功能性聚多肽用于憎水性藥物的增溶

1、蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)院(部)材料與化學(xué)化工學(xué)部題 目功能性聚多肽用于憎水性藥物的增溶年 級14級專業(yè)材料類班 級高分子材料與工程學(xué)號1409404055姓 名韓嘯指導(dǎo)老師鄧超職稱教授論文提交日期2018年5月12日1目錄中文摘要1Abstract2第一章 前言3第二章 實驗部分52.1原料及試劑52.2實驗儀器52.3 Tyr-NCA單體的合成62.4功能性聚多肽聚乙二醇-聚酪氨酸（mPEG-b-PTyr）的合成62.5 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr的粒徑、粒徑分布和形態(tài)72.6功能性聚多肽 mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的增溶82.7 功能性聚多

2、肽mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的載藥量表征102.8 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr的體外穩(wěn)定性測試10第三章 結(jié)果與討論113.1功能性聚多肽mPEG-b-PTyr的合成及體外穩(wěn)定性的表征113.2 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的增溶143.3 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的載藥表征17表3.3 mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的載藥表征183.4 功能性聚多肽PEG-b-PTyr的體外穩(wěn)定性測試18第四章 總結(jié)20參考文獻(xiàn)21致謝231功能性聚多肽用于憎水性藥物的增溶中文摘要功能性聚多肽已成為了非常重要的藥物載體。近幾

3、年來，大量的科研創(chuàng)新工作都利用功能性聚多肽，或是利用聚合物和多肽的納米粒來設(shè)計靶向藥物運輸系統(tǒng)。本論文介紹了基于聚乙二醇-聚酪氨酸（mPEG-b-PTyr）兩嵌段共聚物的納米膠束，用于抗癌藥物紫杉醇（PTX）的高效增溶。該聚多肽對體內(nèi)無毒副產(chǎn)物并且具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性。這是一種新型生物相容性表面活性劑，可以更加方便的創(chuàng)造穩(wěn)定的、腫瘤靶向性的藥物載體。通過動態(tài)光散射檢測顯示聚合物膠束直徑在70130 nm之間，實驗中出現(xiàn)的最好數(shù)據(jù)達(dá)到了50 nm。因此該功能性聚多肽可以通過實體瘤的高通透性和滯留效應(yīng)在腫瘤處富集，從而達(dá)到被動靶向的作用。通過實驗檢測發(fā)現(xiàn)，該聚多肽擁有優(yōu)異的藥物增溶能

4、力。和傳統(tǒng)的有機增溶劑相比，該功能性聚多肽是在緩沖溶劑下形成的，可以大大減少有機溶劑溶入人體的比例，這是藥物增溶劑的一大突破，因此使得抗癌藥物的治療效果能力大大提升。因此可以認(rèn)為mPEG-b-PTyr該功能性聚多肽具有巨大的臨床應(yīng)用潛力。關(guān)鍵詞：功能性聚多肽；表面活性劑；藥物載體；增溶；膠束直徑；載藥量 作者：韓嘯 指導(dǎo)老師：鄧超教授AbstractFunctional poly-polypeptide have become a great amount of attention for their potential in the fabrication of drug carriers.

5、 In recent years, a large number of scientific research and innovation work have used functional polypeptides or nanoparticles which include polymers and peptides to design targeted drug delivery systems. Here, we introduce a nano-micelles based on polyethylene glycol-polytyrosine (mPEG-b-PTyr) dibl

6、ock copolymers for solubilization and release of anticancer drug paclitaxel (PTX). The poly-polypeptide is non-toxic to the body and has excellent biocompatibility and biodegradability. This is a new type of biocompatible surfactant which can more easily create stable, tumor-targeted drug carriers.

