pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體：制備工藝與性能研究

pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體：制備工藝與性能研究一、引言1.1研究背景與意義在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，藥物傳遞系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)于提高藥物療效、降低藥物副作用以及實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療具有至關(guān)重要的意義。傳統(tǒng)的藥物治療方式往往存在藥物利用率低、靶向性差等問(wèn)題，導(dǎo)致大量藥物在到達(dá)病變部位之前就被代謝或分布到其他正常組織，不僅浪費(fèi)了藥物資源，還可能對(duì)正常組織產(chǎn)生不必要的毒副作用。因此，開(kāi)發(fā)高效、安全、具有靶向性的藥物載體成為了藥物傳遞領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體作為一種新型的藥物傳遞系統(tǒng)，近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注。其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能使其在藥物傳遞過(guò)程中展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)。從結(jié)構(gòu)上看，該載體具有兩親性，即同時(shí)包含親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得它在水溶液中能夠自發(fā)組裝形成納米級(jí)別的膠束結(jié)構(gòu)，疏水內(nèi)核可以有效地包裹疏水性藥物，而親水外殼則賦予膠束良好的水溶性和穩(wěn)定性，使其能夠在血液循環(huán)中穩(wěn)定存在，減少藥物的提前釋放和降解。pH敏感性是該藥物載體的另一大顯著特性。在不同的pH環(huán)境下，載體分子中的某些基團(tuán)會(huì)發(fā)生質(zhì)子化或去質(zhì)子化反應(yīng)，從而導(dǎo)致載體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生變化。例如，在生理pH（7.4左右）條件下，載體相對(duì)穩(wěn)定，藥物釋放緩慢；而當(dāng)載體到達(dá)腫瘤組織或炎癥部位等微酸性環(huán)境（pH通常在5.0-6.5之間）時(shí)，載體分子的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，變得更加親水，從而加速藥物的釋放。這種pH響應(yīng)性的藥物釋放機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)藥物在病變部位的精準(zhǔn)釋放，提高藥物在病變部位的濃度，增強(qiáng)治療效果，同時(shí)減少對(duì)正常組織的影響，降低藥物的毒副作用。聚氨酯材料本身具有良好的生物相容性、可生物降解性以及可調(diào)節(jié)的物理化學(xué)性質(zhì)，這為其作為藥物載體的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)在聚氨酯分子鏈上接枝具有pH敏感特性的功能基團(tuán)，可以進(jìn)一步拓展其在藥物傳遞領(lǐng)域的應(yīng)用范圍和性能。例如，選擇合適的pH敏感基團(tuán)，如丙烯酸、甲基丙烯酸等，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將其接枝到聚氨酯主鏈上，能夠精確調(diào)控載體對(duì)pH變化的響應(yīng)程度和藥物釋放行為。此外，還可以通過(guò)改變聚氨酯的軟段和硬段組成、接枝率等參數(shù)，優(yōu)化載體的物理化學(xué)性質(zhì)，如粒徑大小、穩(wěn)定性、載藥能力等，以滿足不同藥物和治療需求。pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體在藥物傳遞系統(tǒng)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為解決傳統(tǒng)藥物治療中的諸多問(wèn)題提供了新的思路和方法，對(duì)推動(dòng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，尤其是在癌癥治療、炎癥治療等領(lǐng)域具有重要的意義。通過(guò)深入研究其制備工藝、性能調(diào)控以及在體內(nèi)外的藥物傳遞行為，有望開(kāi)發(fā)出一系列高效、安全的新型藥物制劑，為臨床治療帶來(lái)新的突破和變革。1.2研究目的與內(nèi)容本研究旨在制備pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體，并深入研究其性能，為新型藥物傳遞系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：藥物載體的制備：通過(guò)選擇合適的聚氨酯原料，如特定的二異氰酸酯、多元醇以及擴(kuò)鏈劑，采用溶液聚合法或熔融聚合法等方法合成聚氨酯預(yù)聚體。隨后，利用化學(xué)反應(yīng)將具有pH敏感特性的功能基團(tuán)，如丙烯酸、甲基丙烯酸等，接枝到聚氨酯預(yù)聚體的分子鏈上，探索不同的反應(yīng)條件，如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物比例等對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能的影響，優(yōu)化制備工藝，以獲得具有理想結(jié)構(gòu)和性能的pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體。藥物載體的性能測(cè)試：運(yùn)用多種表征手段對(duì)制備的藥物載體進(jìn)行全面的性能測(cè)試。通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）技術(shù)測(cè)量載體的粒徑大小及其分布，了解載體在溶液中的分散狀態(tài)；采用透射電子顯微鏡（TEM）觀察載體的微觀形態(tài)，如是否形成規(guī)整的膠束結(jié)構(gòu)；利用傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）分析載體分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，確定pH敏感基團(tuán)是否成功接枝到聚氨酯分子鏈上；通過(guò)zeta電位分析儀測(cè)定載體的表面電位，評(píng)估載體的穩(wěn)定性。研究載體的載藥性能，包括載藥量和包封率的測(cè)定。將不同種類(lèi)的藥物，如疏水性的紫杉醇、阿霉素等，與制備的載體進(jìn)行負(fù)載實(shí)驗(yàn)，采用高效液相色譜（HPLC）等方法準(zhǔn)確測(cè)定載藥量和包封率，考察載體對(duì)不同藥物的負(fù)載能力和效率。探究載體的pH響應(yīng)性藥物釋放行為。在不同pH值的緩沖溶液中，模擬生理環(huán)境（pH7.4）和腫瘤組織微酸性環(huán)境（pH5.0-6.5），通過(guò)定時(shí)取樣并使用HPLC或紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-Vis）等手段監(jiān)測(cè)藥物的釋放量，繪制藥物釋放曲線，分析載體在不同pH條件下的藥物釋放速率和釋放機(jī)制。藥物載體性能的影響因素分析：研究聚氨酯軟段和硬段組成對(duì)藥物載體性能的影響。改變聚氨酯中軟段（如聚醚、聚酯多元醇）和硬段（如二異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)形成的鏈段）的種類(lèi)和比例，制備一系列不同組成的載體，測(cè)試其粒徑、穩(wěn)定性、載藥能力和pH響應(yīng)性藥物釋放性能等，分析軟段和硬段組成與載體性能之間的關(guān)系，為優(yōu)化載體性能提供理論指導(dǎo)?？疾旖又β蕦?duì)藥物載體性能的影響。通過(guò)調(diào)整接枝反應(yīng)的條件，制備具有不同pH敏感基團(tuán)接枝率的載體，研究接枝率變化對(duì)載體的結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、穩(wěn)定性以及藥物釋放行為的影響規(guī)律，確定最佳的接枝率范圍，以實(shí)現(xiàn)對(duì)載體性能的精準(zhǔn)調(diào)控。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在藥物載體領(lǐng)域，pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體的研究近年來(lái)取得了顯著進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外眾多科研團(tuán)隊(duì)從不同角度對(duì)其展開(kāi)深入探究。國(guó)外方面，[具體團(tuán)隊(duì)1]通過(guò)精心設(shè)計(jì)的溶液聚合法，成功將丙烯酸接枝到聚氨酯分子鏈上，制備出了pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體。借助先進(jìn)的表征技術(shù)，如高分辨率透射電子顯微鏡（HR-TEM）和小角X射線散射（SAXS），對(duì)載體的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入分析，發(fā)現(xiàn)其在酸性環(huán)境下能夠迅速發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，有效促進(jìn)藥物釋放。同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型研究，驗(yàn)證了該載體在腫瘤治療中的高效性和低毒性，為腫瘤靶向治療提供了新的策略和思路。[具體團(tuán)隊(duì)2]則創(chuàng)新性地采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）技術(shù)，精確控制甲基丙烯酸的接枝過(guò)程，制備出具有窄分布粒徑和高接枝率的藥物載體。運(yùn)用多種現(xiàn)代分析手段，如核磁共振波譜（NMR）和動(dòng)態(tài)光散射（DLS），對(duì)載體的化學(xué)結(jié)構(gòu)和粒徑分布進(jìn)行了詳細(xì)表征，結(jié)果表明該載體在生理環(huán)境中具有良好的穩(wěn)定性，而在腫瘤微酸性環(huán)境下，能夠快速響應(yīng)并釋放藥物，顯著提高了藥物的治療效果。國(guó)內(nèi)研究也成果豐碩。[具體團(tuán)隊(duì)3]采用熔融聚合法，將具有pH敏感特性的聚（2-二乙氨基）甲基丙烯酸乙酯（PDEAEMA）接枝到聚氨酯主鏈上，成功制備出新型藥物載體。利用傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）、熱重分析（TGA）和差示掃描量熱法（DSC）等手段，對(duì)載體的化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱性能進(jìn)行了全面表征，深入研究了載體的載藥性能和pH響應(yīng)性藥物釋放行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該載體對(duì)多種疏水性藥物具有較高的載藥量和包封率，且在模擬腫瘤微環(huán)境的酸性條件下，藥物釋放速率明顯加快，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。[具體團(tuán)隊(duì)4]通過(guò)乳液聚合法，將pH敏感的丙烯酸和甲基丙烯酸混合接枝到聚氨酯分子鏈上，制備出具有獨(dú)特性能的藥物載體。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）、zeta電位分析儀和高效液相色譜（HPLC）等技術(shù)，對(duì)載體的形貌、表面電位和載藥性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)該載體在不同pH值環(huán)境下能夠呈現(xiàn)出不同的表面性質(zhì)和藥物釋放行為，為實(shí)現(xiàn)藥物的精準(zhǔn)控制釋放提供了有力支持。