设计和合成含磺酸甜菜碱两性离子的生物降解聚酯

设计和合成能有效阻抗非特异蛋白质吸附、从而具有良好的生物相容性的新型高分子材料一直是生物材料领域的研究热点。针对用于组织工程的高分子材料或药物载体材料既要能够生物降解，又要抗非特异蛋白质吸附的问题，利用磺酸甜菜碱两性离子材料良好的血液相容性及其小分子化合物合成较容易的特性，本课题拟设计并合成带有两个羟基的磺酸甜菜碱小分子，引发酯单体开环聚合得到含磺酸甜菜碱两性离子官能团的聚酯。通过调节两性离子官能团密度、与主链的距离，研究磺酸甜菜碱-聚酯的分子结构与血液相容性的关系，以及研究磺酸甜菜碱-聚酯的抗凝血机理，获得既有效阻抗非特异蛋白质吸附、生物相容性良好又能够生物降解的高分子材料。因此，本课题的完成不仅为生物降解高分子增添了一类新材料，对促进生物材料学的发展有重要的意义，而且由于设计合成的材料在组织工程和药物控制释放系统中具有广泛的应用前景，本课题还具有潜在的经济价值和社会意义。

本项目针对用于组织工程的高分子材料或药物载体材料既要能够生物降解，又要抗非特异蛋白质吸附的问题，利用磺酸甜菜碱两性离子材料良好的血液相容性，将磺酸甜菜碱基团引入到生物可降解的聚酯中，设计和合成了一类含磺酸甜菜碱基团的新型聚酯。项目按期完成，并获得了一系列研究成果，主要成果如下。.1.合成了一系列具有不同链段比例的磺酸甜菜碱-聚酯(PCL-APS，PLA-APS)，在表征聚合物的基础上对其性质研究表明，磺酸甜菜碱的引入提高了聚合物的亲水性，加快了聚合物的降解速度，且能有效的抵抗蛋白吸附，减小血小板黏附，提高抗凝血时间。.2． 制备了磺酸甜菜碱-聚酯胶束，对胶束本身的性质、作为作为药物载体的能力、与细胞作用进行了研究。结果表明，磺酸甜菜碱-聚酯能够形成胶束，并对疏水性药物有较好包载和缓释；胶束本身没有细胞毒性，而载药胶束能有效杀死癌细胞。.3. 用扩链法和开环聚合/原子转移活性聚合(ATRP)结合的方法合成了含有多个磺酸甜菜碱基团的聚磺酸甜菜碱-聚己内酯。研究了含磺酸甜菜碱的不同分子量聚酯的分子重排与抗蛋白吸附的关系以及聚合物构型及水合作用时间对聚合物链段运动的影响。结果表明，分子链的运动会使表面组成发生变化，进而影响聚合物膜上的蛋白吸附。.4．将线型、四臂和六臂两亲性聚合物(L/sPCL-b-PDEAS)制备成胶束，比较聚合物构型对胶束化性质的影响。聚合物均具有较低的临界胶束浓度，且随着聚合物臂数的增加而降低。对疏水模型药物线形聚合物的载药量和包封率最高，四臂聚合物载药量最低。.5.设计和合成了新型pH响应PCLDEAS药物载体。聚合物能形成在pH 3.2 -6.0之间具有较强的pH敏感性的胶束。载药胶束通过内吞的方式快速被细胞摄取，摄取的速度甚至比水溶性的小分子药物快。.6. 设计和合成了新型pH响应三嵌段的PCL–PDEA-PDEAS。载药胶束释放药物随pH值的降低而加快，表现出较强的pH敏感性。药代动力学显示载药胶束在体内血液中的保留时间延长，药物的清除推迟。. 研究成果已经发表了20篇期刊论文（其中SCI收录的15篇，EI收录的3篇），7篇会议论文，还有2篇SCI论文在审稿中。因此，本课题的完成为生物降解高分子增添了一类新材料，对促进生物材料学的发展有重要的意义。