7、Dynamic light scattering (DLC) showed that the polymer micelle diameter is between 70 and 130 nm, and the best data appeared in the experiment reached 50 nm. Therefore, the functional polypeptide can be enriched at the tumor by the high permeability and retention effect of the solid tumor so as to a

8、chieve a passive targeting effect.Through these experimental tests, we find that the polypeptide has excellent drug solubilization capabilities.Compared with traditional organic solubilizers, this functional polypeptide is formed in a buffering solvent, which can greatly reduce the proportion of org

9、anic solvents dissolved into the human body. This is a major advancement of the drug solubilizer, so the therapeutic effect of anticancer drugs will be greatly improved. Therefore, it can be considered that the mPEG-b-PTyr has a great potential for clinical application.Key words: functional polypept

10、ide; surfactant; drug carrier; solubilization micelle diameter; drug loadingAuthor: Xiao HanAdvisor: Prof. Chao Deng第1章 前言眾所周知，惡性腫瘤對人類的威脅日益加重，經(jīng)過統(tǒng)計表明癌癥的患病率和死亡率每年都在上升，對社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成了巨大的負(fù)擔(dān)?，F(xiàn)如今臨床上癌癥治療的主要方法是放射治療和化學(xué)治療?；熕幬镫m然可以直接抑制腫瘤生長且治療的腫瘤種類較為廣泛，但是卻不能特異性識別癌細(xì)胞和正常細(xì)胞，因此會對人體造成很大的損傷而且會對人體造成毒性傷害?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)疏水性抗癌藥物例如紫杉醇

11、，由于其藥物水溶性差，因此通常在人體內(nèi)的吸收率略低1；而傳統(tǒng)的親水性抗癌藥物，例如鹽酸多柔比星等，由于在體內(nèi)循環(huán)時間短，因此腫瘤穿透性較差2。所以探索安全有效的裝載化藥的方法迫在眉睫。現(xiàn)在較為常見的納米藥物載體諸如脂質(zhì)體、聚合物膠束等粒徑在20-200納米之間， 可以大大提高疏水性藥物的溶解性，因此可以提高藥物的醫(yī)學(xué)利用率、減小對人體的毒副作用3。迄今為止，已經(jīng)有12種納米抗癌藥物用于臨床使用，約1000多種藥物進(jìn)入不同階段的臨床實驗 4。聚合物囊泡集合這脂質(zhì)體和聚合物膠束的優(yōu)點，不但能裝載疏水藥物，還能裝載比脂質(zhì)體更好地保護(hù)親水性的抗癌藥物，為親水化藥的裝載、靶向治療腫瘤帶來了福音。研究者們

12、在聚合物囊泡的納米載藥方面開展了創(chuàng)新性的工作，并且在納米抗癌藥物應(yīng)用的每一個重要步驟都實現(xiàn)了突破，成功設(shè)計出了多種功能性囊泡，因此為囊泡納米抗癌藥物的臨床應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)和多肽在人類的生命活動中起到非常重要的作用,例如人體組織細(xì)胞的支撐，體內(nèi)各種反應(yīng)的催化和細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)的調(diào)控等等5,6。在過去研究中，人們基于-氨基酸合成了多種人造多肽，經(jīng)過修飾增強其生物相容性與生物可降解性，這種新型多肽在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有非常大的潛力7-10。和傳統(tǒng)的抗癌藥物載體例如聚酯、聚碳酸酯等高分子聚合物相比，經(jīng)過人工改造后的功能性聚多肽具有下面幾點優(yōu)勢：1. 易于修飾。聚多肽含有大量的氨基與羧基，方便后續(xù)的修飾

13、與改性工作。2.可調(diào)控的親疏水性。可以從氨基酸單體、組分或分子量的角度調(diào)節(jié)聚多肽的親疏水鏈段的比例，進(jìn)而控制其超分子的結(jié)構(gòu)與性能3. 聚多肽中有機試劑含量少。聚多肽載藥環(huán)境是緩沖溶液，對人體幾乎沒有危害，間接的提高了腫瘤藥物的載藥效率。在近幾年的生物載藥方面，功能性聚多肽作為聚合物載體受到越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)化療藥物存在許多明顯的缺點，例如藥物的利用率太低，毒副作用大，藥物在人體內(nèi)循環(huán)時間短11,12。研究者們?yōu)榱私鉀Q這些問題最開始設(shè)計了聚氨基酸膠束，利用其刺激響應(yīng)性能在目標(biāo)位置將包載的抗癌藥物釋放出來，從而實現(xiàn)了生物靶向載藥的目標(biāo)。Bae等人研究的PEG-Pytr膠束，因其pH敏感特性能夠?qū)?/p>

