聚合物膠束藥物體系自組裝模擬研究

《聚合物膠束藥物體系自組裝模擬研究》是依託寧波大學，由諸躍進擔任負責人的國家自然科學基金資助面上項目。

基本介紹

• 中文名：聚合物膠束藥物體系自組裝模擬研究
• 依託單位：寧波大學
• 項目負責人：諸躍進
• 項目類別：面上項目

項目簡介

聚合物膠束是重要的納米藥物載體，具有廣泛的套用前景。本項目採用計算機模擬方法研究線型嵌段共聚物、星型嵌段共聚物、接枝共聚物和聚電解質與藥物顆粒和溶劑分子組成的幾類主要的聚合物膠束藥物體系的自組裝，探索共聚物的嵌段比、嵌段與藥物顆粒的相互作用、溶劑分子與藥物顆粒和嵌段間相互作用、聚電解質鏈聚合度、電離度、藥物顆粒大小及帶電量、單價鹽離子濃度等因素對體系形成聚合物膠束的作用，分析膠束結構形成過程中體系各種相互作用之間的競爭機制，各組分體積分數以及其它系統參數與體系膠束結構的關係，膠束形狀、結構和粒徑的控制條件，藥物顆粒的分布特性，探討各膠束的穩定性，以及可能的藥物釋放性能和載藥性能，為基於藥物性質設計合適的共聚物和聚電解質, 提供一定的理論依據。

結題摘要

聚合物膠束是重要的納米藥物載體，具有廣泛的套用前景。本項目採用自洽場/混合粒子場（SCFT/HPF）理論，研究了藥物顆粒/ABA星型嵌段聚合物在稀溶液中在自組裝相行為。結果顯示，當藥物顆粒體積分數小於飽和濃度時，隨著藥物顆粒體積分數的增加，膠束平均直徑增大；藥物顆粒封裝率達到100%；膠束載藥能力逐漸變大。當藥物顆粒體積分數等於飽和濃度時，膠束尺寸達到最大且均一，膠束載藥能力達到最大，而當藥物顆粒體積分數大於飽和濃度時，藥物顆粒封裝率降低。研究了ABA線型三嵌段共聚物與納米藥物顆粒的共混物在水溶液中自組裝形成膠束藥物載體的相行為。研究表明，藥物顆粒體積分數和共聚物嵌段比一定時，隨著共聚物濃度的減少，膠束個數逐漸減少。共聚物濃度小於臨界膠束濃度時，共聚物不能形成膠束。共聚物臨界膠束濃度受藥物顆粒體積分數和嵌段比的影響。研究了AB兩嵌段共聚物、均聚物C和藥物顆粒在稀溶液中的自組裝相行為。結果表明，均聚物C體積分數增加，膠束尺寸將變大，藥物顆粒封裝率增大而膠束載藥能力降低。增大疏水B嵌段在共聚物中的嵌段比，藥物顆粒封裝率、膠束載藥能力和膠束的尺寸都隨著增大，模擬結果與實驗相符合。研究還給出了藥物顆粒和均聚物在膠束中的分布情況。採用連續自洽場理論數值研究了柔性強酸強鹼型聚電解質在一個帶相反電荷而沉浸在聚電解質溶液中的帶電小球形顆粒上的吸附,多重格線法用於數值求解擴散方程和泊松方程。模擬結果顯示，在低表面電荷密度和高聚電解質鏈單體平均電荷分數的參數範圍，電荷補償程度較高，且電荷補償程度隨著半徑的增大而減小。在高表面電荷密度和低聚電解質鏈單體平均電荷分數的參數範圍，電荷補償程度相對較低，電荷補償度隨著半徑的增加而增加。研究了浸漬在弱帶電聚電解質溶液中柔性聚電解質在二維帶電正方形顆粒表面的吸附行為。研究發現，吸附的聚電解質鏈的邊界層厚度與鏈的長度無關，而與表面電荷密度和聚電解質鏈的電荷分數分別有冪律標度關係。我們的研究為實驗製備聚合物膠束藥物載體提供了有用的依據。