本研究主要在製備具溫度及pH值雙重敏感性且具葉酸標靶的奈米複合載體以作為藥物控制釋放載體，利用腫瘤細胞上具有葉酸受體及腫瘤附近的pH值較低，希望藉由葉酸標靶的特性，使藥物載體在腫瘤細胞附近時，藥物載體表面上的葉酸與受體結合，再根據其酸鹼敏感的特性進行藥物釋放。此研究是利用丙烯酸(Acrylic acid, AA)與氮-異丙基丙烯醯胺(N-isopropylamide，NIPAAm)以可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(Reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization，RAFT)活性自由基聚合方法合成末端帶有酸基和十二烷基三硫代碳酸酯的窄分子量分佈PAA-b-PNIPAAm共聚物，作為環境敏感型高分子主體，並藉由調整高分子的pH值來控制低臨界溫度值(Lower critical solution temperature，LCST)，當pH值調整至6及7時，可以得到LCST接近於人體溫度37 oC，隨後透過動態光散射及TEM證明高分子具自組裝的能力。接著利用EDC/NHS活化葉酸上的酸基將其接枝至幾丁聚醣上，以紫外光-可見光分光光度計計算葉酸的接枝比，Chitosan-folate的葉酸接枝比為1.52%。最後，將PAA-b-PNIPAAm溶液加入葉酸修飾幾丁聚醣溶液中進行反應形成Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm複合載體，以動態光散射探討其微胞型態。

In this study﹐dual thermo- and pH-responsive and folate-target nanocomposites were prepared to serve as potential carriers for controlled delivery of drugs. Reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization of acrylic acid (AA) and N-isopropylamide (NIPAAm) was used to synthesize PAA-b-PNIPAAm copolymers with acid and dodecyltrithiocarbonate end groups. The PAA-b-PNIPAAm copolymers were environment-responsive and had narrow molecular weight distribution. Adjusting the pH to 6 and 7 could bring the lower critical solution temperature (LCST) of the copolymers to around average normal body temperature (37 oC). Self-assembling properties of the copolymers were observed by dynamics light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM). Chitosan was modified with folic acid in HAc(aq)/DMSO through the reaction of amino group with carboxyl group. The degree of folic acid substitution was calculated to be 1.52%. At last, the Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm composite carriers were prepared by adding the PAA-b-PNIPAAm solution into Chitosan-folate solution. DLS were used to investigate the micelle morphology of the Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm composite carriers.

中文摘要：	I
Abstract	I
目錄	III
圖目錄	VI
表目錄	VIII
第一章 緒論	1
1.1 前言	1
1.2 研究動機與目的	2
第二章 文獻回顧	3
2.1 微觀環境下的腫瘤組織	3
2.2 藥物控制釋放	6
2.2.1 藥物傳輸系統	6
2.2.2 標靶性藥物傳輸載體	8
2.3 幾丁聚醣簡介及其在藥物釋放載體的應用	10
2.4 環境敏感型高分子	11
2.4.1 溫度敏感型高分子	13
2.4.2 酸鹼敏感型高分子	16
2.5 可逆加成斷裂鏈轉移聚合法 (Reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization，RAFT)	17
第三章 實驗方法與步驟	22
3.1 實驗藥品	22
3.2 實驗儀器	26
3.3 實驗步驟	29
3.3.1 利用RAFT法合成嵌段共聚物	29
3.3.1.1 合成PAA-CTA高分子	29
3.3.1.2 利用RAFT法合成PAA-b-PNIPAAm嵌段共聚物	31
3.3.2 嵌段共聚物的結構與性質分析	32
3.3.2.1 高分子結構分析	32
3.3.2.2 丙烯酸單體轉化率及PAA-CTA均聚物分子量	33
3.3.2.3 PAA-b-PNIPAAm嵌段共聚物分子量	34
3.3.2.4 高分子相轉變溫度(LCST)的量測	35
3.3.2.5 粒徑分析及表面電位的量測	35
3.3.2.6 嵌段共聚物自組裝形態 (TEM)	36
3.3.3 Chitosan-folate的合成與結構分析	37
3.3.3.1 合成Chitosan-folate	37
3.3.3.2 結構分析	38
3.3.3.3 葉酸接枝比(GP)的測定	39
3.3.4 Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm複合載體製備及性質研究	40
3.3.4.1 製備Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm複合載體	40
3.3.4.2 結構分析	41
3.3.4.3 粒徑及表面電位分析	41
第四章 結果與討論	42
4.1 合成PAA-CTA高分子	42
4.1.1 結構分析(FTIR)	42
4.1.2 轉化率及分子量	44
4.2 合成PAA-b-PNIPAAm嵌段共聚物	46
4.2.1 結構分析(FTIR)	46
4.2.2 分子量計算(NMR)	49
4.2.3 pH值對相轉變溫度(LCST)的影響	51
4.2.4 粒徑及表面電荷分析	53
4.2.5 形態分析(TEM)	57
4.3 Chitosan-folate的性質測定	58
4.3.1 結構分析	58
4.3.2 葉酸接枝比的計算	62
4.4 Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm複合載體	64
4.4.1 結構分析	64
4.4.2 粒徑及表面電位分析	67
第五章 結論	68
第六章 參考文獻	70