14、現(xiàn)阿霉素在腫瘤細(xì)胞中的快速釋放13。在現(xiàn)有的聚合物載藥抗癌機制中，載藥環(huán)境一般是DMF或者DMSO等有機溶劑，盡管在實驗過程中會進(jìn)行多次透析去除有機溶劑，但仍有少量有機溶劑會存在于該聚合物囊泡后溶入人體機制，對人體健康細(xì)胞造成很大的損傷，從而導(dǎo)致抗癌藥物的治療效果能力下降14-16。在本論文中，我們報告了一類基于聚乙二醇-聚酪氨酸（mPEG-b-PTyr）兩嵌段共聚物的新型生物相容性和功能性表面活性劑，以及它們用于在生物體內(nèi)靶向制備用于活性腫瘤靶向紫杉醇（PTX）的應(yīng)用。該聚多肽對體內(nèi)無毒產(chǎn)物并且具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性。并且該聚多肽擁有疏水性聚乙二醇頭部和親水性酪氨酸尾部體積大并且

15、有較大的表面積，這保證了其具有良好的表面活性。通過動態(tài)光散射檢測，載藥后的功能性聚多肽的膠束直徑在70130 nm之間，該粒徑滿足了人體通透要求，從而可以實現(xiàn)抗癌藥物在人體的靶向運載。該功能性聚多肽擁有優(yōu)異的藥物包載能力。和傳統(tǒng)的有機增溶劑相比，該功能性聚多肽是在緩沖溶劑下形成的，大大降低了有機溶劑溶入人體的比例，這是靶向載藥的一大突破，使得抗癌藥物的治療效果能力大大提升。因此可以認(rèn)為mPEG-b-PTyr具有巨大的臨床應(yīng)用潛力。第二章 實驗部分2.1原料及試劑2.2實驗儀器2.3 Tyr-NCA單體的合成圖2.1是Tyr-NCA的合成路線圖。具體實驗步驟如下：a.在三頸燒瓶中加入27.6 m

16、mol的H-Tyr-OH（大約為5 g）、100 mL的四氫呋喃和13.8 mmol的三光氣（大約為4.1 g）。b.將三頸燒瓶放在氮氣中反應(yīng)約1.5小時直至溶液澄清透明。c.利用旋蒸儀除去溶劑。d.將THF與石油醚1：4混合配置混合溶劑將產(chǎn)物重結(jié)晶提純。 圖2.1 Tyr-NCA的合成路線圖2.4功能性聚多肽聚乙二醇-聚酪氨酸（mPEG-b-PTyr）的合成圖2.2是功能性聚多肽 mPEG-b-PTyr的合成路線圖。具體的實驗步驟如下：a.在1.5 ml的DMF中分別加入0.1 mmol的mPEG-NH2 (約為500 mg) 與0.9 mmol的Tyr-NCA （約186 mg）溶解。b.

17、在40oC、氮氣保護(hù)的環(huán)境下，將反應(yīng)物放入封閉容器中，反應(yīng)時間約72小時。c.提取產(chǎn)物。反應(yīng)結(jié)束后，分別取出溶液和沉淀物。用冰乙醚對反應(yīng)溶液進(jìn)行沉淀、離心，用氯仿對沉淀物進(jìn)行溶解，隨后用冰乙醚對沉淀溶解物進(jìn)行沉淀、離心。d.將產(chǎn)物在真空干燥箱中干燥24小時。圖2.2 功能性聚多肽 mPEG-b-PTyr的合成路線圖2.5 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr的粒徑、粒徑分布和形態(tài)首先對mPEG-b-PTyr進(jìn)行溶解，具體步驟如下：配置pH為7.4的PB緩沖溶液（二次水50 mL，磷酸氫二鈉十二水合物0.145 g，二水合磷酸二氫鈉0.021 g），取一定量的聚合物用PB緩沖溶液溶解。為了探索出溶