盡管目前國(guó)內(nèi)外在pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體的研究上已取得一定成果，但仍存在一些不足之處。部分研究中制備的載體在載藥量和包封率方面有待進(jìn)一步提高，難以滿足臨床治療的需求。載體的穩(wěn)定性和生物相容性研究還不夠深入，長(zhǎng)期使用可能對(duì)生物體產(chǎn)生潛在的不良影響。此外，對(duì)于載體在體內(nèi)的藥物傳遞機(jī)制和代謝過(guò)程，尚未完全明晰，這在一定程度上限制了其臨床應(yīng)用。二、pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體的制備2.1制備原理2.1.1聚氨酯的合成原理聚氨酯的合成是基于異氰酸酯與多元醇之間的化學(xué)反應(yīng)，這是一個(gè)典型的逐步加成聚合過(guò)程。其基本反應(yīng)方程式可簡(jiǎn)單表示為：nRa??NCO+nHOa??R'a??[a??NHCOOa??R'a??]n，其中Ra??NCO代表異氰酸酯，HOa??R'代表多元醇。在反應(yīng)過(guò)程中，異氰酸酯中的a??NCO基團(tuán)（異氰酸酯基）具有高度的反應(yīng)活性，能夠與多元醇中的羥基(a??OH)發(fā)生親核加成反應(yīng)。首先，多元醇分子中的羥基氧原子作為親核試劑，進(jìn)攻異氰酸酯基中的碳原子，形成一個(gè)不穩(wěn)定的中間過(guò)渡態(tài)。隨后，該過(guò)渡態(tài)迅速發(fā)生重排，氫原子從羥基轉(zhuǎn)移到氮原子上，最終生成穩(wěn)定的氨基甲酸酯基團(tuán)(a??NHCOOa??)。通過(guò)這樣的反應(yīng)，異氰酸酯和多元醇分子不斷地連接起來(lái)，形成長(zhǎng)鏈狀的聚氨酯分子。以甲苯二異氰酸酯（TDI）和聚丙二醇（PPG）為例，它們之間的反應(yīng)過(guò)程如下：TDI分子中的兩個(gè)a??NCO基團(tuán)分別與PPG分子兩端的羥基發(fā)生反應(yīng)，逐步形成聚氨酯預(yù)聚體。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，更多的TDI和PPG分子參與反應(yīng)，預(yù)聚體的分子量不斷增大，最終形成具有一定分子量和結(jié)構(gòu)的聚氨酯聚合物。在實(shí)際合成中，為了控制反應(yīng)速率和產(chǎn)物的性能，通常還會(huì)加入適量的催化劑，如二月桂酸二丁基錫等。催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，加速異氰酸酯與羥基的反應(yīng)速率，使反應(yīng)能夠在較為溫和的條件下進(jìn)行。此外，除了異氰酸酯與羥基的反應(yīng)外，異氰酸酯還能與其他含有活潑氫的化合物發(fā)生反應(yīng)，如胺基、羧基等。這些反應(yīng)在聚氨酯的合成和改性中也具有重要的應(yīng)用，例如通過(guò)引入胺基可以制備具有特殊性能的聚氨酯脲，通過(guò)與羧基反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)聚氨酯的交聯(lián)等。但在制備pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體時(shí)，主要利用的是異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)來(lái)構(gòu)建聚氨酯的主鏈結(jié)構(gòu)。2.1.2pH敏感基團(tuán)與兩親性結(jié)構(gòu)的引入為了賦予聚氨酯藥物載體pH敏感特性和兩親性結(jié)構(gòu)，需要通過(guò)特定的化學(xué)反應(yīng)將相應(yīng)的功能基團(tuán)引入到聚氨酯分子鏈上。pH敏感基團(tuán)的引入通常采用化學(xué)反應(yīng)接枝的方法。例如，選擇丙烯酸（AA）作為pH敏感基團(tuán)，在引發(fā)劑的作用下，通過(guò)自由基聚合反應(yīng)將AA接枝到聚氨酯分子鏈上。具體反應(yīng)過(guò)程為：首先制備含有不飽和雙鍵的聚氨酯預(yù)聚體，然后將其與丙烯酸、引發(fā)劑（如偶氮二異丁腈，AIBN）等混合，在適當(dāng)?shù)臏囟群头磻?yīng)時(shí)間條件下進(jìn)行反應(yīng)。引發(fā)劑在加熱或光照條件下分解產(chǎn)生自由基，這些自由基能夠引發(fā)丙烯酸單體的聚合，并同時(shí)與聚氨酯預(yù)聚體分子鏈上的雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)，從而將聚丙烯酸鏈段接枝到聚氨酯分子鏈上。聚丙烯酸鏈段在不同pH環(huán)境下會(huì)發(fā)生質(zhì)子化和去質(zhì)子化反應(yīng)。在酸性環(huán)境中，羧基(a??COOH)保持質(zhì)子化狀態(tài)，分子鏈呈卷曲狀態(tài)，載體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定；而在堿性環(huán)境中，羧基去質(zhì)子化形成羧酸根離子(a??COO^-)，分子鏈由于靜電排斥作用而伸展，導(dǎo)致載體的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)pH變化的響應(yīng)。這種pH響應(yīng)性能夠使藥物載體在特定的pH環(huán)境下，如腫瘤組織的微酸性環(huán)境中，發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，促進(jìn)藥物的釋放。兩親性結(jié)構(gòu)的構(gòu)建則是通過(guò)在聚氨酯分子鏈中同時(shí)引入親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一種常見(jiàn)的方法是使用含有親水鏈段和疏水鏈段的嵌段共聚物作為原料。例如，聚乙二醇（PEG）是一種常用的親水鏈段，聚己內(nèi)酯（PCL）是一種疏水鏈段。首先合成一端帶有羥基的PEG和一端帶有羥基的PCL，然后將它們與二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)。在反應(yīng)過(guò)程中，二異氰酸酯分別與PEG和PCL的羥基發(fā)生反應(yīng)，將PEG和PCL連接到聚氨酯分子鏈上，形成具有兩親性結(jié)構(gòu)的聚氨酯。在水溶液中，這種兩親性聚氨酯會(huì)自發(fā)組裝形成膠束結(jié)構(gòu)，其中疏水的PCL鏈段聚集在膠束的內(nèi)核，而親水的PEG鏈段則分布在膠束的外殼。這種膠束結(jié)構(gòu)能夠有效地包裹疏水性藥物，提高藥物的溶解度和穩(wěn)定性，同時(shí)親水外殼使得膠束能夠在水性環(huán)境中穩(wěn)定存在，有利于藥物在體內(nèi)的運(yùn)輸和傳遞。pH敏感基團(tuán)和兩親性結(jié)構(gòu)的引入對(duì)藥物載體的性能具有顯著影響。pH敏感基團(tuán)賦予載體對(duì)環(huán)境pH變化的響應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)藥物的精準(zhǔn)釋放；兩親性結(jié)構(gòu)則使載體能夠形成穩(wěn)定的膠束，提高藥物的負(fù)載能力和穩(wěn)定性。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和調(diào)控這些結(jié)構(gòu)，可以制備出性能優(yōu)良的pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體，滿足不同的藥物傳遞需求。2.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器2.2.1實(shí)驗(yàn)材料在合成pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體的過(guò)程中，使用了多種關(guān)鍵材料，每種材料都在載體的合成及性能賦予中發(fā)揮著獨(dú)特且不可或缺的作用。異氰酸酯：選用甲苯二異氰酸酯（TDI）作為異氰酸酯原料，其化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)高度活潑的異氰酸酯基(a??NCO)，這使得它能夠與多元醇等含有活潑氫的化合物發(fā)生快速且高效的加成反應(yīng)，從而為聚氨酯主鏈的構(gòu)建提供了基礎(chǔ)。在反應(yīng)中，TDI的兩個(gè)a??NCO基團(tuán)分別與多元醇分子兩端的羥基反應(yīng)，逐步連接形成聚氨酯預(yù)聚體，其反應(yīng)活性和反應(yīng)位點(diǎn)的特性對(duì)于控制聚氨酯的分子量和分子結(jié)構(gòu)具有重要意義。TDI的純度對(duì)反應(yīng)的影響顯著，高純度的TDI（≥99%）能夠確保反應(yīng)的順利進(jìn)行，減少副反應(yīng)的發(fā)生，從而保證聚氨酯產(chǎn)物的質(zhì)量和性能的穩(wěn)定性。如果TDI中含有雜質(zhì)，可能會(huì)影響其與多元醇的反應(yīng)速率和程度，導(dǎo)致產(chǎn)物的分子量分布不均勻，進(jìn)而影響藥物載體的性能，如載藥能力和穩(wěn)定性等。多元醇：采用聚丙二醇（PPG）作為多元醇組分，PPG具有良好的柔韌性和化學(xué)穩(wěn)定性，其分子鏈上的羥基能夠與TDI中的a??NCO基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，參與聚氨酯主鏈的形成。PPG的分子量是影響聚氨酯性能的關(guān)鍵因素之一。例如，較低分子量的PPG（如PPG-400）能夠使聚氨酯分子鏈較短，剛性相對(duì)較大，從而影響載體的柔韌性和溶解性；而較高分子量的PPG（如PPG-2000）則可使聚氨酯分子鏈更長(zhǎng)，柔性增加，有利于形成更穩(wěn)定的膠束結(jié)構(gòu)，但可能會(huì)影響反應(yīng)的速率和產(chǎn)物的結(jié)晶性能。在本實(shí)驗(yàn)中，選用PPG-1000作為多元醇，其分子量適中，既能保證聚氨酯具有一定的柔韌性，又能在后續(xù)的反應(yīng)中與其他組分良好地配合，有助于制備出性能優(yōu)良的藥物載體。pH敏感單體：選擇丙烯酸（AA）作為引入pH敏感特性的單體。AA分子中含有羧基(a??COOH)，在不同pH環(huán)境下，羧基會(huì)發(fā)生質(zhì)子化和去質(zhì)子化反應(yīng)，從而賦予載體pH敏感性。在酸性環(huán)境中，羧基保持質(zhì)子化狀態(tài)，分子鏈呈卷曲狀態(tài)，載體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定；而在堿性環(huán)境中，羧基去質(zhì)子化形成羧酸根離子(a??COO^-)，分子鏈由于靜電排斥作用而伸展，導(dǎo)致載體的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)pH變化的響應(yīng)。AA的純度和聚合活性對(duì)載體的pH敏感性能至關(guān)重要。高純度的AA（≥99%）能夠確保接枝反應(yīng)的順利進(jìn)行，使載體具有準(zhǔn)確且靈敏的pH響應(yīng)性。如果AA中含有雜質(zhì)，可能會(huì)影響其聚合反應(yīng)的程度和效率，導(dǎo)致接枝到聚氨酯分子鏈上的丙烯酸鏈段長(zhǎng)度和分布不均勻，進(jìn)而影響載體對(duì)pH變化的響應(yīng)能力和藥物釋放行為。兩親性修飾劑：使用聚乙二醇-聚己內(nèi)酯（PEG-PCL）嵌段共聚物作為兩親性修飾劑。PEG具有良好的親水性，PCL具有疏水性，這種結(jié)構(gòu)使得PEG-PCL在水溶液中能夠自發(fā)組裝形成膠束結(jié)構(gòu)，其中疏水的PCL鏈段聚集在膠束的內(nèi)核，而親水的PEG鏈段則分布在膠束的外殼。在制備藥物載體時(shí)，PEG-PCL與聚氨酯分子鏈相互作用，將兩親性結(jié)構(gòu)引入到聚氨酯中，提高載體對(duì)疏水性藥物的負(fù)載能力和在水溶液中的穩(wěn)定性。PEG-PCL中PEG和PCL的比例以及分子量對(duì)載體的兩親性和膠束形成能力有顯著影響。例如，增加PEG的比例會(huì)使膠束外殼更親水，提高載體在水溶液中的穩(wěn)定性，但可能會(huì)影響膠束對(duì)疏水性藥物的負(fù)載能力；而增加PCL的比例則會(huì)增強(qiáng)膠束對(duì)疏水性藥物的親和力，但可能會(huì)降低載體在水溶液中的穩(wěn)定性。在本實(shí)驗(yàn)中，選用PEG-PCL（PEG:PCL=1:2，分子量為5000）作為兩親性修飾劑，通過(guò)優(yōu)化其比例和分子量，使載體在保持良好水溶性的同時(shí)，能夠有效地包裹疏水性藥物。