向并已成为高分子科学研究的热点，高分子纳米药物载体的组成、结构和性质决定着控制药物释放特性。抗癌药物的毒副作用是制约其应用的重要原因，通过纳米载体负载抗癌药物，不仅可以提高药物传输到肿瘤部位的效率，也会减少其对正常组织器官的副作用。因此，应用生物相容性好、生物可降解高分子材料开发纳米药物载体，备受人们关注[1-4]。

本文设计并合成了具有特定结构的聚合物：聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)，并分别采用核磁共振、红外光谱等表征手段研究聚合物的结构和粒径大小及分布。实验结果表明聚合物聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)所自组装成的胶束，可负载抗癌药物阿霉素(Doxorubicin， DOX)。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

核磁共振波谱仪Mercury-Plus 300，美国；红外光谱分析仪Nicolet/Nexus 670；Zeta电位及粒度测定仪90Plus/BI-MAS，美国；紫外可见分光光度计PE/Lambd 750,PerkinElmer Ltd.,United Kingdom。

聚乙二醇(PEG-OH，Mn=2 000)，二甲基甲酰胺(DMF)，N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)，对甲苯磺酰氯(TsCl)二甲基亚砜(DMSO),二氯甲烷，三氯甲烷，吡啶，无水乙醚，盐酸等试剂均为分析纯；胆酸(φ=98％)，氨水(φ=25％)。

1.2 聚乙二醇氨基(PEG-NH2)的合成

据文献[5-6]报道的方法，合成PEG-NH2，称取聚乙二醇(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)和对甲苯磺酰氯(TsCl，5 g)，室温下避光反应24 h。反应液用HC1(3 mol·L-1)萃取洗涤，有机层用NaHCO3(5 g)洗涤，将溶液慢慢滴加到大量无水乙醚中，真空干燥得白色粉末PEG2k-OTS。

将上述白色粉末(10 g)与浓氨水(500 mL，φ=25％)置于1000 mL容器中，室温下反应5天。用同体积的CH2Cl2萃取后将其与同体积NaOH溶液(1 mol·L-1)充分混合搅拌2 h，将有机层用水洗至中性，真空干燥得PEG2k-NH2。通过核磁计算出氨基转换率为80％。

1.3 聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)的合成

称取胆酸(0.20 g)，EDC(0.14 g)和NHS(0.085 g)于反应瓶(50 mL)中，加DMF/HCCl3(V(DMF)∶V(HCCl3)=1∶1，10 mL)溶解后，搅拌30 min，加PEG-NH2(3.00 g)，室温反应48 h。将溶液沉淀到无水乙醚中，过滤，水洗，真空干燥得到PEG-CA。

1.4 负载阿霉素(DOX)的聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)胶束的制备

取60 mg PEG-CA，6 mg DOX以1 mL的四氢呋喃溶解，超声下逐滴加入至20 mL超纯水中，将胶束透析2 d，除去游离的DOX。

1.5 阿霉素(DOX)载药量的测定

阿霉素载药量定义为胶束中阿霉素的质量百分比，用 PE-Lambda 750 紫外可见分光光度计检测。首先，将负载阿霉素的PEG-CA胶束溶液冻干，称取一定质量溶于氯仿和二甲基亚砜(DMSO)(V(HCCl3)∶V(DMSO)= 1∶1)中，检测480 nm 处阿霉素的吸光度。配制一系列浓度的阿霉素氯仿/二甲基亚砜溶液，检测480 nm处的吸光度，用浓度和吸光度作出阿霉素吸光度的标准曲线，根据这条标准曲线算出负载阿霉素的PEG-CA胶束中阿霉素的载药量。

2 表征与分析

2.1 核磁共振波谱

本文合成了PEG-CA聚合物。简要地说，先将PEG末端羟基通过对甲苯磺酰氯活化再和氨水反应将羟基转变成氨基，然后由酰胺化反应将胆酸连接到PEG-NH2末端得到PEG-CA。

图1 PEG-CA的核磁共振波谱图

2.2 红外光谱

PEG-CA的红外光谱图如图2所示。

图2 PEG-CA红外光谱图

2.3 PEG-CA胶束的粒径

用Zeta-Plus电位粒径仪(Brooken Haven)测量PEG-CA胶束的粒径，入射激光波长λ=532 nm，入射角θ= 90°，温度为25 ℃；取3次测量值的平均值,得到PEG-CA胶束的粒径分布图如图3所示。由图3可以看出PEG-CA自组装后形成的胶束的粒径主要分布在220 nm左右。

图3 PEG-CA粒径分布图

2.4 聚合物PEG-CA胶束负载阿霉素(DOX)的载药量

3 结 论

本文研究了一种可作为纳米药物载体的聚合物聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)的合成方法，并对其进行了必要的表征。然后对聚乙二醇-胆酸进行自组装并形成胶束，最后进行阿霉素(DOX)载药量的测定，研究结果表明，聚合物PEG-CA胶束具有载药功能，在药物输送方面具有潜在应用。

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