本文描述了甲氧基聚乙二醇（mPEG-b-PPheGE）上苯基缩水甘油醚（PheGE）活性阴离子聚合的关键步骤。所得嵌段共聚物胶束（BCMs）负载了14%（wt%）的阿霉素，并在生理相关条件下实现了长达4天的药物缓释。
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本文内容
摘要
摘要
本研究通过在甲氧基聚乙二醇（mPEG-）上对苯基缩水甘油醚（PheGE）进行活性阴离子聚合，合成了包含具有苯基的成核嵌段的两亲性共聚物。b-PPheGE)。共聚物表征结果显示其具有较窄的分子量分布（PDI < 1.03）并确认了mPEG的聚合度122-b（苯基甘氨酸乙酯）15采用已建立的荧光法测定共聚物的临界胶束浓度，并通过动态光散射和透射电子显微镜评估其聚集行为。对共聚物在药物递送应用中的潜力进行了初步评估，包括 体外 生物相容性、载药及疏水性抗癌药物阿霉素（DOX）的释放。制备了稳定的DOX胶束制剂，载药量高达14%（wt%），载药效率 > 在生理相关条件下（酸性和中性pH，存在白蛋白），药物负载率达60%（w/w），并在4天内实现持续释放。较高的药物负载量和持续释放特性归因于阿霉素（DOX）与胶束核心形成嵌段之间的π-π相互作用稳定效应。
引言
在水相介质中，两亲性嵌段共聚物会自组装形成纳米级的嵌段共聚物胶束（BCMs），其结构由疏水性内核和亲水性外壳（或称冠层）组成。胶束的疏水内核可作为疏水性药物的储库，而亲水性冠层则在内核与外部介质之间提供界面。聚乙二醇（PEG）及其衍生物是聚合物中极为重要的一类，也是药物制剂中最广泛应用的材料之一1-3。嵌段共聚物胶束已被证实是一种具有潜力的药物递送平台，目前已有多种基于该技术的制剂进入临床后期开发阶段4。通常情况下，这类共聚物的疏水嵌段由聚己内酯、聚(D,L-丙交酯)、聚氧化丙烯或聚(β-苄基-L-天冬氨酸酯)构成5-9。
Kataoka 团队研究了由 PEO-b-PBLA 和聚乙二醇-b-(聚天冬氨酸-阿霉素偶联物) 形成的球形胶束用于阿霉素（DOX）的递送。10,11 在他们的报告中提出，聚合物偶联药物或 PBLA 与游离 DOX 之间的 π-π 相互作用有助于稳定胶束核心，从而提高药物的载药量和滞留性。已知药物与核心形成嵌段之间的相容性或相互作用是决定关键性能相关参数的重要因素。12 除 DOX 外，多种抗癌治疗药物在其核心结构中包含芳香环（例如，甲氨蝶呤、奥拉帕利、SN-38）。
因此，人们对合成在其成核嵌段中包含苄基环的共聚物具有浓厚兴趣。聚乙二醇（....
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方案
图 1. mPEG-b-PPheGE 嵌段共聚物制备过程的九个关键步骤示意图。 请点击此处查看该图的高清版本。
1. 在干燥条件下配制试剂
- 试剂的制备。
- 称取15 g mPEG-5K（Mn=5,400 g/mol，PDI 1.03），在使用前于50 °C真空烘箱中干燥48小时。
- 将200 ml二甲基亚砜（DMSO）用氢化钙（CaH2）（约1 g）干燥，真空处理30分钟，用氩气置换，然后在使用前搅拌48小时。
- 将50 ml PheGE单体置于干燥洁净的100 ml烧瓶中，加入1 g CaH2，在冰上抽真空密封15分钟，用氩气置....