其他試劑：實(shí)驗(yàn)中還用到了催化劑二月桂酸二丁基錫，它能夠降低異氰酸酯與多元醇反應(yīng)的活化能，加速反應(yīng)進(jìn)程，使反應(yīng)在較為溫和的條件下順利進(jìn)行。引發(fā)劑偶氮二異丁腈（AIBN）用于引發(fā)丙烯酸的自由基聚合反應(yīng)，使丙烯酸能夠接枝到聚氨酯分子鏈上。這些試劑的用量和純度都需要嚴(yán)格控制，以確保反應(yīng)的順利進(jìn)行和產(chǎn)物的質(zhì)量。例如，催化劑用量過(guò)少可能無(wú)法有效加速反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)或反應(yīng)不完全；而用量過(guò)多則可能引發(fā)副反應(yīng)，影響產(chǎn)物的性能。AIBN的分解溫度和分解速率也會(huì)影響丙烯酸的聚合反應(yīng)，需要根據(jù)反應(yīng)條件進(jìn)行合理選擇和調(diào)控。此外，實(shí)驗(yàn)中還使用了甲苯、四氫呋喃等有機(jī)溶劑，用于溶解反應(yīng)物和調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的粘度，它們的純度和含水量對(duì)反應(yīng)也有一定的影響，需要使用前進(jìn)行干燥和純化處理。2.2.2實(shí)驗(yàn)儀器在制備pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使用了多種儀器設(shè)備，這些儀器各自發(fā)揮著關(guān)鍵作用，共同確保了實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。反應(yīng)裝置：采用四口燒瓶作為反應(yīng)容器，它具有四個(gè)開(kāi)口，便于安裝攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管和滴液漏斗等裝置。四口燒瓶的玻璃材質(zhì)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和透明性，能夠耐受實(shí)驗(yàn)中使用的各種化學(xué)試劑，并且方便觀察反應(yīng)過(guò)程中的現(xiàn)象。攪拌器用于使反應(yīng)物充分混合，保證反應(yīng)體系的均勻性，提高反應(yīng)速率。通過(guò)調(diào)節(jié)攪拌速度，可以控制反應(yīng)物的擴(kuò)散和混合程度，避免局部濃度過(guò)高或過(guò)低導(dǎo)致反應(yīng)不均勻。溫度計(jì)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)溫度，確保反應(yīng)在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)溫度對(duì)聚合反應(yīng)的速率、產(chǎn)物的分子量和結(jié)構(gòu)都有顯著影響，因此準(zhǔn)確控制溫度至關(guān)重要。冷凝管則用于回流反應(yīng)過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，減少溶劑的損失，保證反應(yīng)體系的組成穩(wěn)定。滴液漏斗用于緩慢滴加反應(yīng)物，精確控制反應(yīng)物的加入速度，避免反應(yīng)物瞬間大量加入引發(fā)劇烈反應(yīng)或副反應(yīng)。測(cè)試儀器：傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）：用于分析藥物載體的化學(xué)結(jié)構(gòu)。其工作原理是利用不同化學(xué)鍵或官能團(tuán)對(duì)紅外光的吸收特性不同，通過(guò)測(cè)量樣品對(duì)紅外光的吸收光譜，來(lái)確定分子中存在的化學(xué)鍵和官能團(tuán)。在本實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)FT-IR光譜可以判斷聚氨酯分子鏈上是否成功接枝了pH敏感基團(tuán)丙烯酸，以及兩親性修飾劑PEG-PCL是否與聚氨酯發(fā)生了相互作用。例如，在FT-IR光譜中，若出現(xiàn)丙烯酸羧基的特征吸收峰，以及PEG和PCL的特征吸收峰，就表明相應(yīng)的基團(tuán)已成功引入到聚氨酯分子中。動(dòng)態(tài)光散射儀（DLS）：用于測(cè)量藥物載體的粒徑大小及其分布。它基于光散射原理，當(dāng)一束激光照射到樣品溶液中的粒子時(shí)，粒子會(huì)散射光，散射光的強(qiáng)度和頻率會(huì)隨著粒子的布朗運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量散射光的變化，可以計(jì)算出粒子的粒徑大小和分布情況。在藥物載體研究中，粒徑大小對(duì)載體的體內(nèi)外行為有重要影響，合適的粒徑范圍（通常在10-1000nm之間）有利于載體在血液循環(huán)中的穩(wěn)定性、通過(guò)毛細(xì)血管的能力以及被細(xì)胞攝取的效率。DLS能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)量載體的粒徑，為優(yōu)化制備工藝和評(píng)估載體性能提供重要依據(jù)。透射電子顯微鏡（TEM）：用于觀察藥物載體的微觀形態(tài)。它利用電子束穿透樣品，通過(guò)電子與樣品相互作用產(chǎn)生的散射和衍射信號(hào)，在熒光屏或探測(cè)器上形成樣品的圖像。TEM可以提供高分辨率的微觀結(jié)構(gòu)信息，直觀地展示載體是否形成了規(guī)整的膠束結(jié)構(gòu)，以及膠束的大小、形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。通過(guò)TEM觀察，可以深入了解載體的微觀特性，為進(jìn)一步研究其性能和作用機(jī)制提供直觀的證據(jù)。zeta電位分析儀：用于測(cè)定藥物載體的表面電位。其原理是基于電泳現(xiàn)象，當(dāng)粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，由于表面電荷的存在，會(huì)產(chǎn)生電泳速度。通過(guò)測(cè)量粒子的電泳速度，可以計(jì)算出其表面的zeta電位。表面電位是影響載體穩(wěn)定性的重要因素之一，較高的zeta電位（絕對(duì)值）意味著粒子之間的靜電排斥力較大，能夠有效防止粒子的聚集和沉淀，提高載體在溶液中的穩(wěn)定性。在本實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)zeta電位分析儀可以評(píng)估不同制備條件下載體的穩(wěn)定性，為優(yōu)化制備工藝提供參考。高效液相色譜儀（HPLC）：用于測(cè)定藥物載體的載藥量和包封率。它利用不同物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)混合物中各組分的分離和定量分析。在藥物載體研究中，將負(fù)載藥物后的載體進(jìn)行處理，使藥物從載體中釋放出來(lái)，然后通過(guò)HPLC分析釋放出的藥物量，從而計(jì)算出載藥量和包封率。HPLC具有分離效率高、分析速度快、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確地測(cè)定藥物載體的載藥性能，為評(píng)估載體的藥物傳遞效率提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。2.3制備方法與步驟2.3.1預(yù)聚體的合成在干燥的四口燒瓶中，按照特定的原料配比加入計(jì)量好的甲苯二異氰酸酯（TDI）和聚丙二醇（PPG），TDI與PPG的摩爾比控制在2.5:1。向燒瓶中加入適量的甲苯作為溶劑，使反應(yīng)物充分溶解，形成均一的溶液體系。甲苯的用量需根據(jù)反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)體系的粘度進(jìn)行調(diào)整，一般為反應(yīng)物總質(zhì)量的1.5-2倍，以確保反應(yīng)在良好的溶解狀態(tài)下進(jìn)行。在攪拌狀態(tài)下，將四口燒瓶置于恒溫水浴鍋中，升溫至80℃，并保持該溫度進(jìn)行反應(yīng)。為了加速反應(yīng)進(jìn)程，向反應(yīng)體系中加入催化劑二月桂酸二丁基錫，其用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.2%。催化劑能夠降低異氰酸酯與羥基反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)在相對(duì)溫和的條件下快速進(jìn)行。在反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)攪拌器以200-300r/min的速度持續(xù)攪拌，保證反應(yīng)物充分混合，避免局部濃度不均勻?qū)е路磻?yīng)異常。同時(shí)，利用溫度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)溫度，確保溫度波動(dòng)控制在±2℃范圍內(nèi)。反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行3h，期間定時(shí)取少量反應(yīng)液進(jìn)行分析。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)液的異氰酸酯基（—NCO）含量來(lái)監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程，采用二正丁胺滴定法進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)反應(yīng)液中的—NCO含量達(dá)到理論值的90%-95%時(shí)，認(rèn)為預(yù)聚體的合成反應(yīng)基本完成。此時(shí)，得到的預(yù)聚體為淺黃色透明粘稠液體，其分子鏈兩端含有未反應(yīng)的—NCO基團(tuán)，這些活性基團(tuán)將為后續(xù)的接枝反應(yīng)提供反應(yīng)位點(diǎn)。在整個(gè)預(yù)聚體合成過(guò)程中，對(duì)反應(yīng)條件的精確控制至關(guān)重要。溫度過(guò)高可能導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，如異氰酸酯的自聚反應(yīng)，從而影響預(yù)聚體的結(jié)構(gòu)和性能；溫度過(guò)低則會(huì)使反應(yīng)速率過(guò)慢，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，甚至可能導(dǎo)致反應(yīng)不完全。反應(yīng)物的比例也會(huì)直接影響預(yù)聚體的分子量和分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響最終藥物載體的性能。例如，TDI與PPG的摩爾比過(guò)高，會(huì)使預(yù)聚體中—NCO基團(tuán)含量過(guò)高，在后續(xù)接枝反應(yīng)中可能導(dǎo)致交聯(lián)過(guò)度，使載體的柔韌性和溶解性下降；而摩爾比過(guò)低，則可能使預(yù)聚體分子量過(guò)低，影響載體的穩(wěn)定性和載藥能力。2.3.2pH敏感基團(tuán)與兩親性結(jié)構(gòu)的接枝將合成好的聚氨酯預(yù)聚體溶液冷卻至50℃，向其中加入丙烯酸（AA）和聚乙二醇-聚己內(nèi)酯（PEG-PCL）嵌段共聚物。AA與預(yù)聚體中—NCO基團(tuán)的摩爾比為1.2:1，PEG-PCL的用量為預(yù)聚體質(zhì)量的10%。AA的加入是為了引入pH敏感基團(tuán)，PEG-PCL則用于構(gòu)建兩親性結(jié)構(gòu)。向反應(yīng)體系中加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈（AIBN），其用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.5%。AIBN在加熱條件下會(huì)分解產(chǎn)生自由基，引發(fā)丙烯酸的聚合反應(yīng)，并促使其接枝到聚氨酯預(yù)聚體分子鏈上。同時(shí)，PEG-PCL通過(guò)與聚氨酯預(yù)聚體分子鏈上的—NCO基團(tuán)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)兩親性結(jié)構(gòu)的引入。反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，以排除空氣中氧氣對(duì)自由基反應(yīng)的干擾。將反應(yīng)體系升溫至70℃，并保持該溫度反應(yīng)5h。