单链折叠的温敏型聚多肽的合成和性质研究
发布时间：2021-11-09 11:15
温度响应聚合物是指会随着外界温度变化,其物理或者化学性质发生改变的一类聚合物,聚多肽则是一类具有良好生物相容性的材料,而温度响应聚多肽作为具有温度响应性质的聚多肽,由于其独特的性质而在许多领域具有巨大的应用价值。因此,关于温度响应聚多肽的结构与性能的研究一直受到科研工作者的广泛关注。本文设计了两种不同结构的单链折叠的温度响应聚多肽,我们利用1H NMR、GPC、CD和DLS等仪器对分子结构进行了表征,用变温UV-vis和DLS对其温度响应性质进行了测试,我们对比了单链折叠与直链温度响应聚多肽的UCST性质。除此之外,本文还测试并对比了单链折叠与直链温度细胞毒性,我们发现单链折叠之后的聚多肽材料的UCST性质有着很高的浊点,而通过细胞毒性实验我们发现单链折叠的聚多肽细胞毒性大大低于其对应的直链聚多肽。我们的工作合成了两种不同的单链折叠的温度响应聚多肽,这不仅丰富了温度响应聚多肽的种类,同时也为以后相关的研究提供了指导。本文具体探究内容如下:第二章中我们首先通过以双端氨基的PEG4000作为引发剂引发γ-3-甲硫基丙基-L-谷氨酸酯的N-酰胺酸酐...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
温度响应聚合物可激活光动力疗法示意
HPMA）的共聚物（如图1.2所示），他们还系统地研究了这些聚合物的热响应行为，他们的这些共聚物的相转变温度从29℃到92℃之间，范围极为广泛，而且他们还发现，随着HPMA组分的增加，共聚物的转变温度也升高。这对于PNIPAM型温度响应聚合物的LCST的调控提供了很好的思路。此外，复旦大学的武培怡课题组，通过以PNIPAM作为内核，以正丙基酰胺和甲基丙烯酸的共聚物作为外壳构筑了纳米凝胶，这种纳米凝胶在pH为1~4时同时具有LCST和UCST，通过调控结构参数，可以使纳米凝胶相转变接近体温，这在生物工程领域有很好的应用前景。图1.2PNIPAM衍生物型温度响应聚合物示意含OEG基团的LCST型聚合物近年来也被大量研究[26]，相对于PNIPAM型的LCST聚合物，OEG基团一般用作侧基接枝在主链上，这种聚合物还可以通
硕士学位论文3过调节OEG长度来调节相转变温度。Tang课题组[27]合成了一系列不同OEG侧链长度的LCST型聚合物，并研究了其热响应性质，他们发现同一主链结构，侧基OEG的长度越长，水溶液中的相转变温度越高。此外，也有一些主链结构含有PEG的聚合物的热响应性质引起了科研工作者的兴趣。例如Kokkoli等[28]设计合成的一种中间链段为PEG的三嵌段的聚（δ-戊内酯-co-L-丙交酯），简称PVLA-PEG-PVLA，这种三嵌段聚多肽在37℃时可以形成水凝胶，而且这种凝胶还可以自然降解，这使得这种凝胶具有很大的潜在价值（如图1.3所示）。图1.3PVLA-PEG-PVLA的LCST以及其形成水凝胶示意1.1.2UCST型聚合物目前人们研究的温度响应聚合物大多是LCST型的，但是UCST型的因为其低温不溶加热溶解的特性，具有更加良好的应用价值，比如在作为药物载体时，UCST型聚合物由于其低温时聚集，此时包裹了药物后进入人体温度升高从而可以将药物释放出来，这是LCST型聚合物不能做到的。因此UCST型温度响应聚合物的研究更受人们的关注，也有越来越多不同类型的UCST型温敏聚合物被报道[22,29-31]。