光、温度响应聚多肽的制备及其性质的研究

发布时间：2020-06-03 16:58

【摘要】：刺激响应聚合物是一类在外界条件的刺激下,其物理性质或者化学性质发生变化的聚合物。根据外界环境的不同,刺激响应聚合物可以分为温度响应型、pH响应型、光响应型等。当聚合物中含有两种或两种以上功能基团时,会形成多重刺激响应性质的聚合物。具有多重刺激响应性质的聚合物在药物控释体系、生物传感、智能表面等领域具有重要的理论研究价值和应用前景。将温度和光响应两者结合构筑的聚合物材料在调控生物大分子的活性、表面的亲水性及纳米材料的聚集行为等方面具有重要的应用前景。然而,传统的构筑方法主要是将温度和光响应基团共接枝到聚合物主链上,这必将导致单类响应基团的侧基密度较低,不利于材料响应性能的发挥。该论文提出在单侧链中同时引入两种响应基团,重点研究侧基结构和外界条件等对聚合物响应性质的影响。本文合成了两种光、温度响应型聚多肽,通过~1H NMR、FTIR等测试方法表征了它们的结构,通过UV-vis或DLS研究了它们的刺激响应。本文具体内容如下:第一部分工作即本文的第二章中我们通过重氮偶联、羟基脱氢偶联、羧酸酰化、酰氯与醇酯化、巯基与烯烃加成等一系列反应,合成了侧链含有偶氮苯及硫醚键的聚多肽(P(Azo-S-OEG_7)),通过过氧化氢氧化得到P(Azo-S~(OX)-OEG_7)。利用~1H NMR、FTIR、UV-Vis等方法对聚合物的化学结构、溶解度、与溶剂分子的相互作用及其氧化与光照前后结构变化进行表征,研究其光响应、温敏性以及氧化的性质。P(Azo-S-OEG_7)与P(Azo-S~(OX)-OEG_7)在乙醇/水混合溶剂呈现可逆UCST转变,我们通过测试光响应对其UCST浊点的影响发现,氧化前后光响应对UCST浊点的影响是相反的,即氧化前紫外光照射后浊点下降,可见光照射后浊点增加;氧化后紫外光照射后浊点增加,可见光照射后浊点下降。P(Azo-S~(OX)-OEG_7)在水中也表现出一种不寻常的光调节LCST型溶液相行为,紫外光照射后浊点下降,可见光照射后浊点增加。第二部分工作即本文的第三章中我们通过酰氯与醇酯化、季铵盐化、点击化学等反应在已知聚合物PAPLG的基础上合成了一种含有偶氮苯和低聚乙二醇(OEG)的含有丁基咪唑的离子型聚多肽P(Azo-OEG_3-ImCl),并通过离子交换得到了P(Azo-OEG_3-ImI)和P(Azo-OEG_3-ImBF_4)。利用FTIR、~1H NMR证实了分子结构。P(Azo-OEG_3-ImI)在乙醇溶液中呈现可逆UCST转变,P(Azo-OEG_3-ImI/BF_4)在乙醇/水混合溶剂呈现可逆UCST转变,并且我们测试了光响应对UCST转变浊点的影响,紫外光照射后浊点下降,可见光照射后浊点增加。P(Azo-OEG_3-ImCl/I)在水溶液中在盐(NaI)诱导的条件下展示了UCST型温度和光双重响应性质。同时我们还测试了聚合物在药物释放方面的潜在应用,将P(Azo-OEG_3-ImCl)加入到PVA水凝胶内,研究其作为一种添加剂在药物释放中的潜在应用。
【图文】：

刺激响应,聚合物

第 1 章绪论激响应聚合物响应聚合物是一类可以随着一些外界环境的刺激，聚合物本身的微变，从而导致宏观性质随之发生变化的聚合物[1-4]。随着生物材料、迅猛发展，刺激响应聚合物逐渐走进科研人员和广大人民群众的视常生活中逐渐发挥出其特定的作用，而且其在许多新兴领域有着巨。人们根据对外界环境变化的响应不同将刺激响应聚合物分为温度-7]、光响应聚合物[8, 9]、氧化还原聚合物[10]、pH 响应聚合物[11]、磁响体响应聚合物[12,13]等等。刺激响应聚合物在许多领域尤其是智能材用方面[15-17]有着重要的应用（如图 1.1），如作为药物载体[18]，细因载体[20]等。

示意图,阳离子型聚合物,反离子,性质

图 1.2 反离子诱导阳离子型聚合物出现 UCST 性质示意图21]采用 RAFT 聚合法合成了一系列 N-丙烯酰甘氨酸酰胺（MAA）的共聚物 P(NAGA-co-MAA)（如图 1.3），共聚A 单元之间可以形成 H 键，与 PNAGA 均聚物相比，这种接近人体温度。Wu 等人利用这一现象采用 RAFT 水分散o-MAA)作为壳，以聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)作为AA)-b-P(NIPAM-co-BIS)纳米凝胶，这种纳米凝胶在 pH=CST 型，，这种 UCST 型的纳米凝胶因为转变温度与体温接和生物工程领域有所应用。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ460.4

【相似文献】