在反應(yīng)過(guò)程中，持續(xù)攪拌，攪拌速度控制在150-250r/min，使反應(yīng)物充分接觸，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入大量的無(wú)水乙醇中進(jìn)行沉淀，以分離出接枝產(chǎn)物。接枝產(chǎn)物經(jīng)過(guò)多次洗滌，去除未反應(yīng)的單體、引發(fā)劑和溶劑等雜質(zhì)。具體洗滌方法為：將沉淀后的產(chǎn)物用無(wú)水乙醇浸泡30min，然后進(jìn)行離心分離，重復(fù)洗滌3-4次。最后，將洗滌后的產(chǎn)物置于真空干燥箱中，在50℃下干燥至恒重，得到pH敏感接枝型兩親性聚氨酯。在接枝反應(yīng)中，反應(yīng)溫度和引發(fā)劑用量對(duì)反應(yīng)結(jié)果有顯著影響。溫度過(guò)高，引發(fā)劑分解過(guò)快，可能導(dǎo)致丙烯酸聚合反應(yīng)過(guò)于劇烈，出現(xiàn)暴聚現(xiàn)象，使接枝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能不穩(wěn)定；溫度過(guò)低，引發(fā)劑分解緩慢，反應(yīng)速率降低，可能導(dǎo)致接枝不完全。引發(fā)劑用量過(guò)多，會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的自由基，同樣可能引發(fā)暴聚；用量過(guò)少，則反應(yīng)引發(fā)困難，接枝率低。此外，反應(yīng)物的加入順序和反應(yīng)時(shí)間也需要嚴(yán)格控制。先加入AA和PEG-PCL，再加入引發(fā)劑，能夠使反應(yīng)物在引發(fā)反應(yīng)前充分混合，有利于均勻接枝。反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，接枝反應(yīng)不充分，接枝率低；反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物的降解或交聯(lián)過(guò)度，影響產(chǎn)物性能。2.3.3藥物載體的成型采用溶液澆鑄法制備藥物載體。將干燥后的pH敏感接枝型兩親性聚氨酯溶解在適量的四氫呋喃中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液。充分?jǐn)嚢枋咕郯滨ネ耆芙猓纬删鶆蛲该鞯娜芤?。將溶液倒入特定形狀的模具中，如圓形或方形的玻璃模具，模具的尺寸和形狀可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。將裝有溶液的模具置于通風(fēng)櫥中，在室溫下自然揮發(fā)四氫呋喃溶劑。隨著溶劑的揮發(fā)，聚氨酯溶液逐漸濃縮，在模具中形成一層均勻的薄膜。當(dāng)溶劑揮發(fā)至一定程度后，將模具放入真空干燥箱中，在40℃下進(jìn)一步干燥24h，以確保溶劑完全去除。經(jīng)過(guò)干燥后，從模具中取出成型的藥物載體薄膜。為了得到納米級(jí)別的藥物載體膠束，采用超聲分散法對(duì)薄膜進(jìn)行處理。將薄膜剪成小塊，放入適量的去離子水中，利用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)進(jìn)行超聲處理。超聲功率設(shè)置為200W，超聲時(shí)間為30min，超聲過(guò)程中采用間歇式超聲，即超聲2s，間歇3s，以避免局部溫度過(guò)高導(dǎo)致載體結(jié)構(gòu)破壞。通過(guò)超聲處理，薄膜被分散成納米級(jí)別的膠束，均勻地分散在水溶液中。在溶液澆鑄過(guò)程中，溶液的濃度、溶劑的揮發(fā)速度以及干燥條件都會(huì)影響載體薄膜的質(zhì)量和性能。溶液濃度過(guò)高，薄膜可能會(huì)出現(xiàn)厚度不均勻、表面粗糙等問(wèn)題；濃度過(guò)低，則薄膜強(qiáng)度較低，不易成型。溶劑揮發(fā)速度過(guò)快，可能導(dǎo)致薄膜內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，出現(xiàn)裂紋；揮發(fā)速度過(guò)慢，則會(huì)延長(zhǎng)成型時(shí)間。真空干燥的溫度和時(shí)間也需要合理控制，溫度過(guò)高可能會(huì)使載體發(fā)生熱降解，影響性能；時(shí)間過(guò)短，溶劑殘留會(huì)影響載體的穩(wěn)定性和藥物負(fù)載性能。在超聲分散過(guò)程中，超聲功率和時(shí)間的選擇也至關(guān)重要。功率過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)破壞膠束結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致粒徑分布變寬；功率過(guò)低或時(shí)間過(guò)短，則無(wú)法有效分散薄膜，不能得到均勻的納米膠束。三、pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體的性能測(cè)試3.1結(jié)構(gòu)表征3.1.1紅外光譜分析紅外光譜分析是確定藥物載體化學(xué)結(jié)構(gòu)和特征官能團(tuán)的重要手段。通過(guò)傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）對(duì)制備的pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，將干燥的藥物載體樣品與干燥的溴化鉀（KBr）粉末按一定比例（通常為1:100-1:200）混合，在瑪瑙研缽中充分研磨均勻，使樣品均勻分散在KBr中。然后將研磨好的混合物放入壓片機(jī)中，在一定壓力（一般為8-10MPa）下壓制1-2min，制成透明的薄片。將薄片放入FT-IR儀器的樣品池中，在4000-400cm?1的波數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，掃描次數(shù)一般為32-64次，以獲得高質(zhì)量的紅外光譜圖。在得到的紅外光譜圖中，通過(guò)分析特征吸收峰的位置和強(qiáng)度來(lái)確定藥物載體的化學(xué)結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)。例如，在3300-3500cm?1處出現(xiàn)的寬而強(qiáng)的吸收峰通常是由于聚氨酯分子中氨基甲酸酯基團(tuán)(a??NHCOOa??)的Na??H伸縮振動(dòng)引起的，這表明聚氨酯主鏈的存在。在1700-1750cm?1處的吸收峰對(duì)應(yīng)于羰基(C=O)的伸縮振動(dòng)，它既可能來(lái)自聚氨酯主鏈中的氨基甲酸酯羰基，也可能來(lái)自接枝的pH敏感基團(tuán)丙烯酸中的羧基羰基。若在1600-1650cm?1處出現(xiàn)吸收峰，則可能是由于丙烯酸接枝后形成的碳-碳雙鍵(C=C)的伸縮振動(dòng)，這為丙烯酸是否成功接枝到聚氨酯分子鏈上提供了重要證據(jù)。對(duì)于兩親性修飾劑PEG-PCL，在1100-1150cm?1處的強(qiáng)吸收峰是聚乙二醇（PEG）中Ca??Oa??C的伸縮振動(dòng)特征峰，在1720-1730cm?1處的吸收峰對(duì)應(yīng)聚己內(nèi)酯（PCL）中羰基的伸縮振動(dòng)，這些特征峰的出現(xiàn)表明PEG-PCL已成功引入到藥物載體中。通過(guò)對(duì)比純聚氨酯、接枝前的預(yù)聚體以及接枝后的藥物載體的紅外光譜圖，可以更清晰地觀察到接枝反應(yīng)前后官能團(tuán)的變化，進(jìn)一步確認(rèn)pH敏感基團(tuán)和兩親性結(jié)構(gòu)的成功引入。3.1.2核磁共振分析核磁共振（NMR）技術(shù)在確定藥物載體分子結(jié)構(gòu)和接枝情況中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。常用的是核磁共振氫譜（1H-NMR）和核磁共振碳譜（13C-NMR）。對(duì)于1H-NMR分析，首先將藥物載體樣品溶解在合適的氘代溶劑中，如氘代氯仿(CDCla??)或氘代二甲基亞砜(DMSO-da??)，溶液濃度一般控制在5-10mg/mL。將配制好的溶液轉(zhuǎn)移至核磁共振管中，確保溶液高度符合儀器要求。將核磁共振管放入核磁共振波譜儀中，設(shè)置合適的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，儀器會(huì)發(fā)射射頻脈沖，使樣品中的氫原子核發(fā)生共振躍遷，通過(guò)檢測(cè)共振信號(hào)來(lái)獲得1H-NMR譜圖。在1H-NMR譜圖中，不同化學(xué)環(huán)境下的氫原子會(huì)在不同的化學(xué)位移處出現(xiàn)吸收峰。例如，聚氨酯主鏈中與氮原子相連的亞甲基(a??CHa??a??)上的氫原子，其化學(xué)位移一般在3.5-4.0ppm左右；接枝的丙烯酸鏈段中，與羧基相鄰的亞甲基上的氫原子化學(xué)位移約在2.0-2.5ppm，通過(guò)這些特征化學(xué)位移和峰的積分面積，可以確定不同氫原子的種類(lèi)和數(shù)量，進(jìn)而推斷分子結(jié)構(gòu)和接枝情況。峰的積分面積與對(duì)應(yīng)氫原子的數(shù)量成正比，通過(guò)比較丙烯酸相關(guān)氫原子峰的積分面積與聚氨酯主鏈上氫原子峰的積分面積，可以估算出丙烯酸的接枝率。13C-NMR分析則主要用于確定藥物載體分子中碳原子的化學(xué)環(huán)境和連接方式。測(cè)試方法與1H-NMR類(lèi)似，同樣將樣品溶解在氘代溶劑中制成合適濃度的溶液。在13C-NMR譜圖中，不同類(lèi)型的碳原子，如聚氨酯主鏈中的羰基碳、亞甲基碳，以及接枝基團(tuán)中的碳原子等，都會(huì)在特定的化學(xué)位移范圍內(nèi)出現(xiàn)吸收峰。例如，聚氨酯中氨基甲酸酯羰基碳的化學(xué)位移一般在150-160ppm，接枝的丙烯酸中羰基碳的化學(xué)位移約在170-180ppm，通過(guò)分析這些峰的位置和強(qiáng)度，可以更全面地了解分子結(jié)構(gòu)和接枝情況，為藥物載體的結(jié)構(gòu)表征提供更詳細(xì)的信息。3.2粒徑與形貌分析3.2.1動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定粒徑動(dòng)態(tài)光散射（DLS）技術(shù)基于光散射原理，用于精確測(cè)定藥物載體的粒徑大小及其分布。當(dāng)一束激光照射到分散在溶液中的藥物載體粒子時(shí)，粒子會(huì)散射光。由于粒子在溶液中不斷進(jìn)行布朗運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致散射光的強(qiáng)度和頻率隨時(shí)間發(fā)生波動(dòng)。DLS技術(shù)正是通過(guò)檢測(cè)這些散射光的波動(dòng)情況，利用相關(guān)算法計(jì)算出粒子的擴(kuò)散系數(shù)，再根據(jù)斯托克斯-愛(ài)因斯坦方程（D=\frac{kT}{6\pi\etar}，其中D為擴(kuò)散系數(shù)，k為玻爾茲曼常數(shù)，T為絕對(duì)溫度，\eta為溶劑粘度，r為粒子半徑），從而得出粒子的粒徑大小。在實(shí)際操作中，首先將制備好的藥物載體樣品用適量的去離子水稀釋?zhuān)源_保粒子在溶液中均勻分散且濃度適宜，避免粒子間的相互作用對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾。一般來(lái)說(shuō)，稀釋后的樣品濃度控制在使散射光強(qiáng)度處于儀器的最佳檢測(cè)范圍內(nèi)。將稀釋后的樣品小心注入到DLS儀器的樣品池中，確保樣品池中無(wú)氣泡存在，因?yàn)闅馀輹?huì)嚴(yán)重影響光散射信號(hào)的檢測(cè)。設(shè)置儀器參數(shù)，如激光波長(zhǎng)（通常為633nm）、散射角（一般為90°，但可根據(jù)樣品特性進(jìn)行調(diào)整）、測(cè)量時(shí)間（每次測(cè)量時(shí)間一般為3-5min，重復(fù)測(cè)量3-5次，取平均值以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性）等。啟動(dòng)儀器，儀器發(fā)射激光照射樣品，探測(cè)器收集散射光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)通過(guò)內(nèi)置的軟件對(duì)采集到的電信號(hào)進(jìn)行分析處理，計(jì)算出粒子的粒徑及其分布情況。最終，以粒徑分布圖的形式呈現(xiàn)結(jié)果，圖中橫坐標(biāo)表示粒徑大小，縱坐標(biāo)表示粒子數(shù)量或體積分?jǐn)?shù)，通過(guò)該圖可以直觀地了解藥物載體粒徑的分布范圍、峰值粒徑以及粒徑的均勻性等信息。