环境敏感性β－环糊精微球的合成及药物控制释放的研究
时间:2005-07-19
胡晖， 刘郁杨，范晓东
（西北工业大学 理学院应用化学系，陕西 西安 710072）
β－环糊精(β－Cyclodextrin, β－CD)是一个中空环状低聚糖化合物，具有腔内疏水、腔外亲水的两亲性特点，并可与各种客体化合物形成超分子包合物[1]。β－环糊精经高分子化后，具有独特的物理化学性能，既能保持环糊精包结、缓释、催化的能力，又兼具高聚物较好的机械强度和化学可调性等 [2]。环糊精高聚物作为药物载体，可有效地应用于药物控制释放[3]。药物通过与环糊精形成包合物可以提高其稳定性和溶解性，以增强其生物利用度，缓解药物对肠胃的刺激。但是，一般的β－CD高聚物不能对环境变化有响应性，因而不具有定向输送药物的特性。聚甲基丙烯酸－N,N－二甲氨基乙酯（PDMAEMA）是一种具有温度和pH敏感性的高分子,分子结构中同时具有亲水性的叔氨基、羰基和疏水性的烷基基团，当环境改变时会造成氢键的形成与破坏，从而导致高分子相态的变化。因此，尝试把PDMAEMA链段接枝到β－CD微球表面，从而得到一种环境敏感性的β－CD微球用于药物的控制释放研究应是一项有意义的工作。从这一研究目的出发，具体合成步骤为：首先采用反相微悬浮乳液聚合得到β－CD微球，然后对β－CD微球进行氯乙酰化的处理，最后通过原子转移自由基聚合把PDMAEMA接枝到β－CD微球上（如图1所示）。
通过元素分析、红外光谱、DSC、TGA表征和热台偏光显微镜观测，证实合成得到了表面接枝PDMAEMA链段的β-CD聚合物微球，此微球具有温度和pH的响应性。
采用苯丁酸氮芥（chlorambucil，CLB ）作为模型药物，对PDMAEMA接枝的β-CD微球控释药物的行为进行了研究。研究发现，环境中pH值对CLB的释放具有显著的影响。在pH1.4的环境下，β-CD微球表面的PDMAEMA链段呈舒展状态，微球中的药物可以通过PDMAEMA链间的通道以较快的速率释放出去，而在pH7.4和pH10.0的缓冲溶液中，PDMAEMA链段呈卷曲状态，阻塞了CLB药物释放的通道，导致CLB药物释放速率极慢。由此我们证实：pH值可对合成的β－CD微球的“内环境”起到“开-关“作用，从而有望构筑出一种新型的药物控制释放体系。
参考文献
1. Breslow R, Dong S D. Chem Rev, 1998, 98: 1997-2011
2. Liu Yuyang(刘郁杨), Fan Xiaodong(范晓东). Acta Polymerica Sinica(高分子学报),2002, (5): 618-622 Horiuchi Y,Kawano T,Hirayama F. Minues Int Symp Cyclodextrins 5th,1990:475-485
2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集
