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生物可降解两亲性嵌段共聚物的合成及其作为药物或基因载体的研究
生物可降解两亲性嵌段共聚物的合成及其作为药物或基因载体的研究
综述：
随着生物技术和医学技术的不断发展，药物输送系统和基因治疗成为了研究的重要方向。由于药物和基因在人体内的稳定性及人体免疫系统的影响，对药物和基因进行载体的包装和保护成为了必要的手段。然而，常规的载体普遍存在着严重的毒性和不良反应，难以达到良好的治疗效果。
为了解决这个问题，研究人员开始探索新的材料作为药物和基因的载体。两亲性嵌段共聚物由于其独特的结构和性质，在药物输送系统中表现出了广阔的前景。相比于传统材料，两亲性嵌段共聚物具有更好的生物相容性、更低的毒性、更好的稳定性和更高的药物释放效率等优势。
同时，两亲性嵌段共聚物的化学结构也可以通过改变共聚物的聚合方式、单体配比、分子量等方式进行调控，以达到更好的药物释放、核酸传递和靶向性等性质，从而实现更高的治疗效果。
综上所述，两亲性嵌段共聚物的合成及其在药物和基因治疗中的应用有着广泛的前景和应用价值，也成为材料科学和生物医学领域的重要研究方向之一。
一、两亲性嵌段共聚物的定义和分类
1.1两亲性嵌段共聚物的定义
两亲性嵌段共聚物是指由两种亲性不同的单体（或嵌段）经过特定的共聚方式，构成的分子链。其中一端亲水性较强，另一端亲水性较差，两端形成两相结构，从而形成聚集态。
1.2两亲性嵌段共聚物的分类
按照嵌段的亲水性、亲疏性和相容性，两亲性嵌段共聚物可分为以下几种类型：
（1）嵌段亲水性高、亲疏性大的共聚物，如PEG-PLA、PEG-PCL、PEG-PMMA等，主要用于制备水溶性药物的微球和纳米粒子。
（2）嵌段亲疏性均相对较小的共聚物，如PLGA-PEG、PLA-PEG、PCL-PEG等，具有较好的生物相容性和生物降解性，主要用于制备药物的微球、纳米粒子以及基因传递系统等。
（3）常用于制备协同输送载体的双嵌段两亲性共聚物，如PEG-Poly(Lysine)和PEG-Poly(amidoamine)等。
二、两亲性嵌段共聚物的合成方法
两亲性嵌段共聚物的合成方法多种多样，根据不同的单体、反应条件和聚合方式，可以得到不同的嵌段结构和性质。常见的合成方法包括以下几种：
2.1自由基聚合法
自由基聚合法是一种广泛使用的嵌段共聚物合成方法，常用的反应体系有溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和无机胶体模板法等。
2.2离子聚合法
离子聚合法是通过单体间的离子相互作用聚合得到两亲性嵌段共聚物的一种方法，如聚乳酸-赖氨酸（PLA-PLL）的合成等。
2.3亲水-亲疏相互作用聚合法
亲水-亲疏相互作用聚合法是近年来发展起来的一种新型的嵌段共聚物合成方法，它是通过亲水单体和亲疏单体之间的相互作用来构建嵌段共聚物链，如利用POEGMA和PDMAEMA两种合成基础单体的均聚物组装成的两亲性嵌段共聚物。
三、两亲性嵌段共聚物在药物输送和基因治疗中的应用
3.1药物输送系统中的应用
两亲性嵌段共聚物可以被用来制备不同类型的载体从而实现药物输送系统，主要包括微球、纳米粒子和水凝胶等。例如，PLGA-PEG可以用于制备微球，可以缓慢而又稳定地释放药物，而PEG-PCL则可以制备出较小的纳米粒子，并有更高的稳定性和药物释放效率。
3.2基因治疗中的应用
两亲性嵌段共聚物可以用来制备出不同类型的载体从而实现基因治疗，如DNA载体、siRNA载体和蛋白质载体等。例如，PEG-PDMAEMA可以用于制备DNA载体，而PEG-PLA可以用于制备siRNA载体。这些载体可以稳定地包装和保护核酸，并在细胞内释放，从而达到更好的基因治疗效果。
3.3靶向性药物输送和基因治疗中的应用
两亲性嵌段共聚物可以通过在分子链上引入靶向性分子，实现靶向性药物输送和基因治疗。例如，PEG-PLA可以通过在聚合物链上引入受体识别分子，如受体结合肽RGD、趋化因子受体等，在肿瘤细胞上实现靶向性输送。
同时，两亲性嵌段共聚物的外表面也可以进一步修饰，如引入羟基等亲水性基团，增加所制备纳米粒子的稳定性和在生物环境中的生物相容性。此外，聚合物链上引入抗体、蛋白质、核酸等功能分子，也可以实现智能药物输送，比如通过酶催化分解、碱基水解等反应释放药物。
四、两亲性嵌段共聚物的评价及展望
作为一种新兴的药物和基因载体，两亲性嵌段共聚物在药物输送和基因治疗方面的应用前景非常广阔。虽然在实际应用过程中还面临着一系列的问题，如药物分子多样性、药物输送量的控制、靶向性的提高、稳定性和成本等，但是随着不断的研究和开发，相信这些问题会逐步得到解决。
同时，未来的研究方向也主要集中在两亲性嵌段共聚物的制备和性质调控上，比如探究新颖的单体、改进聚合条件、提高聚合反应的选择性和效率、精密控制嵌段长度和序列、构建复杂的组装更复杂的载体结构，增强药物的靶向性