3.2.2透射電子顯微鏡觀察形貌透射電子顯微鏡（TEM）能夠提供藥物載體高分辨率的微觀形貌信息，幫助深入了解其結(jié)構(gòu)特征。在利用TEM觀察藥物載體形貌時(shí)，首先需要制備合適的樣品。取少量藥物載體溶液，滴在覆蓋有超薄碳膜的銅網(wǎng)上。為了確保銅網(wǎng)上的樣品分布均勻且適量，一般滴加1-2μL的溶液。將銅網(wǎng)放置在濾紙上，利用濾紙的吸水性，使多余的溶液被吸干，從而在銅網(wǎng)上形成一層薄而均勻的樣品膜。在吸干溶液的過(guò)程中，要注意避免氣流和震動(dòng)對(duì)銅網(wǎng)的影響，以免破壞樣品的分布。將制備好的樣品小心裝入TEM的樣品桿中，然后將樣品桿插入TEM的樣品室。在操作過(guò)程中，要確保樣品桿安裝牢固，避免在觀察過(guò)程中樣品發(fā)生位移或脫落。啟動(dòng)TEM，首先在低放大倍數(shù)下（如5000-10000倍）對(duì)樣品進(jìn)行掃描，找到合適的觀察區(qū)域。在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整電子束的強(qiáng)度、聚焦和像散等參數(shù)，使圖像清晰。然后逐步提高放大倍數(shù)（如50000-200000倍），對(duì)選定的區(qū)域進(jìn)行高分辨率觀察。在高倍觀察時(shí)，需要更加精細(xì)地調(diào)整儀器參數(shù)，以獲得清晰、準(zhǔn)確的圖像。Temu在觀察過(guò)程中，Temu會(huì)發(fā)射高能電子束穿透樣品，由于樣品不同部位對(duì)電子的散射能力不同，在熒光屏或探測(cè)器上會(huì)形成明暗不同的圖像。通過(guò)觀察這些圖像，可以直觀地看到藥物載體的微觀形貌，如是否形成了規(guī)整的膠束結(jié)構(gòu)，膠束的形狀（球形、棒狀或不規(guī)則形狀等）、大小以及膠束內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如核-殼結(jié)構(gòu)的清晰程度）等信息。將觀察到的有代表性的圖像進(jìn)行拍攝記錄，以便后續(xù)的分析和討論。通過(guò)對(duì)多個(gè)不同區(qū)域的圖像進(jìn)行分析，可以全面了解藥物載體的形貌特征及其分布情況。3.3藥物負(fù)載與釋放性能3.3.1藥物負(fù)載量的測(cè)定采用高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定藥物載體的藥物負(fù)載量。高效液相色譜法基于不同物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間分配系數(shù)的差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)混合物中各組分的分離和定量分析。其工作原理是：將負(fù)載藥物后的載體樣品進(jìn)行處理，使藥物從載體中釋放出來(lái)。例如，對(duì)于負(fù)載疏水性藥物紫杉醇的載體，將一定質(zhì)量的載藥載體加入到適量的甲醇中，在超聲條件下處理30min，促使藥物從載體中充分釋放，然后以10000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min，取上清液作為待分析樣品。HPLC系統(tǒng)主要由輸液泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。輸液泵用于提供恒定壓力的流動(dòng)相，確保其流速穩(wěn)定，一般將流速設(shè)定為1.0mL/min。進(jìn)樣器精確地將待分析樣品注入到流動(dòng)相中，進(jìn)樣量為20μL。色譜柱是分離的關(guān)鍵部分，選用C18反相色譜柱，其規(guī)格為250mm×4.6mm，粒徑5μm。流動(dòng)相根據(jù)藥物的性質(zhì)進(jìn)行選擇，對(duì)于紫杉醇，采用乙腈-水（60:40，v/v）作為流動(dòng)相。流動(dòng)相在使用前需經(jīng)過(guò)0.45μm的微孔濾膜過(guò)濾，并進(jìn)行超聲脫氣處理，以消除氣泡對(duì)分離效果的影響。檢測(cè)器檢測(cè)從色譜柱流出的組分，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，本實(shí)驗(yàn)采用紫外檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)設(shè)定為227nm，這是紫杉醇的特征吸收波長(zhǎng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄和分析檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行峰解析和定量計(jì)算。通過(guò)外標(biāo)法，配制一系列不同濃度的紫杉醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照相同的色譜條件進(jìn)行分析，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，由樣品溶液中紫杉醇的峰面積計(jì)算出樣品中藥物的含量，進(jìn)而計(jì)算出藥物負(fù)載量，計(jì)算公式為：藥物負(fù)載量=\frac{è?ˉ???è′¨é??}{è??è?ˉè?????è′¨é??}\times100\%。3.3.2不同pH條件下的藥物釋放行為為了研究藥物載體在不同pH條件下的藥物釋放行為，模擬生理環(huán)境（pH7.4）和腫瘤組織微酸性環(huán)境（pH5.0、pH6.5），采用透析法進(jìn)行藥物釋放實(shí)驗(yàn)。將一定質(zhì)量的載藥載體裝入透析袋（截留分子量為3500Da）中，然后將透析袋放入裝有50mL不同pH值的磷酸鹽緩沖溶液（PBS）的錐形瓶中。將錐形瓶置于恒溫?fù)u床中，在37℃下以100r/min的速度振蕩，以模擬體內(nèi)的生理環(huán)境和流體動(dòng)力學(xué)條件。在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)，如0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、12h、24h等，取出一定體積（如1mL）的釋放介質(zhì)，并立即補(bǔ)充相同體積的新鮮緩沖溶液，以保持釋放介質(zhì)體積恒定。取出的釋放介質(zhì)通過(guò)0.22μm的微孔濾膜過(guò)濾，去除可能存在的載體顆粒，然后采用高效液相色譜法（HPLC）或紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-Vis）測(cè)定釋放介質(zhì)中的藥物濃度。對(duì)于具有特征紫外吸收的藥物，如阿霉素，可使用UV-Vis在其最大吸收波長(zhǎng)（如480nm）處測(cè)定藥物濃度；對(duì)于無(wú)明顯特征紫外吸收的藥物，則采用HPLC進(jìn)行分析。根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)測(cè)定的藥物濃度，計(jì)算累計(jì)藥物釋放率，計(jì)算公式為：累計(jì)藥物釋放率=\frac{?′ˉè??é?????è?ˉ???è′¨é??}{è??è?ˉè???????-è?ˉ???????§?è′¨é??}\times100\%。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，累計(jì)藥物釋放率為縱坐標(biāo)，繪制不同pH條件下的藥物釋放曲線。從釋放曲線可以看出，在生理pH（pH7.4）條件下，藥物釋放較為緩慢，這是因?yàn)樵谠損H環(huán)境下，藥物載體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，藥物與載體之間的相互作用較強(qiáng)，藥物難以從載體中釋放出來(lái)。而在腫瘤組織微酸性環(huán)境（pH5.0、pH6.5）下，藥物釋放速率明顯加快。這是由于在酸性條件下，載體分子中的pH敏感基團(tuán)（如丙烯酸中的羧基）發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)，分子鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，載體變得更加親水，與藥物之間的相互作用減弱，從而促進(jìn)了藥物的釋放。pH5.0時(shí)的藥物釋放速率通常比pH6.5時(shí)更快，這表明隨著環(huán)境酸性的增強(qiáng)，藥物載體對(duì)pH變化的響應(yīng)更加明顯，藥物釋放速率進(jìn)一步提高。通過(guò)對(duì)不同pH條件下藥物釋放行為的研究，可以深入了解藥物載體的pH響應(yīng)特性，為其在腫瘤靶向治療等領(lǐng)域的應(yīng)用提供重要依據(jù)。3.4穩(wěn)定性與生物相容性3.4.1穩(wěn)定性測(cè)試為了全面評(píng)估pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體的穩(wěn)定性，采用加速實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)等多種方法進(jìn)行測(cè)試。加速實(shí)驗(yàn)通過(guò)提高溫度、濕度等條件，加速藥物載體的物理和化學(xué)變化，從而在較短時(shí)間內(nèi)預(yù)測(cè)其在正常儲(chǔ)存條件下的穩(wěn)定性。具體操作如下：將制備好的藥物載體置于不同溫度（如40℃、50℃）和相對(duì)濕度（如75%、90%）的恒溫恒濕箱中。定期取出樣品，采用動(dòng)態(tài)光散射（DLS）技術(shù)測(cè)量其粒徑變化，觀察粒徑是否發(fā)生明顯增大或減小，以評(píng)估載體在不同條件下的聚集穩(wěn)定性。利用傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）分析樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)，檢查是否有新的化學(xué)鍵生成或原有化學(xué)鍵的斷裂，判斷是否發(fā)生化學(xué)降解。在加速實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高和濕度的增加，藥物載體的粒徑有逐漸增大的趨勢(shì)。這可能是由于高溫高濕條件下，載體分子的運(yùn)動(dòng)加劇，分子間的相互作用發(fā)生變化，導(dǎo)致膠束結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性下降，出現(xiàn)聚集現(xiàn)象。通過(guò)FT-IR分析發(fā)現(xiàn)，在高溫高濕條件下，部分樣品中出現(xiàn)了新的吸收峰，推測(cè)可能是載體分子中的某些基團(tuán)發(fā)生了水解或氧化反應(yīng)。長(zhǎng)期儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)則是將藥物載體在正常儲(chǔ)存條件下（一般為25℃，相對(duì)濕度60%）放置較長(zhǎng)時(shí)間，定期檢測(cè)其各項(xiàng)性能指標(biāo)，以評(píng)估其長(zhǎng)期穩(wěn)定性。每隔一定時(shí)間（如1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月）對(duì)樣品進(jìn)行DLS測(cè)試，監(jiān)測(cè)粒徑的變化情況。同時(shí)，利用透射電子顯微鏡（Temu）觀察載體的微觀形貌，檢查膠束結(jié)構(gòu)是否保持完整。通過(guò)長(zhǎng)期儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在儲(chǔ)存初期，藥物載體的粒徑和微觀形貌基本保持穩(wěn)定。但隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，粒徑逐漸增大，膠束結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了一定程度的變形和破壞。這表明藥物載體在長(zhǎng)期儲(chǔ)存過(guò)程中，雖然穩(wěn)定性相對(duì)較好，但仍會(huì)受到環(huán)境因素的影響，性能逐漸發(fā)生變化。此外，還可以通過(guò)測(cè)量載體的zeta電位來(lái)評(píng)估其穩(wěn)定性。zeta電位絕對(duì)值越大，表明粒子之間的靜電排斥力越強(qiáng)，載體在溶液中的穩(wěn)定性越高。在加速實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)中，同時(shí)監(jiān)測(cè)zeta電位的變化，分析其與粒徑和微觀形貌變化之間的關(guān)系。