18、解最適條件，設(shè)立三組平行試驗：第一組，聚合物1 mg + PB緩沖溶液1 ml（濃度：1 mg/mL），震蕩10 min+旋渦10 min第一組，聚合物2 mg + PB緩沖溶液1 ml（濃度：2 mg/mL），震蕩10 min+旋渦10 min第一組，聚合物5 mg + PB緩沖溶液1 ml（濃度：5 mg/mL），震蕩10 min+旋渦10 min待聚多肽溶解完畢后 ，對聚多肽進(jìn)行DLS測試。再用TEM對聚合物膠束形態(tài)進(jìn)行表征：將納米粒在水中稀釋搖勻后滴加在銅網(wǎng)上；揮發(fā)大約十五分鐘，在液滴未干透之時加上一滴1.0wt.%醋酸鈾染色；幾秒后用濾紙去除的多余染色液；待銅網(wǎng)自然風(fēng)干之后進(jìn)行TEM

19、測試。2.6功能性聚多肽 mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的增溶進(jìn)行PEG-b-PTyr功能性聚多肽對紫杉醇（PTX）的包載，具體步驟如下：取10 mg的紫杉醇（PTX）溶于1 mL無水乙醇中，紫杉醇（PTX）的乙醇濃度為10 mg/mL。取一定量的紫杉醇（PTX）溶于聚多肽溶液中。為了探索出PTX藥物增溶最適條件，根據(jù)載藥量的不同（即不同濃度的聚合物與其相對應(yīng)的紫杉醇溶液的取用量）分別設(shè)立不同溶解條件下的各八組平行試驗：a. 聚合物濃度為1 mg/mL時，取紫杉醇（PTX）的乙醇溶液5 L，此時的載藥量為50 g第一組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲10 min第二組，震蕩5

20、 min+旋渦10 min+超聲10 min+搖床10 min 第三組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲15 min第四組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲15 min+搖床10 min第五組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min第六組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min+搖床10 min第七組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲30 min第八組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲30 min+搖床10 minb. 聚合物濃度為2 mg/ml時，取紫杉醇（PTX）的乙醇溶液10 L，此時的載藥量為100 g第一組，震蕩5 min+旋渦10 m

21、in+超聲10 min第二組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲10min+搖床10 min 第三組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲15 min第四組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲15 min+搖床10 min第五組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min第六組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min+搖床10 min第七組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲30 min第八組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲30 min+搖床10 minc. 聚合物濃度為5 mg/mL時，取紫杉醇（PTX）的乙醇溶液20 L，此時的載藥量為200 g（

22、本組因為載藥量太大，因此需要旋渦的時間較長，實驗條件和a, b兩組稍有區(qū)別）第一組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min第二組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min+搖床10 min第三組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲30 min第四組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲30 min+搖床10 min第五組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲40 min 第六組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲40 min+搖床10 min 第七組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲50 min 第八組，震蕩5 min+旋渦10 min+超聲50 min

23、+搖床10 min待溶解完畢后，使用粒徑儀測定聚多肽和紫杉醇（PTX）混合物的粒徑，粒徑儀的光源為波長633 nm的He-Ne燈。2.7 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的載藥量表征通過配備有反相HPLC柱（Sepax GP-C18, 4.6 150 mm，5mL）的高效液相色譜（HPLC, Agilent Technologies 1260 Infinity）測量藥物增溶量（Drug Solubilizing Content, DSC）和藥物增溶效率（Drug Solubilizing Efficiency, DSE）。具體步驟如下：配置不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品紫杉醇（PTX）

24、溶液，用DMF溶解。在227 nm處用UV檢測藥物。使用乙腈/水溶劑混合物作為流動相，流速為1.0 mL / min，之后在不同的PTX濃度（0.05-100 g/mL）下獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)以下公式計算藥物增溶量（DSC）和增溶效率（DSE）：藥物增溶量（wt.%）=（增溶藥物的重量/聚合物的重量）100 %藥物增溶效率（%）=（增溶藥物的重量/藥物的總投入量）100 %2.8 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr的體外穩(wěn)定性測試將功能性聚多肽與牛血清蛋白（FBS）共混進(jìn)而測試該聚多肽的體外穩(wěn)定性。具體實驗步驟如下：a.將聚多肽溶液和牛血清蛋白混合，混合體積比9:1。b.把共混物放入搖床，在固定

