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“隱身術”應該是大部分小伙伴童年時幻想過的法術吧,記得兒時搬板凳坐在電視前看西游記,看到孫悟空施展隱身術偷吃蟠桃的時候,也跳起來大喊我要學隱身術!
雖然隱身術對于我們來說是天方夜譚,可是在微觀領域,真的有種物質可以做到“隱身”。這種物質就是兩性離子聚合物,與其說它可以隱身,倒不如說它可以在體內進行完美的“偽裝”!這是怎么回事呢?
原來是因為一些藥物在靶向遞送過程中被網狀內皮系統和單核巨噬細胞系統識別并快速從血液中清除。因此,表面PEG化、合適的納米尺寸以及中性偏弱負電性將有助于納米藥物在血液中“隱身”,從而延長其在血液中的循環時間。除此之外,還可以通過包覆紅細胞膜或者巨噬細胞膜等對納米藥物進行偽裝,從而避免藥物被吞噬。但是由于細胞膜提取的種屬差異性不利于批量生產等原因,限制了其應用。而兩性離子作為一種人工合成的雙分子層類膜結構則在廣泛生產應用中顯現出巨大的優勢。
兩性離子聚合物是一類整體呈電中性,且在同一單體側鏈上同時含有陰、陽離子基團的高分子材料,這種兩性電荷基團的組合使聚合物保持電中性同時具有超親水性。
兩性離子常見的制備方法主要有三類:
1、原子轉移自由基聚合法
2、可逆加成-斷裂鏈自由基聚合法
3、氮氧穩定自由基聚合法
1、羧基甜菜堿兩性離子聚合物:以具有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯(CBMA)為單體、過硫酸銨為引發劑、亞硫酸鈉為還原劑,采用自由基聚合工藝制備的羧基甜菜堿兩性離子聚合物PCBMA。
2、磺基甜菜堿兩性離子聚合物:以甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)和1,3-丙基磺內酯為原料,合成了3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽(DMAPS);并在鹽溶液中以過硫酸銨-亞硫酸氫鈉氧化還原引發體系為引發劑,與丙烯酰胺(AM)單體進行自由基共聚合反應,獲得了磺基甜菜堿型兩性離子共聚物P(AM-DMAPS)。
3、磷膽堿兩性離子聚合物:以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸(酰)膽堿為單體,N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)為交聯劑,在引發劑的作用下通過自由基自由聚合,獲得磷膽堿兩性離子聚合物。
1、延長血液循環時間
2、降低免疫反應
3、可忽略的加速血液清除(ABC)現象
4、可生物降解
5、親水性及鹽親和性
6、抗污、抗菌、潤滑
兩性離子聚合物固有的超親水性賦予了其較好的生物相容性,生物系統中具有重要的應用潛力。
兩性離子在生物醫學領域及工業領域具有豐富的應用場景:
1、藥物遞送
2、控制藥物釋放
3、醫療診斷
4、生物傳感器
5、石油工業
6、電池電極
7、抗蛋白質污染
參考文獻:
[1] Shaojun Peng, Hao Wang, Wei Zhao, Yongjie Xin, Yu Liu, Xiangrong Yu, Meixiao Zhan,Shun Shen, and Ligong Lu,Zwitterionic Polysulfamide Drug Nanogels with Microwave Augmented Tumor Accumulation and On‐Demand Drug Release for Enhanced Cancer Therapy,Advanced Functional Materials 30 (2020)
[2] Dongxiang Li, Qianling Wei, Chunxing Wu, Xiaofang Zhang, Qihao Xue, Taoran Zheng, Meiwen Cao, Superhydrophilicity and strong salt-affinity: Zwitterionic polymer grafted surfaces with significant potentials particularly in biological systems, Advances in Colloid and Interface Science 278(2020)