生物可降解PLA-b-PEG嵌段共聚物的起源,合成及物化性能
聚乳酸乙醇酸共聚物(PLGA)是一個(gè)聚合物,能夠完全的生物降解,并且能夠自組裝成納米尺寸的膠束,將小分子包裹住。聚乙二醇(PEG)是**遞送應(yīng)用中使用多的聚合物,PEG是親水性非常好的高分子,能夠形成較厚的水化層,通過(guò)空間位阻作用穩(wěn)定納米粒子。
PLGA-b-PEG共聚物的介紹
通過(guò)PLGA微球外部包裹PEG的**動(dòng)力學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)在PLGA納米粒子上包覆PEG聚合物后增加了這些微粒的循環(huán)時(shí)間。雙單元共聚物(PLGA-b-PEG)由于其兩親性及易合成性,尤其引起人們的興趣。PLGA-b-PEG同時(shí)具有生物可降解性、生物相容性以及PEG的隱蔽性,同時(shí)兩親性使得PLGA-b-PEG很容易發(fā)生自組裝,使得疏水端PLGA在膠束的內(nèi)部,PEG在膠束的外側(cè),從而形成一個(gè)穩(wěn)定的高分子膠束結(jié)構(gòu)。PEG鏈可以接上各種活性基團(tuán),如氨基、羧基、甲氧基、馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)等。功能化的PEG鏈更容易偶聯(lián)活性分子如蛋白、多肽、單克隆抗體等用于靶向特定組織。 PLGA-b-PEG的合成通過(guò)帶有羧基的PLGA-COOH與雙官能團(tuán)的PEG,如NH2-PEG-OMe進(jìn)行共價(jià)偶聯(lián)形成。PLGA-COOH**通過(guò)在二*氯*甲*烷中通過(guò)DCC和NHS活化,隨后與雙官能團(tuán)PEG發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。
PLGA-b-PEG納米載體的制備
納米沉淀法及油水(O/W)乳化法是適合形成PLGA-b-PEG納米載體的兩種方法。在納米粒子形成過(guò)程中,一些脂溶性的**分子,或者小的脂溶性納米粒子容易被嵌入在PLGA內(nèi)核中,形成表面包覆PEG的納米載藥系統(tǒng)。 納米沉淀法**會(huì)形成小的核,然后在這些核上聚集大分子而形成納米粒子。這一過(guò)程并不是有序的組裝,因此不需要特殊的高聚物,來(lái)獲得好的懸浮性及可控性。在這一過(guò)程中需要將高聚物溶解于水溶性的有機(jī)溶劑,再將脂溶性**或者其他需要包載的有機(jī)物溶于其中,然后將該混合物加入水或添加表面活性劑的水溶液中并劇烈攪拌。當(dāng)高聚物接觸到水時(shí)立刻成核,并且沉積生長(zhǎng)直到納米粒子穩(wěn)定性足夠。PLGA納米粒子中含有的有機(jī)溶劑可以通過(guò)旋蒸去除。PLGA-b-PEG由于具有兩親性單元會(huì)形成核殼結(jié)構(gòu)。PLGA鏈在納米粒子的內(nèi)部形成膠束內(nèi)核,包載了酯溶性**,而PEG鏈伸展到水相可以作為功能性基團(tuán)。采用這種方式形成的納米粒子尺寸會(huì)比較小(20-250 nm),且分散性較好。
另一種適合形成PLGA-b-PEG納米粒子的方法為油水乳化法。將高聚物以及酯溶性**溶解到揮發(fā)性的與水不相溶的有機(jī)相如氯*仿、二*氯*甲*烷、乙*酸*乙*酯或者其它溶劑中,并將其作為油相分散到外水相中,再利用超聲乳化形成納米結(jié)構(gòu)的水包油小液滴,通過(guò)旋蒸去除有機(jī)相,從而獲得載脂溶性**的高分子膠束納米結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)整一些參數(shù)如聚合物分子量、濃度、溶劑/水比例等,可以**調(diào)節(jié)納米粒子的尺寸(幾十至幾百納米)。例如,增加聚合物的濃度會(huì)導(dǎo)致納米粒子體積的增大,
PLGA-b-PEG納米載體的優(yōu)缺點(diǎn)
在上面已經(jīng)提到PLGA-b-PEG納米載體具有生物相容性好、生物可降解、較長(zhǎng)的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間、可以避免RES的清除等優(yōu)點(diǎn)。PLGA-b-PEG也具有**的缺點(diǎn)限制了載藥納米粒子。
PLGA-b-PEG由PLGA-COOH與NH2-PEG-X合成,這兩種原料都是合成的高聚物,其純度以及共聚物單元的構(gòu)建與純化步驟都會(huì)影響產(chǎn)物的質(zhì)量。其次是PLGA-b-PEG原料的純度及穩(wěn)定性。在PLGA50/50中LA和GA的摩爾比是1:1,在進(jìn)行無(wú)規(guī)共聚的時(shí)候就會(huì)很容易出現(xiàn)鏈段中局部形成數(shù)個(gè)GA互相連接(LA-GA-GA-GA...-LA)在一起的情況,由于PGA具有更親水性,幾個(gè)GA互相連接時(shí),一些溶解性差的溶劑例如丙*酮、乙*酸*乙*酯和四氫*呋喃就不能很好的溶解PLGA50/50,溶解性高一些溶劑如二*氯*甲*烷、氯*仿可以完全溶解PLGA50/50。若GA互相連接的數(shù)量更多,二*氯*甲*烷也無(wú)法溶解。同時(shí),PEG的加入使得PLGA-b-PEG很容易吸潮,從而發(fā)生降解。
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-b-聚乳酸-聚已內(nèi)酯PLCL-PEG-PLCL,LA:CL 50:50
聚乙二醇-b-聚乳酸-聚已內(nèi)酯 mPEG-PLCL
聚谷氨酸-b-聚乙二醇-b-聚谷氨酸PGUA-PEG-PGUA
聚乳酸-羥基乙酸-b-聚賴(lài)氨酸PLGA-b-PLL
透明質(zhì)酸-巰基Hyaluronic acid-SH
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-葉酸PCLA-PEG-Folate
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-活化脂PCLA-PEG-NHS
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-羧基PCLA-PEG-COOH
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-馬來(lái)酰亞胺PCLA-PEG-MAL
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-氨基PCLA-PEG-NH2
聚乳酸-聚烯丙基丙交酯-b-聚乙二醇-葉酸PLAL-PEG-Folate
聚乳酸-聚烯丙基丙交酯-b-聚乙二醇-馬來(lái)酰亞胺PLAL-PEG-MAL
聚乳酸-聚烯丙基丙交酯-b-聚乙二醇-羧基PLAL-PEG-COOH
聚乳酸-聚烯丙基丙交酯-b-聚乙二醇-氨基PLAL-PEG-NH2
聚乳酸-聚烯丙基丙交酯-b-聚乙二醇-b-聚乳酸-聚烯丙基丙交酯PLAL-PEG-PLAL
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-葉酸 PLCL-PEG-Folate
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-氨基PLCL-PEG-NH2
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-羧基PLCL-PEG-COOH
聚乳酸-聚已內(nèi)酯-b-聚乙二醇-活化酯PLCL-PEG-NHS