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“隐身术”应该是大部分小伙伴童年时幻想过的法术吧,记得儿时搬板凳坐在电视前看西游记,看到孙悟空施展隐身术偷吃蟠桃的时候,也跳起来大喊我要学隐身术!
虽然隐身术对于我们来说是天方夜谭,可是在微观领域,真的有种物质可以做到“隐身”。这种物质就是两性离子聚合物,与其说它可以隐身,倒不如说它可以在体内进行完美的“伪装”!这是怎么回事呢?
原来是因为一些药物在靶向递送过程中被网状内皮系统和单核巨噬细胞系统识别并快速从血液中清除。因此,表面PEG化、合适的纳米尺寸以及中性偏弱负电性将有助于纳米药物在血液中“隐身”,从而延长其在血液中的循环时间。除此之外,还可以通过包覆红细胞膜或者巨噬细胞膜等对纳米药物进行伪装,从而避免药物被吞噬。但是由于细胞膜提取的种属差异性不利于批量生产等原因,限制了其应用。而两性离子作为一种人工合成的双分子层类膜结构则在广泛生产应用中显现出巨大的优势。
两性离子聚合物是一类整体呈电中性,且在同一单体侧链上同时含有阴、阳离子基团的高分子材料,这种两性电荷基团的组合使聚合物保持电中性同时具有超亲水性。
两性离子常见的制备方法主要有三类:
1、原子转移自由基聚合法
2、可逆加成-断裂链自由基聚合法
3、氮氧稳定自由基聚合法
1、羧基甜菜碱两性离子聚合物:以具有羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(CBMA)为单体、过硫酸铵为引发剂、亚硫酸钠为还原剂,采用自由基聚合工艺制备的羧基甜菜碱两性离子聚合物PCBMA。
2、磺基甜菜碱两性离子聚合物:以甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)和1,3-丙基磺内酯为原料,合成了3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸盐(DMAPS);并在盐溶液中以过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系为引发剂,与丙烯酰胺(AM)单体进行自由基共聚合反应,获得了磺基甜菜碱型两性离子共聚物P(AM-DMAPS)。
3、磷胆碱两性离子聚合物:以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸(酰)胆碱为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在引发剂的作用下通过自由基自由聚合,获得磷胆碱两性离子聚合物。
1、延长血液循环时间
2、降低免疫反应
3、可忽略的加速血液清除(ABC)现象
4、可生物降解
5、亲水性及盐亲和性
6、抗污、抗菌、润滑
两性离子聚合物固有的超亲水性赋予了其较好的生物相容性,生物系统中具有重要的应用潜力。
两性离子在生物医学领域及工业领域具有丰富的应用场景:
1、药物递送
2、控制药物释放
3、医疗诊断
4、生物传感器
5、石油工业
6、电池电极
7、抗蛋白质污染
参考文献:
[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)