pH响应型聚合物胶束能对周围环境中的pH变化进行响应，使得胶束结构和物化性质发生变化，进而导致胶束亲疏水平衡被破坏，甚至发生结构解体。人体内正常生理组织和血液中的pH值为7.4，而肿瘤组织因肿瘤细胞的增殖呈弱酸性环境,在肿瘤细胞内部的微环境中pH甚至可以达到5.0。另外，人体胃液中pH为1.0～2.5，而肠道环境pH为5.1 ～7.8。这些pH差异可以用作聚合物胶束体系在肿瘤或肠道部位药物控制释放的刺激。构成pH响应型胶束的聚合物结构中通常含有可以发生pH诱导质子化(去质子化)或断裂的基团。
含有可质子化基团的聚合物可以简单分为聚酸和聚碱两类，即聚合物结构中含有弱酸基团(如羧酸)或者弱碱基团(如伯胺和叔胺)。聚(甲基)丙烯酸的pKa值在5.0～6.0之间，是口服药物递释载体中最为常见的聚酸类聚合物。聚碱类聚合物有聚甲基丙烯酸N,N一二甲氨基乙酯(PDMAEMA, pKb值7.4 ) 、聚甲基丙烯酸N,N一二乙氨基乙酯(PDEAEMA, pKb值7.0 ) 、聚组氨酸(Phis, pKb值6. 5 )、聚β-氨基酯(PAE, pKb,值6～6. 8 )和壳聚糖(pKb值6～6.2)等。这些基团的离子状态在其等电点(pKa或pKb)附近发生非常明显的变化。在不同的pH条件下，敏感基团发生质子化(去质子化)，导致聚合物内外离子浓度发生明显改变，聚合物嵌段间的氢键作用发生变化，这种变化将引起聚合物理化性质的改变。
除了含有可质子化基团的聚合物可以形成pH响应型胶束外，结构中含有可pH诱导断裂基团的聚合物也可以自组装形成pH响应型胶束体系。这些可断裂的基团包括亚胺、酰腙、缩醛及肟等。在pH变化时，聚合物中的这些基团断裂使得聚合物性质发生明显变化，从而导致聚合物胶束结构亲疏水平衡被破坏，胶束甚至解体。比如三嵌段聚合物聚乙二醇-b-聚己内酯-b-聚乙二醇PEG-b-OPCL-b-PEG，其中疏水嵌段OPCL主链上含有很多肟键。肟键在pH 7.4条件下稳定，而在酸性条件pH 5.0下则断裂，使得聚合物主链解体，导致聚合物胶束结构解体，从而加快药物释放。比如聚乙二醇-b-聚碳酸酯(PEG-b-PTMC)的嵌段聚合物，在聚碳酸酯的侧链上修饰枝接了含有缩醛结构的基团，得到了两亲性嵌段聚合物PEG-b-PTMBPEC。在pH 7.4条件下，聚合物自组装形成稳定的胶束结构，并负载阿霉素(DOX);这种胶束体系具有基于pH刺激诱导的药物控释性能，在pH 5.0条件下，缩醛结构发生快速水解，疏水嵌段变为亲水，胶束亲疏水平衡破坏，进而胶束发生解体，药物得以快速释放。
胶束pH响应释放示意图
服务描述-纳米药物递送
碳水科技（Tanshtech）通过对聚合物胶束、脂质纳米粒（LNP）、脂质体、聚合物纳米粒、白蛋白纳米粒、纳米乳、金纳米颗粒、纳米石墨烯和水凝胶等纳米颗粒尺寸控制、合理的药物负载、主动靶向策略、表面修饰、缓释控释和联合影像学指导给药等、对纳米粒进行合理的组装和功能化，实现对小分子化学药物、大分子蛋白药物、多肽、抗体、RNA等核酸药物进行靶向递送，同时联合靶向、诊断等多功能，实现多功能纳米药物设计。
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