25、時間測試混合物粒徑。設(shè)置搖床 溫度為37oC條，轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘。在24h內(nèi)當(dāng)時間達(dá)到30 min、1 h、6 h、12 h、24 h時依次測量粒徑。第三章 結(jié)果與討論3.1功能性聚多肽mPEG-b-PTyr的合成及體外穩(wěn)定性的表征本論文中分別合成了兩種不同單元數(shù)的mPEG-b-PTyr功能性聚多肽，其表征數(shù)據(jù)見表1，核磁用1H NMR測定（400 MHz, DMSO-d6）測定，核磁檢測數(shù)據(jù)見圖3.1.a及圖3.1.b。表1 mPEG-b-PTyr兩嵌段共聚物的表征EntryCopolymersMn (mol/kg)YieldHLBVauleDesign1H NMRa1PEG-b-PTy

26、r95-1.55-1.491%13.12PEG-b-PTyr125-2.05-2.193%11.6a 1H NMR測定（400 MHz, DMSO-d6） 圖3.1.a mPEG-b-PTyr的核磁表征圖3.1.a 的核磁圖顯示Tyr-NCA的特征峰分別為 9.34, 9.02, 6.98, 6.68, 4.70, 2.10。THF的吸收峰3.60、1.76。我們可以觀察到，在9.33的是NCA五元環(huán)上-NH-氫原子的化學(xué)位移。因為其具有強吸電子基團(tuán)，因此其化學(xué)位移向低場移動。e, f峰的出現(xiàn)證明我們成功合成了NCA單體。3.1.b mPEG-b-PTyr的核磁表征從圖3.1.b的核磁圖顯示P

27、EG的特征峰為 3.50， PTyr的特征峰分別為為 9.11, 8.04, 6.95, 6.58, 4.43, 2.82, 2.62。通過與圖3.1.a對比可以發(fā)現(xiàn)，在圖3.1.b中9.34處的吸收峰已經(jīng)消失，因此可以證明該反應(yīng)進(jìn)行完全。同時通過對比f, g峰與b峰的峰面積我們能夠得到Tyr的單元數(shù)為9，和我們設(shè)計的基本一致。通過調(diào)節(jié)兩親性聚多肽的親疏水比例我們得到了水溶性的功能性聚多肽（mPEG-b-PTyr），mPEG-b-PTyr用PB緩沖溶液溶解之后溶液澄清透明，用DLS測定其平均粒徑及分散程度， 每個樣品掃描三次取平均值，整合數(shù)據(jù)后制圖（見圖3.1.c）。由其粒徑分布圖可以初步判斷

28、出，聚多肽溶解濃度為2 mg/ml時，溶解效果最好，由此可以初步推斷，此濃度下聚多肽的載藥能力最好。通過TEM測定聚多肽的形態(tài)，樣品處理方法見2.5節(jié)。通過TEM照片顯示的直徑與DLS測試結(jié)果比較吻合，測試結(jié)果見圖3.1.d。圖3.1.c mPEG-b-PTyr的粒徑分布圖圖3.1.d mPEG-b-PTyr9的TEM照片3.2 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的增溶分別將一定量的PTX溶液（10 mg/mL）與mPEG-b-PTyr（1 mg/mL；2 mg/mL；5 mg/mL）的PB溶液混合。分別設(shè)置三組不同的對照實驗，其粒徑通過DLS測定，溫度為25, 每個樣品掃描

29、三次取平均值，其粒徑分布圖見圖3.2。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，放入搖床的增溶物，全部壞掉，說明該功能性聚多肽對藥物的增溶環(huán)境不應(yīng)在搖床中進(jìn)行。我們列出未經(jīng)搖床的實驗組數(shù)據(jù)，并進(jìn)行結(jié)果分析討論。結(jié)果如下圖所示。圖3.2.a 聚多肽濃度為1 mg/mL載藥量為50 g藥的情況下，四組粒徑分布圖。圖3.2.b 聚多肽濃度為2 mg/mL載藥量為100 g的情況下，三組粒徑分布圖。圖3.2.c 聚多肽濃度為5 mg/mL載藥量為200 g的情況下，四組粒徑分布圖。圖3.2.d 聚多肽濃度為1 mg/mL、2 mg/mL、5 mg/mL時的最優(yōu)情況對比。由圖3.2.a，我們可以分析得到，當(dāng)聚多肽濃度為1 mg/m