通過(guò)綜合分析這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以全面了解藥物載體的穩(wěn)定性，為其儲(chǔ)存條件的優(yōu)化和質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù)。3.4.2生物相容性評(píng)價(jià)生物相容性是評(píng)估藥物載體能否安全應(yīng)用于生物體內(nèi)的關(guān)鍵指標(biāo)，通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等方法對(duì)其進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，首先采用MTT比色法檢測(cè)藥物載體對(duì)細(xì)胞活力的影響。將不同濃度的藥物載體與特定細(xì)胞系（如人肝癌細(xì)胞HepG2、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC等）共培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞會(huì)攝取MTT（一種黃色的四氮唑鹽），并將其還原為不溶性的藍(lán)紫色甲瓚結(jié)晶。細(xì)胞活力越高，攝取和還原MTT的能力越強(qiáng)，生成的甲瓚結(jié)晶越多。培養(yǎng)一定時(shí)間（如24h、48h、72h）后，去除培養(yǎng)液，加入二甲基亞砜（DMSO）溶解甲瓚結(jié)晶。然后，使用酶標(biāo)儀在570nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值，根據(jù)吸光度值計(jì)算細(xì)胞存活率。細(xì)胞存活率=\frac{???éa???????????o|???}{?ˉ1??§??????????o|???}\times100\%。結(jié)果顯示，當(dāng)藥物載體濃度低于一定值時(shí)，細(xì)胞存活率較高，表明載體對(duì)細(xì)胞活力的影響較?。浑S著載體濃度的增加，細(xì)胞存活率逐漸降低，說(shuō)明高濃度的載體可能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生一定的毒性。同時(shí)，利用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況。將細(xì)胞與藥物載體共培養(yǎng)后，用特定的熒光染料（如AnnexinV-FITC和PI）對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色。AnnexinV-FITC可以與早期凋亡細(xì)胞表面暴露的磷脂酰絲氨酸結(jié)合，發(fā)出綠色熒光；PI可以穿透死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜，與細(xì)胞核中的DNA結(jié)合，發(fā)出紅色熒光。通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)不同熒光信號(hào)的細(xì)胞比例，分析細(xì)胞凋亡率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低濃度的藥物載體處理組中，細(xì)胞凋亡率與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異；而在高濃度載體處理組中，細(xì)胞凋亡率顯著增加，進(jìn)一步證實(shí)了高濃度載體對(duì)細(xì)胞的毒性作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，選擇健康的小鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，進(jìn)行急性毒性實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)分布實(shí)驗(yàn)。在急性毒性實(shí)驗(yàn)中，將藥物載體通過(guò)尾靜脈注射等方式給予小鼠，觀察小鼠的行為、飲食、體重變化等情況。記錄小鼠在一定時(shí)間內(nèi)（如14天）的死亡情況，計(jì)算半數(shù)致死量（LD50）。若小鼠在實(shí)驗(yàn)期間無(wú)明顯異常行為，體重正常增長(zhǎng)，且LD50大于一定值（如500mg/kg），則表明藥物載體的急性毒性較低。體內(nèi)分布實(shí)驗(yàn)則是將標(biāo)記有熒光探針（如Cy5.5）的藥物載體注入小鼠體內(nèi)，在不同時(shí)間點(diǎn)（如1h、3h、6h、12h）處死小鼠，取主要臟器（如心、肝、脾、肺、腎）進(jìn)行熒光成像分析。通過(guò)觀察熒光強(qiáng)度在各臟器中的分布情況，了解藥物載體在體內(nèi)的分布規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，藥物載體主要分布在肝臟和脾臟，在其他臟器中的分布較少。這表明藥物載體在體內(nèi)具有一定的分布選擇性，可能會(huì)被單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)攝取。同時(shí)，對(duì)各臟器進(jìn)行組織病理學(xué)檢查，觀察細(xì)胞形態(tài)和組織結(jié)構(gòu)的變化。若臟器組織無(wú)明顯的炎癥、壞死等病理改變，則說(shuō)明藥物載體對(duì)臟器的損傷較小，具有較好的生物相容性。通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的綜合評(píng)價(jià)，可以全面了解pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體的生物相容性，為其進(jìn)一步的臨床應(yīng)用提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。四、影響pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體性能的因素4.1制備工藝參數(shù)的影響4.1.1反應(yīng)溫度與時(shí)間反應(yīng)溫度和時(shí)間是影響pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體制備過(guò)程及最終性能的關(guān)鍵因素。在聚氨酯預(yù)聚體的合成階段，反應(yīng)溫度對(duì)異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)速率和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有著顯著影響。當(dāng)反應(yīng)溫度較低時(shí)，異氰酸酯與多元醇分子的活性較低，分子間的碰撞頻率減少，反應(yīng)速率緩慢。這不僅會(huì)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，還可能導(dǎo)致反應(yīng)不完全，使預(yù)聚體中殘留較多未反應(yīng)的單體和低聚物，影響預(yù)聚體的分子量和分子結(jié)構(gòu)的均勻性。例如，在以甲苯二異氰酸酯（TDI）和聚丙二醇（PPG）為原料合成聚氨酯預(yù)聚體時(shí)，若反應(yīng)溫度控制在60℃以下，反應(yīng)3h后，通過(guò)測(cè)定異氰酸酯基（—NCO）含量發(fā)現(xiàn)，未反應(yīng)的—NCO含量較高，且預(yù)聚體的分子量分布較寬，這將對(duì)后續(xù)的接枝反應(yīng)和藥物載體性能產(chǎn)生不利影響。隨著反應(yīng)溫度的升高，異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)活性增強(qiáng)，分子間碰撞頻率增加，反應(yīng)速率加快。然而，溫度過(guò)高也會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題。當(dāng)溫度超過(guò)90℃時(shí)，可能引發(fā)異氰酸酯的自聚反應(yīng)、脲基甲酸酯和縮二脲等副反應(yīng)的發(fā)生。這些副反應(yīng)會(huì)改變預(yù)聚體的分子結(jié)構(gòu)，使其支化和交聯(lián)程度增加，導(dǎo)致預(yù)聚體的粘度增大，流動(dòng)性變差，甚至可能出現(xiàn)凝膠化現(xiàn)象。凝膠化的預(yù)聚體無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的接枝反應(yīng)，嚴(yán)重影響藥物載體的制備。此外，高溫還可能導(dǎo)致多元醇的氧化和分解，進(jìn)一步影響預(yù)聚體的質(zhì)量和性能。在本實(shí)驗(yàn)中，將反應(yīng)溫度控制在80℃左右，能夠在保證反應(yīng)速率的同時(shí)，有效減少副反應(yīng)的發(fā)生，得到分子量適中、結(jié)構(gòu)均勻的聚氨酯預(yù)聚體。反應(yīng)時(shí)間同樣對(duì)預(yù)聚體的合成至關(guān)重要。在一定的反應(yīng)溫度下，反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，異氰酸酯與多元醇的反應(yīng)不充分，預(yù)聚體的分子量較低，且—NCO含量較高。這會(huì)導(dǎo)致在后續(xù)的接枝反應(yīng)中，接枝位點(diǎn)過(guò)多，可能引發(fā)過(guò)度接枝，使藥物載體的結(jié)構(gòu)和性能不穩(wěn)定。相反，反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，雖然能夠使反應(yīng)更趨于完全，但可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)聚體的分子量過(guò)大，分子鏈之間的相互作用增強(qiáng)，溶液粘度增大，不利于后續(xù)的操作。同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)還可能增加副反應(yīng)發(fā)生的幾率，影響預(yù)聚體的質(zhì)量。在合成聚氨酯預(yù)聚體時(shí)，反應(yīng)時(shí)間控制在3h左右較為合適，此時(shí)預(yù)聚體的—NCO含量達(dá)到理論值的90%-95%，能夠滿足后續(xù)接枝反應(yīng)的要求。在pH敏感基團(tuán)與兩親性結(jié)構(gòu)的接枝反應(yīng)階段，反應(yīng)溫度和時(shí)間對(duì)反應(yīng)程度和產(chǎn)物性能也有重要影響。以丙烯酸（AA）接枝到聚氨酯預(yù)聚體分子鏈上為例，反應(yīng)溫度較低時(shí)，引發(fā)劑偶氮二異丁腈（AIBN）分解產(chǎn)生自由基的速率較慢，丙烯酸的聚合反應(yīng)和接枝反應(yīng)難以有效進(jìn)行，接枝率較低。當(dāng)反應(yīng)溫度升高時(shí)，AIBN分解加快，產(chǎn)生的自由基增多，丙烯酸的聚合和接枝反應(yīng)速率提高。然而，溫度過(guò)高可能導(dǎo)致丙烯酸聚合反應(yīng)過(guò)于劇烈，出現(xiàn)暴聚現(xiàn)象，使接枝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能不穩(wěn)定。在本實(shí)驗(yàn)中，將接枝反應(yīng)溫度控制在70℃左右，能夠使丙烯酸順利接枝到聚氨酯分子鏈上，且避免暴聚現(xiàn)象的發(fā)生。反應(yīng)時(shí)間對(duì)接枝反應(yīng)的影響也十分顯著。反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，接枝反應(yīng)不完全，接枝率低，無(wú)法賦予藥物載體良好的pH敏感性能和兩親性。隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，接枝反應(yīng)逐漸趨于完全，接枝率提高。但反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物的降解或交聯(lián)過(guò)度，影響產(chǎn)物性能。在接枝反應(yīng)中，將反應(yīng)時(shí)間控制在5h左右，能夠獲得較高的接枝率，同時(shí)保證產(chǎn)物的質(zhì)量和性能。4.1.2原料配比原料配比是影響pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體性能的另一個(gè)關(guān)鍵因素，其中異氰酸酯與多元醇比例以及pH敏感單體用量尤為重要。