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结果
图3. 以mPEG大分子引发剂引发苯基缩水甘油醚的阴离子聚合，制备mPEG-b-(PheGE)15，用于制备载药多柔比星的嵌段共聚物胶束示意图。 该示意图展示了使用萘基钾作为自由基阴离子对mPEG的羟基进行去质子化，随后引发苯基缩水甘油醚（PheGE）单体聚合的过程。代表性透射电子显微镜（TEM）图像显示了用醋酸铀酰（1% w/v）染色的BCM胶束，以及通过动态光散射（DLS）测定的胶束粒径分布。
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讨论
由于阴离子聚合能很好地控制分子量，因此它是工业上制备基于环氧烷单体（如 PEG 和 PPG）的聚合物最常用的方法之一。要成功实现聚合，必须采用最佳且严格的反应条件。所有试剂的严格纯化以及合适的实验装置对于保持聚合反应的“活性”特征至关重要。当前实验装置的主要局限性通常与依赖套管转移的技术有关。在适当的压强下，套管转移在学术研究环境中的实验室规模操作是安全的。采取这些预防措施可在聚合过程中实现更好的可重复性和控制性（低 PDI）。此外，这些转移和纯化步骤也可用于制备如 mPEG-b-PCL、mPEG-b-PLLA 和 mPEG-b-PAGE 等嵌段共聚物19,29。然而，这种便捷的方法可能不适用于某些需要更严格条件（例如，苯乙烯）的单体的聚合反应。在这些情况下，通常更倾向于采用安瓿断裂密封（break-seal）技术进行阴离子聚合30。在工业生产中，为控制这些步骤，通常使用类似系统（不锈钢/玻璃）通过密闭阀门相互连接。
对于环氧烷单体，其一般机理是氧负离子（自由离子或离.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
CA 承认获得了加拿大自然科学与工程研究理事会的发现基金资助。CA 承认获得了葛兰素史克（GSK）药物制剂与药物递送领域的讲席职位。作者声明不存在竞争性财务利益。
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| DMEM/HAMF12 | Gibco, Life Technologies | 12500 | 添加10% FBS。在37 °C水浴中预热。 |
| 胰蛋白酶-EDTA（0.25%） | Sigma-Aldrich | T4049 | 在37 °C水浴中预热 |
| 胎牛血清（FBS） | Sigma-Aldrich | F1051 | 加拿大来源 |
| MDA-MB-468细胞系 | ATCC | HTB-132 | |
| MTS四氮唑试剂 | PROMEGA | G111B | |
| 吩嗪硫酸乙酯（PES） | Sigma-Aldrich | P4544 | >95% |
| mPEG5K（Mn 5,400 g/mol） | Sigma-Aldrich | 81323 | PDI=1.02 |
| 二甲基亚砜（DMSO） | Sigma-Aldrich | D4540 | >99.5% |
| 萘 | Sigma-Aldrich | 147141 | >99% |
| 苯基缩水甘油醚 | Sigma-Aldrich | A32608 | >85% |
| 二苯甲酮 | Sigma-Aldrich | 427551 | >99% |
| 钾 | Sigma-Aldrich | 451096 | >98% |
| 四氢呋喃 | Caledon Laboratory Chemicals | 8900 1 | ACS |
| 己烷 | Caledon Laboratory Chemicals | 5500 1 | ACS |
| 氢化钙（CaH2） | ACP | C-0460 | >99.5% |
| 乙醚 | Caledon Laboratory Chemicals | 1/10/4800 | ACS |
| 酶标仪 | BioTek Instruments | ||
| 差示扫描量热法（DSC） | TA Instruments Inc | DSC Q100 | |
| 凝胶渗透色谱法（GPC） | Waters | 2695分离模块 / 2414检测器 | 两根色谱柱：Agilent Plgel 5 µm Mixed-D |
| 核磁共振波谱法（NMR） | Varian Mercury 400MHz | ||
| 氘代氯仿 | Sigma-Aldrich | 151858 | 99.96% |
| 氘代DMSO | Sigma-Aldrich | 156914 | 99.96% |
| 真空泵 | Gardner Denver Welch Vacuum Tech, Inc. | 极限压力 1×10-4 torr | |
| 含指示剂的干燥剂，8目 | Sigma-Aldrich | 238988 | 在230 °C下再生2小时 |
参考文献
- Dickerson, T. J., Reed, N. N., Janda, K. D. Soluble Polymers as Scaffolds for Recoverable Catalysts and Reagents. Chemical Reviews. 102, 3325-3344 (2002).
- van Heerbeek, R., Kamer, P. C. J., van Leeuwen, P. W. N. M., Reek, J. N. H. Dendrimers as Support for Recoverable Catalysts an....
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重印与许可