30、L、載藥量為50 g載時，增溶最好的實驗組是：震蕩5 min+旋渦10 min+超聲10 min。這可能是因為該功能性聚多肽本來就是水溶性的，因此當(dāng)濃度低時載藥效率更好，所需的實驗條件要求更低。但是我們?nèi)孕枰湃氤暡ㄋ≈刑幚?，才能令聚多肽更好的增溶紫杉醇（PTX）。由圖3.2.b，我們可以分析得到，當(dāng)聚多肽濃度為2 mg/mL、載藥量為100 g載時，增溶最好的實驗組是：震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min?？赡苁且驗樵搶嶒灲M載藥量稍有提高，因此我們需要進(jìn)行超聲波水浴的時間要相應(yīng)的提高。但是過長的超聲反而會破壞增溶物質(zhì)。經(jīng)過實驗對照組的驗證，在該情況下最好的超聲時間是20 m

31、in，可以讓聚多肽達(dá)到比較好的增溶效果。由圖3.2.c，我們可以分析得到，當(dāng)聚多肽濃度為5 mg/mL、載藥量為200 g載時，增溶最好的實驗組是：震蕩5 min+旋渦10 min+超聲40 min。該組實驗中，聚多肽的濃度比較高，投入的藥量也比較高，因此我們增加了超聲時間。但是檢測結(jié)果驗證，增溶結(jié)果并不樂觀。有幾下幾點原因：1. 聚多肽濃度過高。導(dǎo)致聚多肽在緩沖溶液已經(jīng)形成了較為穩(wěn)定的膠束，從而導(dǎo)致增溶效果變差。2. 加入的紫杉醇量過大。藥物投入過多，超過聚多肽本身的增溶能力，會導(dǎo)致溶液里面有藥物析出，從而影響檢測結(jié)果。由圖3.2.d，我們可以分析得到，當(dāng)聚多肽濃度為2 mg/mL、載藥量為

32、100 g時，增溶最好的實驗組是：震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min。我們?nèi)∪M對照實驗中最優(yōu)秀的一組數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)聚多肽濃度為2 mg/mL、載藥量為100 g時，出現(xiàn)了本次實驗的最好數(shù)據(jù)：PDI: 0.196，Size: 49.47 nm。此外，所有的搖床對照組全部失敗，我們可以初步得出結(jié)論該功能性聚多肽的增溶環(huán)境應(yīng)該是相對溫和的。經(jīng)過十幾組對照實驗，我們可以判斷出該功能性聚多肽增溶最適環(huán)境：聚多肽濃度為2 mg/mL、載藥量為100 g，反應(yīng)條件為震蕩5 min+旋渦10 min+超聲20 min。3.3 功能性聚多肽mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的載

33、藥表征利用高效液相色譜（HPLC, Agilent Technologies 1260 Infinity）測量功能性聚多肽mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）藥物增溶量（DSC）和藥物增溶效率（DSE）。通過處理測量數(shù)據(jù)，我們可以計算得到當(dāng)聚合物濃度分別為1 mg/mL，2 mg/mL，5 mg/mL時的最優(yōu)條件下的載藥效率。通過測試及數(shù)據(jù)處理，可以證明該功能性聚多肽已經(jīng)達(dá)到了聚合物增溶藥物的基本要求。（具體數(shù)據(jù)見表3.3）與傳統(tǒng)增溶劑TPGS相比有著更加優(yōu)異的增溶能力。 表3.3 mPEG-b-PTyr對紫杉醇（PTX）的載藥表征EntryPolymer conc.(mg/mL)Size

34、 (nm)PDIPTX solubility(g/mL)DSCDSE11107.90.193505%100%2249.470.196955%95%35114.60.2091714%85.5%3.4 功能性聚多肽PEG-b-PTyr的體外穩(wěn)定性測試將功能性聚多肽與牛血清蛋白（FBS）共混進(jìn)而測試該聚多肽的體外穩(wěn)定性。利用DLS測定其粒徑,其粒徑分布圖見圖。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，在聚多肽溶液與FBS共混前與FBS共混24小時后，粒徑分布無明顯變化，平均粒徑從107.9 nm變?yōu)?14.6 nm。圖3.4 功能性聚多肽溶液的血液穩(wěn)定性測試因此我們可以得知，該功能性聚多肽在PB緩沖溶液下的穩(wěn)定性較好。該功能性