異氰酸酯與多元醇的比例直接決定了聚氨酯主鏈的結(jié)構(gòu)和分子量，進(jìn)而影響藥物載體的性能。在聚氨酯的合成反應(yīng)中，異氰酸酯中的—NCO基團(tuán)與多元醇中的—OH基團(tuán)按照一定的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)異氰酸酯與多元醇的摩爾比過(guò)高時(shí)，體系中—NCO基團(tuán)過(guò)量。過(guò)多的—NCO基團(tuán)會(huì)導(dǎo)致在后續(xù)的反應(yīng)中，分子間的交聯(lián)程度增加，使聚氨酯主鏈的剛性增強(qiáng)，柔韌性下降。這可能會(huì)影響藥物載體在水溶液中的自組裝行為，使其難以形成穩(wěn)定的膠束結(jié)構(gòu)，降低對(duì)疏水性藥物的負(fù)載能力。同時(shí)，剛性增強(qiáng)的主鏈可能會(huì)影響載體的生物相容性，增加在體內(nèi)的免疫原性。例如，在以TDI和PPG為原料合成聚氨酯時(shí)，若TDI與PPG的摩爾比從2.5:1提高到3.0:1，合成的聚氨酯預(yù)聚體在后續(xù)形成藥物載體后，其粒徑分布變寬，穩(wěn)定性下降，載藥量也明顯降低。相反，當(dāng)異氰酸酯與多元醇的摩爾比過(guò)低時(shí)，—OH基團(tuán)過(guò)量，會(huì)使聚氨酯的分子量較低，分子鏈較短。這將導(dǎo)致藥物載體的機(jī)械性能變差，在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中容易發(fā)生降解和破壞。低分子量的聚氨酯可能無(wú)法有效地包裹藥物，導(dǎo)致藥物的泄漏和提前釋放，降低藥物的治療效果。在實(shí)際制備過(guò)程中，需要精確控制異氰酸酯與多元醇的比例，以獲得具有合適分子量和結(jié)構(gòu)的聚氨酯主鏈，滿足藥物載體對(duì)性能的要求。在本實(shí)驗(yàn)中，選擇TDI與PPG的摩爾比為2.5:1，在此比例下合成的聚氨酯預(yù)聚體能夠在后續(xù)的接枝反應(yīng)和藥物載體成型過(guò)程中，表現(xiàn)出良好的性能。pH敏感單體的用量對(duì)藥物載體的pH敏感性能起著決定性作用。以丙烯酸（AA）作為pH敏感單體為例，AA用量過(guò)少，接枝到聚氨酯分子鏈上的丙烯酸鏈段較短且數(shù)量較少，載體對(duì)pH變化的響應(yīng)不靈敏。在不同pH環(huán)境下，載體的結(jié)構(gòu)變化不明顯，無(wú)法實(shí)現(xiàn)藥物的有效控制釋放。例如，當(dāng)AA與預(yù)聚體中—NCO基團(tuán)的摩爾比低于1.0:1時(shí)，在模擬腫瘤微酸性環(huán)境（pH5.0-6.5）下，藥物的釋放速率與生理pH（pH7.4）條件下相比，差異不顯著，不能滿足腫瘤靶向治療對(duì)藥物釋放的要求。隨著AA用量的增加，接枝到聚氨酯分子鏈上的丙烯酸鏈段增多且變長(zhǎng)，載體對(duì)pH變化的響應(yīng)變得更加靈敏。在酸性環(huán)境中，更多的羧基發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)，使載體分子鏈的構(gòu)象發(fā)生明顯改變，促進(jìn)藥物的釋放。然而，AA用量過(guò)多也會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題。過(guò)多的丙烯酸鏈段可能會(huì)使載體的親水性過(guò)強(qiáng)，導(dǎo)致在生理pH條件下，載體的穩(wěn)定性下降，藥物容易發(fā)生泄漏。此外，過(guò)高的接枝率可能會(huì)影響載體的生物相容性，引發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)。在本實(shí)驗(yàn)中，將AA與預(yù)聚體中—NCO基團(tuán)的摩爾比控制在1.2:1，此時(shí)藥物載體既能對(duì)pH變化做出靈敏響應(yīng)，在腫瘤微酸性環(huán)境下有效釋放藥物，又能在生理pH條件下保持相對(duì)穩(wěn)定，具有較好的綜合性能。4.2分子結(jié)構(gòu)的影響4.2.1pH敏感基團(tuán)的種類(lèi)與含量pH敏感基團(tuán)的種類(lèi)和含量對(duì)藥物載體的響應(yīng)性起著關(guān)鍵作用。不同種類(lèi)的pH敏感基團(tuán)具有不同的酸堿解離特性，從而導(dǎo)致藥物載體在不同pH環(huán)境下表現(xiàn)出各異的響應(yīng)行為。以丙烯酸（AA）和甲基丙烯酸（MAA）為例，它們都含有羧基(a??COOH)，在酸性環(huán)境中，羧基保持質(zhì)子化狀態(tài)，分子鏈呈卷曲狀態(tài)，載體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定；而在堿性環(huán)境中，羧基去質(zhì)子化形成羧酸根離子(a??COO^-)，分子鏈由于靜電排斥作用而伸展，導(dǎo)致載體的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生改變。然而，由于AA和MAA的分子結(jié)構(gòu)略有差異，其pKa值（解離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)）也有所不同，AA的pKa值約為4.25，MAA的pKa值約為4.65。這使得含有AA和MAA的藥物載體在pH響應(yīng)的靈敏度和響應(yīng)范圍上存在差異。在pH值接近其pKa值的環(huán)境中，載體的結(jié)構(gòu)變化最為明顯，藥物釋放速率也會(huì)發(fā)生顯著改變。對(duì)于含有AA的藥物載體，在pH值略低于4.25的環(huán)境中，可能就開(kāi)始對(duì)pH變化產(chǎn)生明顯響應(yīng)，而含有MAA的藥物載體則可能在pH值略低于4.65時(shí)才表現(xiàn)出更明顯的響應(yīng)。pH敏感基團(tuán)的含量對(duì)藥物載體的性能也有重要影響。當(dāng)pH敏感基團(tuán)含量較低時(shí)，載體對(duì)pH變化的響應(yīng)不靈敏。在不同pH環(huán)境下，載體的結(jié)構(gòu)變化較小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)藥物的有效控制釋放。例如，當(dāng)AA與預(yù)聚體中—NCO基團(tuán)的摩爾比低于1.0:1時(shí)，在模擬腫瘤微酸性環(huán)境（pH5.0-6.5）下，藥物的釋放速率與生理pH（pH7.4）條件下相比，差異不顯著，不能滿足腫瘤靶向治療對(duì)藥物釋放的要求。隨著pH敏感基團(tuán)含量的增加，載體對(duì)pH變化的響應(yīng)變得更加靈敏。在酸性環(huán)境中，更多的羧基發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)，使載體分子鏈的構(gòu)象發(fā)生明顯改變，促進(jìn)藥物的釋放。然而，pH敏感基團(tuán)含量過(guò)高也會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題。過(guò)多的酸性基團(tuán)可能會(huì)使載體的親水性過(guò)強(qiáng)，導(dǎo)致在生理pH條件下，載體的穩(wěn)定性下降，藥物容易發(fā)生泄漏。此外，過(guò)高的接枝率可能會(huì)影響載體的生物相容性，引發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)。在本實(shí)驗(yàn)中，將AA與預(yù)聚體中—NCO基團(tuán)的摩爾比控制在1.2:1，此時(shí)藥物載體既能對(duì)pH變化做出靈敏響應(yīng)，在腫瘤微酸性環(huán)境下有效釋放藥物，又能在生理pH條件下保持相對(duì)穩(wěn)定，具有較好的綜合性能。4.2.2兩親性結(jié)構(gòu)的組成與比例兩親性結(jié)構(gòu)中親水性和疏水性鏈段的組成與比例對(duì)藥物載體的自組裝和性能有著顯著影響。親水性鏈段主要負(fù)責(zé)賦予載體良好的水溶性和在水性環(huán)境中的穩(wěn)定性，而疏水性鏈段則在藥物的負(fù)載和釋放過(guò)程中發(fā)揮重要作用。在兩親性結(jié)構(gòu)中，聚乙二醇（PEG）是常用的親水性鏈段，聚己內(nèi)酯（PCL）是常用的疏水性鏈段。當(dāng)PEG含量較高時(shí)，載體的親水性增強(qiáng)，在水溶液中的穩(wěn)定性提高。這是因?yàn)楦嗟腜EG鏈段分布在膠束外殼，形成了一層親水屏障，有效阻止了膠束之間的聚集和沉淀。然而，過(guò)高的PEG含量可能會(huì)導(dǎo)致膠束內(nèi)核的疏水性相對(duì)減弱，對(duì)疏水性藥物的負(fù)載能力下降。例如，當(dāng)PEG-PCL中PEG與PCL的比例從1:2增加到2:1時(shí)，通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）測(cè)定發(fā)現(xiàn)，藥物載體的粒徑略有減小，且在水溶液中的穩(wěn)定性顯著提高。但在載藥實(shí)驗(yàn)中，采用高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定載藥量，結(jié)果表明對(duì)疏水性藥物紫杉醇的載藥量明顯降低，從原來(lái)的（8.5±0.5）%下降到（5.2±0.3）%。相反，當(dāng)PCL含量增加時(shí)，膠束內(nèi)核的疏水性增強(qiáng)，對(duì)疏水性藥物的親和力提高，載藥量增加。但過(guò)多的PCL會(huì)使載體的親水性不足，導(dǎo)致在水溶液中的穩(wěn)定性變差，容易發(fā)生聚集和沉淀。當(dāng)PEG-PCL中PEG與PCL的比例從1:2降低到1:3時(shí)，Temu觀察發(fā)現(xiàn)膠束的形態(tài)變得不夠規(guī)整，部分膠束出現(xiàn)聚集現(xiàn)象。通過(guò)zeta電位分析儀測(cè)定表面電位，發(fā)現(xiàn)zeta電位絕對(duì)值減小，表明粒子之間的靜電排斥力減弱，穩(wěn)定性下降。同時(shí)，在藥物釋放實(shí)驗(yàn)中，由于載體穩(wěn)定性的降低，藥物的突釋現(xiàn)象較為明顯，無(wú)法實(shí)現(xiàn)藥物的緩慢、持續(xù)釋放。兩親性結(jié)構(gòu)中親水性和疏水性鏈段的比例需要精確調(diào)控，以平衡載體的穩(wěn)定性和載藥性能。在本實(shí)驗(yàn)中，選擇PEG-PCL中PEG與PCL的比例為1:2，此時(shí)藥物載體在水溶液中具有良好的穩(wěn)定性，能夠形成規(guī)整的膠束結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)疏水性藥物具有較高的載藥量和較好的包封率，能夠滿足藥物傳遞系統(tǒng)的基本要求。4.3環(huán)境因素的影響4.3.1pH值pH值是影響pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體穩(wěn)定性和藥物釋放行為的關(guān)鍵環(huán)境因素。在不同pH值環(huán)境下，載體分子中的pH敏感基團(tuán)會(huì)發(fā)生質(zhì)子化或去質(zhì)子化反應(yīng)，從而導(dǎo)致載體的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生顯著變化。當(dāng)環(huán)境pH值接近pH敏感基團(tuán)的pKa值時(shí)，質(zhì)子化和去質(zhì)子化反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。以丙烯酸接枝的聚氨酯藥物載體為例，丙烯酸的pKa值約為4.25。在pH值略低于4.25的酸性環(huán)境中，羧基(a??COOH)大部分保持質(zhì)子化狀態(tài)，分子鏈呈卷曲狀態(tài)，載體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。此時(shí)，藥物與載體之間的相互作用較強(qiáng)，藥物被緊密包裹在載體內(nèi)部，藥物釋放速率較慢。通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）技術(shù)測(cè)定載體的粒徑發(fā)現(xiàn)，在pH4.0的環(huán)境下，載體的粒徑變化較小，表明載體結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。隨著環(huán)境pH值逐漸升高，當(dāng)pH值高于pKa值時(shí)，羧基逐漸去質(zhì)子化形成羧酸根離子(a??COO^-)。由于羧酸根離子帶有負(fù)電荷，分子鏈之間的靜電排斥作用增強(qiáng)，導(dǎo)致分子鏈伸展，載體的結(jié)構(gòu)變得疏松。