圖2-1 (a)(b) pH值在體外的成像；(c)(d)(e)(f)體內腫瘤的pH值成像[3]	4
圖2-2 不同給藥模式下的藥物濃度曲線圖[5]	6
圖2-3 不同控制釋放機制之藥物釋放示意圖[5]	7
圖2-4 主動腫瘤標靶聚合物奈米顆粒於癌症化療上的示意圖[6]	8
圖2-5 (a)FA-PEG-PAsp(DIP)-CA酸鹼敏感型微胞示意圖與標靶行為對(b)腫瘤累積量及(c)腫瘤體積的影響[7]	9
圖2-6 PVEA-b-PNIPAAm-b-PVEA之(a)反應途徑及(b)(c)不同含水量對高分子形態之影響[19]	14
圖2-7 PAMAM-g-PNIPAAm及PAMAM-g-PNIPAAm-co-PEG (a)反應途徑及(b)穿透率與溫度的關係圖；(c) PAMAM於30oC及37oC下藥物釋放曲線；(d) PAMAM-g-PNIPAAm及PAMAM-g-PNIPAAm-co-PEG分別於30oC及37oC下藥物釋放曲線；(e)PAMAM-g-PNIPAAm及(f)PAMAM-g-PNIPAAm-co-PEG相轉變之形態[20]	15
圖2-8 鏈轉移劑結構示意圖[23]	17
圖2-9 可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)之均聚物反應機制[24]	20
圖2-10 可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)之均聚物反應機制[24]	21
圖3-1 以RAFT法合成PAA-CTA均聚物	29
圖3-2 RAFT反應裝置圖	30
圖3-3 合成PAA-CTA高分子流程圖	30
圖3-4 利用RAFT法合成PAA-b-PNIPAAm嵌段共聚物	31
圖3-5 合成PAA-b-PNIPAAm嵌段共聚物流程圖	32
圖3-6 合成Chitosan-folate之反應途徑	37
圖3-7 合成Chitosan-folate流程圖	38
圖3-8 製備Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm複合載體流程圖	40
圖4-1 (a)RAFT agent (DMP) (b)PAA(以AIBN起始聚合) (c)PAA-CTA(以RAFT法聚合)紅外線吸收光譜圖	43
圖4-2 PAA-CTA之1H-NMR光譜圖	44
圖4-3 (a) PAA-CTA (b)PNIPAAm (以AIBN起始聚合) (c) PAA-b-PNIPAAm(以RAFT法聚合)的紅外線吸收光譜圖	47
圖4-4 PAA-b-PNIPAAm之1H-NMR光譜圖	49
圖4-5 不同pH值下PAA-b-PNIPAAm高分子溶液(0.1%，w/v)在λ= 450 nm穿透率與溫度的關係圖	52
圖4-6 不同pH值的PAA-b-PNIPAAm高分子溶液(0.1%，w/v)在不同溫度下的粒徑變化	54
圖4-7 PAA-b-PNIPAAm形態示意圖	55
圖4-8 PAA-b-PNIPAAm於50oC下在(a)pH= 4；(b)pH= 5環境的自組裝微胞圖	57
圖4-9 (a) Chitosan (b) Folic acid (c) Chitosan-folate的紅外線吸收光譜圖	59
圖4 10 Chitosan-folate之1H-NMR光譜圖	61
圖4-11 不同濃度的葉酸溶液在λ= 363 nm的吸光度值	63
圖4 12 (a)PAA-b-PNIPAAm(b)Chitosan-folate (c) Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm紅外線吸收光譜圖	65

表目錄
表2-1 利用MRS/MRI測量腫瘤周圍pH值[4]	5
表2-2 環境敏感型材料相關文獻	12
表3-1 PAA-CTA配方	30
表3 2 PAA-b-PNIPAAm配方	31
表3 3 Chitosan-folate (CS-FA)配方	38
表3-4 Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm複合載體配方	40
表4 1 PAA-CTA高分子官能基紅外線光譜的吸收位置[25]	43
表4 2 PAA-CTA高分子1H-NMR光譜的吸收位置	45
表4 3 PAA-CTA高分子的轉化率、聚合度及分子量	45
表4 4 PAA-b-PNIPAAm嵌段共聚物官能基紅外線光譜的吸收位置[25]	48
表4 5 PAA-b-PNIPAAm嵌段共聚物1H-NMR光譜的吸收位置	50
表4 6 PAA-b-PNIPAAm高分子的聚合度及分子量	50
表4 7 不同pH值的PAA-b-PNIPAAm高分子溶液(0.1%，w/v)在不同溫度下的粒徑變化	54
表4 8 不同pH值的PAA-b-PNIPAAm高分子溶液(0.1%，w/v)在50C下的表面電荷	55
表4 9 不同pH值的PAA-b-PNIPAAm相轉變溫度(LCST)相關文獻整理	56
表4 10 Chitosan-folate官能基紅外線光譜的吸收位置[25]	60
表4 11 Chitosan-folate 1H-NMR光譜的吸收位置	61
表4 12 Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm複合顆粒官能基紅外線光譜的吸收位置[25]	66
表4-13不同溶液中的Chitosan-folate/PAA-b-PNIPAAm複合顆粒(0.1%，w/v)在37oC下的粒徑及界達電位變化	67

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