35、聚多肽結(jié)構(gòu)中的PEG基團(tuán)可以阻止血液中的蛋白與聚多肽結(jié)合。因此，功能性聚多肽mPEG-b-PTyr具備優(yōu)異的穩(wěn)定性，可以作為藥物增溶劑來應(yīng)用。第四章 總結(jié)本論文中我們已經(jīng)證明功能性聚多肽聚乙二醇-聚酪氨酸（mPEG-b-PTyr）可以容易地獲得并且作為新型生物相容性和功能性表面活性劑，并且可以較為穩(wěn)定的增溶抗癌藥物紫杉醇（PTX），因此可以更加簡便的實現(xiàn)抗癌藥物生物體內(nèi)的靶向傳導(dǎo)，使得藥物增溶劑可以更加安全和有效。我們合成了功能性聚多肽mPEG-b-PTyr，用于抗癌藥物紫杉醇的高效增溶和控制釋放。經(jīng)實驗結(jié)果分析，可以總結(jié)出該聚多肽的幾大優(yōu)點：1. 聚多肽的合成方法十分簡單，條件溫和，易于制備

36、，產(chǎn)率較高。2. 聚多肽易修飾、親疏水性易調(diào)控。通過人工控制參與合成的氨基酸種類的不同，可以獲得不同比例的親/疏水聚多肽，從而可以進(jìn)行目的不同的改性和修飾，以及不同的增溶能力。3. 聚多肽對藥物的增溶性能強。經(jīng)實驗驗證，該功能性聚多肽對于抗癌藥物紫杉醇（PTX）的增溶能力較高，并且載藥量較高。4. 生物表面活性劑。該功能性聚多肽具有生物相容性的和生物可降解性，該功能性聚多肽載藥環(huán)境是緩沖溶液，對人體幾乎沒有危害，間接的提高了腫瘤藥物的藥效。綜上所述，基于mPEG-b-PTyr的功能性聚多肽在生物抗癌藥物載體的應(yīng)用中有著巨大的潛在價值。參考文獻(xiàn)1MAJI S K, PERRIN M H, SAW

37、AYA M R, et al. Functional Amyloids As Natural Storage of Peptide Hormones in Pituitary Secretory Granules J. Science, 2009, 325(5938): 328.2LUTZ J-F, BRNER H G. Modern trends in polymer bioconjugates design J. Progress in Polymer Science, 2008, 33(1): 1-39.3LIU L, XU K, WANG H, et al. Self-assemble

38、d cationic peptide nanoparticles as an efficient antimicrobial agent J. Nat Nano, 2009, 4(7): 457-63.4LOWIK D W P M, LEUNISSEN E H P, VAN DEN HEUVEL M, et al. Stimulus responsive peptide based materials J. Chemical Society Reviews, 2010, 39(9): 3394-412.5BANWELL E F, ABELARDO E S, ADAMS D J, et al.

39、Rational design and application of responsive alpha-helical peptide hydrogels J. Nat Mater, 2009, 8(7): 596-600.6ZACCAI N R, CHI B, THOMSON A R, et al. A de novo peptide hexamer with a mutable channel J. Nat Chem Biol, 2011, 7(12): 935-41.7HOLBACK H, YEO Y. Intratumoral Drug Delivery with Nanopartic

40、ulate Carriers J. Pharmaceutical Research, 2011, 28(8): 1819-30.8LEE E S, NA K, BAE Y H. Super pH-Sensitive Multifunctional Polymeric Micelle J. Nano Letters, 2005, 5(2): 325-9.9WONG C, STYLIANOPOULOS T, CUI J, et al. Multistage nanoparticle delivery system for deep penetration into tumor tissue J.

41、Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011, 108(6): 2426-31.10SAENGER W. Principles of Nucleic Acid Structure M. New York: Springer-Verlag, 1984.11SHI Y, VAN STEENBERGEN M J, TEUNISSEN E A, et al. Stacking Increases the Stability and Loading Capacity of Thermosensitive Polymeric Micelles for Chemotherapeutic Drugs J. Biomacromolecules, 2013, 14(6): 1826-37.12CABRAL H, KATAOKA K. Progress of drug-loaded polymeric micelles into clinical studies J. Journal of