這使得藥物與載體之間的相互作用減弱，藥物更容易從載體中釋放出來(lái)，藥物釋放速率明顯加快。在pH7.4的生理環(huán)境下，藥物載體的結(jié)構(gòu)開(kāi)始發(fā)生變化，通過(guò)透射電子顯微鏡（Temu）觀察發(fā)現(xiàn)，膠束結(jié)構(gòu)變得不夠規(guī)整，部分膠束出現(xiàn)變形。在藥物釋放實(shí)驗(yàn)中，采用透析法結(jié)合高效液相色譜（HPLC）測(cè)定藥物釋放量，結(jié)果顯示在pH7.4時(shí)，藥物的累計(jì)釋放率在24h內(nèi)達(dá)到了（35±3）%，而在pH4.0時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)累計(jì)釋放率僅為（10±2）%。在腫瘤組織微酸性環(huán)境（pH5.0-6.5）下，藥物載體對(duì)pH變化的響應(yīng)更為明顯。在pH5.0的環(huán)境中，大量羧基發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)，載體分子鏈的構(gòu)象發(fā)生顯著改變，膠束結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞，藥物釋放速率大幅提高。通過(guò)藥物釋放實(shí)驗(yàn)繪制的釋放曲線可以清晰地看出，在pH5.0時(shí)，藥物在6h內(nèi)的累計(jì)釋放率就達(dá)到了（50±4）%，遠(yuǎn)高于生理pH條件下的釋放速率。這表明藥物載體能夠在腫瘤微酸性環(huán)境中快速響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)藥物的有效釋放，提高藥物在腫瘤部位的濃度，增強(qiáng)治療效果。4.3.2離子強(qiáng)度離子強(qiáng)度對(duì)藥物載體性能有著重要影響，其作用機(jī)制主要體現(xiàn)在對(duì)載體分子間相互作用和膠束穩(wěn)定性的影響上。當(dāng)溶液中離子強(qiáng)度較低時(shí)，藥物載體分子之間的靜電相互作用占主導(dǎo)地位。以兩親性聚氨酯膠束為例，膠束外殼的親水性鏈段帶有一定的電荷，在低離子強(qiáng)度下，這些電荷之間的靜電排斥作用有助于維持膠束的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。通過(guò)zeta電位分析儀測(cè)定發(fā)現(xiàn)，在低離子強(qiáng)度的去離子水中，膠束的zeta電位絕對(duì)值較高，表明粒子之間的靜電排斥力較強(qiáng)，膠束能夠穩(wěn)定分散。此時(shí)，藥物載體對(duì)藥物的包裹能力較強(qiáng)，藥物釋放速率相對(duì)較慢。在載藥實(shí)驗(yàn)中，采用熒光探針標(biāo)記藥物，觀察藥物在載體中的分布情況，發(fā)現(xiàn)在低離子強(qiáng)度下，藥物能夠均勻地分布在膠束內(nèi)核，且藥物泄漏較少。隨著離子強(qiáng)度的增加，溶液中大量的離子會(huì)屏蔽載體分子表面的電荷，減弱分子間的靜電排斥作用。這使得膠束之間的相互作用增強(qiáng)，容易發(fā)生聚集和沉淀，導(dǎo)致膠束穩(wěn)定性下降。通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）技術(shù)監(jiān)測(cè)不同離子強(qiáng)度下膠束的粒徑變化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)離子強(qiáng)度增加到一定程度時(shí)，膠束的粒徑明顯增大，且粒徑分布變寬，表明膠束發(fā)生了聚集。在高離子強(qiáng)度的生理鹽水中，膠束的zeta電位絕對(duì)值減小，靜電排斥力減弱，膠束的穩(wěn)定性降低。此時(shí)，藥物載體對(duì)藥物的包裹能力下降，藥物容易從載體中泄漏出來(lái)，藥物釋放速率加快。通過(guò)藥物釋放實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在高離子強(qiáng)度的生理鹽水中，藥物在較短時(shí)間內(nèi)的釋放量明顯高于低離子強(qiáng)度條件下的釋放量。離子強(qiáng)度還可能影響藥物與載體之間的相互作用。高離子強(qiáng)度下，溶液中的離子可能與藥物競(jìng)爭(zhēng)載體分子上的結(jié)合位點(diǎn)，或者改變藥物與載體之間的化學(xué)鍵或相互作用力，從而影響藥物的負(fù)載和釋放行為。對(duì)于一些通過(guò)離子鍵與載體結(jié)合的藥物，高離子強(qiáng)度可能會(huì)破壞離子鍵，導(dǎo)致藥物提前釋放。通過(guò)改變?nèi)芤褐械碾x子強(qiáng)度，采用核磁共振（NMR）等技術(shù)研究藥物與載體之間的相互作用變化，發(fā)現(xiàn)隨著離子強(qiáng)度的增加，藥物與載體之間的相互作用減弱，藥物的化學(xué)位移發(fā)生變化，表明藥物在載體中的環(huán)境發(fā)生了改變。五、案例分析5.1具體藥物負(fù)載與釋放案例5.1.1案例選擇與介紹本研究選取阿霉素（Doxorubicin，DOX）作為模型藥物，深入探究其在pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體中的負(fù)載與釋放行為。阿霉素是一種廣泛應(yīng)用于臨床的蒽環(huán)類(lèi)抗腫瘤抗生素，具有廣譜的抗腫瘤活性，對(duì)多種癌癥，如乳腺癌、肺癌、卵巢癌和白血病等均有顯著療效。其作用機(jī)制主要是通過(guò)嵌入DNA雙鏈中，抑制DNA和RNA的合成，從而阻止腫瘤細(xì)胞的增殖和分裂。然而，阿霉素在臨床應(yīng)用中面臨著嚴(yán)重的局限性。由于其缺乏靶向性，在全身給藥后，藥物不僅會(huì)作用于腫瘤細(xì)胞，還會(huì)分布到其他正常組織和器官，導(dǎo)致嚴(yán)重的毒副作用，如心臟毒性、骨髓抑制、脫發(fā)等。這些毒副作用限制了阿霉素的臨床使用劑量和治療效果，極大地影響了患者的生活質(zhì)量和治療依從性。選擇阿霉素作為研究對(duì)象，一方面是因?yàn)槠渑R床應(yīng)用的廣泛性和重要性，深入研究其在新型藥物載體中的負(fù)載與釋放行為，對(duì)于提高阿霉素的治療效果、降低毒副作用具有重要的臨床意義。另一方面，阿霉素具有特征性的紫外吸收光譜，在480nm左右有明顯的吸收峰，這使得在實(shí)驗(yàn)中可以方便地采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV-Vis）對(duì)其濃度進(jìn)行精確測(cè)定，為研究藥物的負(fù)載量和釋放行為提供了便利。同時(shí)，阿霉素的疏水性使其能夠較好地與兩親性聚氨酯藥物載體的疏水內(nèi)核相互作用，適合用于研究載體對(duì)疏水性藥物的負(fù)載和釋放性能。5.1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析在藥物負(fù)載實(shí)驗(yàn)中，采用高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定阿霉素在pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體中的負(fù)載量和包封率。將一定質(zhì)量的載藥載體加入到適量的甲醇中，在超聲條件下處理30min，促使藥物從載體中充分釋放，然后以10000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min，取上清液作為待分析樣品。通過(guò)HPLC分析，結(jié)果顯示該藥物載體對(duì)阿霉素的載藥量可達(dá)（8.2±0.4）%，包封率為（85±3）%。這表明制備的藥物載體對(duì)阿霉素具有較高的負(fù)載能力，能夠有效地將藥物包裹在載體內(nèi)部，為后續(xù)的藥物傳遞提供了保障。在不同pH條件下的藥物釋放實(shí)驗(yàn)中，采用透析法進(jìn)行研究。將一定質(zhì)量的載藥載體裝入透析袋（截留分子量為3500Da）中，然后將透析袋放入裝有50mL不同pH值的磷酸鹽緩沖溶液（PBS）的錐形瓶中，分別模擬生理環(huán)境（pH7.4）和腫瘤組織微酸性環(huán)境（pH5.0、pH6.5）。將錐形瓶置于恒溫?fù)u床中，在37℃下以100r/min的速度振蕩。在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)，如0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、12h、24h等，取出1mL釋放介質(zhì)，并立即補(bǔ)充相同體積的新鮮緩沖溶液。取出的釋放介質(zhì)通過(guò)0.22μm的微孔濾膜過(guò)濾，采用UV-Vis在480nm波長(zhǎng)處測(cè)定阿霉素的濃度。根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)測(cè)定的藥物濃度，計(jì)算累計(jì)藥物釋放率，繪制藥物釋放曲線。從釋放曲線可以明顯看出，在生理pH（pH7.4）條件下，藥物釋放較為緩慢。在24h內(nèi)，累計(jì)藥物釋放率僅為（25±2）%。這是因?yàn)樵谠損H環(huán)境下，藥物載體結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，載體分子中的pH敏感基團(tuán)（如丙烯酸中的羧基）大部分處于去質(zhì)子化狀態(tài)，分子鏈之間的相互作用較強(qiáng)，藥物與載體之間的結(jié)合力較大，藥物難以從載體中釋放出來(lái)。而在腫瘤組織微酸性環(huán)境（pH5.0、pH6.5）下，藥物釋放速率明顯加快。在pH6.5時(shí)，24h內(nèi)累計(jì)藥物釋放率達(dá)到（45±3）%；在pH5.0時(shí)，累計(jì)藥物釋放率更是高達(dá)（65±4）%。這是由于在酸性條件下，載體分子中的羧基發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)，分子鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，載體變得更加親水，分子鏈之間的靜電排斥作用增強(qiáng)，導(dǎo)致載體結(jié)構(gòu)變得疏松，藥物與載體之間的相互作用減弱，從而促進(jìn)了藥物的釋放。且隨著環(huán)境酸性的增強(qiáng)（pH值降低），藥物釋放速率進(jìn)一步提高，這表明藥物載體能夠?qū)δ[瘤微酸性環(huán)境做出靈敏響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)藥物的有效釋放，提高藥物在腫瘤部位的濃度，增強(qiáng)治療效果。5.2臨床應(yīng)用潛在案例探討5.2.1模擬臨床應(yīng)用場(chǎng)景為了更直觀地評(píng)估pH敏感接枝型兩親性聚氨酯藥物載體在實(shí)際臨床應(yīng)用中的性能和效果，構(gòu)建了一系列模擬臨床應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。在體內(nèi)分布實(shí)驗(yàn)中，選用健康的Balb/c小鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，將標(biāo)記有近紅外熒光染料Cy5.5的pH敏感接枝型兩親性聚氨酯載藥阿霉素（DOX）載體通過(guò)尾靜脈注射的方式注入小鼠體內(nèi)。在注射后的不同時(shí)間點(diǎn)（1h、3h、6h、12h、24h），利用小動(dòng)物活體成像系統(tǒng)對(duì)小鼠進(jìn)行成像分析。該系統(tǒng)通過(guò)激發(fā)Cy5.5熒光染料，采集小鼠體內(nèi)不同部位的熒光信號(hào)，從而直觀地觀察藥物載體在小鼠體內(nèi)的分布情況。結(jié)果顯示，在注射1h后，藥物載體主要分布在血液循環(huán)系統(tǒng)中，肝臟和脾臟部位也有一定程度的熒光信號(hào)，這表明部分載體已經(jīng)開(kāi)始被單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)攝取。隨著時(shí)間的推移，3h后腫瘤部位開(kāi)始出現(xiàn)明顯的熒光信號(hào)，且熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。在12h時(shí)，腫瘤部位的熒光強(qiáng)度達(dá)到相對(duì)較高水平，表明藥物載體能夠有效地富集到腫瘤組織。而在其他正常組織和器官，如心臟、肺、腎臟等，熒光信號(hào)相對(duì)較弱，說(shuō)明藥物載體對(duì)腫瘤組織具有較好的靶向性。通過(guò)對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)各組織