赵[32]等人发现聚甲基丙烯酸烷酯在工业上重要的非挥发性有机液体聚α烯烃（PAO）中具有UCST性质，他们采用表面引发的RAFT聚合合成了一系列不同烷基链长度的聚甲基丙烯酸烷酯，这些聚合物在PAO中可以随着温度的变化发生凝胶-溶胶的转变，转变的温度还可以通过烷基链的长度来进行调节从而使得这些聚合物具有很大范围的相转变温度，而且这种转变的回复性也极好，这为PAO的应用开辟了新的途径（如图1.4所示）。此外，值得一提的是，许多在水溶液有LCST性质的聚合物在某些有机溶剂或者混合溶剂体系中却可以表现出UCST性质，比如PNIPAM在水/乙醇混合溶剂中就可以表现出UCST的性质。
【参考文献】：
期刊论文
[1]含鏻聚多肽的合成与温敏性质研究[J]. 肖江,李敏捷,唐浩宇. 高分子学报. 2018(01)
[2]一种生物可降解的高效广谱抗菌活性的纳米多肽聚合物[J]. 赵瑞芳,王海,季天骄,Greg Anderson,聂广军,赵宇亮. 科学通报. 2015(14)
硕士论文
[1]间隔基和侧基对阳离子型聚多肽温度响应性质的影响研究[D]. 李敏捷.湘潭大学 2018
[2]具有UCST的阳离子聚多肽的合成、侧基调控及响应性的研究[D]. 葛成龙.湘潭大学 2018
[3]烷基侧链对聚多肽在醇或醇/水溶液中温敏性质的影响研究[D]. 刘文俊.湘潭大学 2017
本文编号：3485225
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
温度响应聚合物可激活光动力疗法示意
HPMA）的共聚物（如图1.2所示），他们还系统地研究了这些聚合物的热响应行为，他们的这些共聚物的相转变温度从29℃到92℃之间，范围极为广泛，而且他们还发现，随着HPMA组分的增加，共聚物的转变温度也升高。这对于PNIPAM型温度响应聚合物的LCST的调控提供了很好的思路。此外，复旦大学的武培怡课题组，通过以PNIPAM作为内核，以正丙基酰胺和甲基丙烯酸的共聚物作为外壳构筑了纳米凝胶，这种纳米凝胶在pH为1~4时同时具有LCST和UCST，通过调控结构参数，可以使纳米凝胶相转变接近体温，这在生物工程领域有很好的应用前景。图1.2PNIPAM衍生物型温度响应聚合物示意含OEG基团的LCST型聚合物近年来也被大量研究[26]，相对于PNIPAM型的LCST聚合物，OEG基团一般用作侧基接枝在主链上，这种聚合物还可以通
硕士学位论文3过调节OEG长度来调节相转变温度。Tang课题组[27]合成了一系列不同OEG侧链长度的LCST型聚合物，并研究了其热响应性质，他们发现同一主链结构，侧基OEG的长度越长，水溶液中的相转变温度越高。此外，也有一些主链结构含有PEG的聚合物的热响应性质引起了科研工作者的兴趣。例如Kokkoli等[28]设计合成的一种中间链段为PEG的三嵌段的聚（δ-戊内酯-co-L-丙交酯），简称PVLA-PEG-PVLA，这种三嵌段聚多肽在37℃时可以形成水凝胶，而且这种凝胶还可以自然降解，这使得这种凝胶具有很大的潜在价值（如图1.3所示）。图1.3PVLA-PEG-PVLA的LCST以及其形成水凝胶示意1.1.2UCST型聚合物目前人们研究的温度响应聚合物大多是LCST型的，但是UCST型的因为其低温不溶加热溶解的特性，具有更加良好的应用价值，比如在作为药物载体时，UCST型聚合物由于其低温时聚集，此时包裹了药物后进入人体温度升高从而可以将药物释放出来，这是LCST型聚合物不能做到的。因此UCST型温度响应聚合物的研究更受人们的关注，也有越来越多不同类型的UCST型温敏聚合物被报道[22,29-31]。赵[32]等人发现聚甲基丙烯酸烷酯在工业上重要的非挥发性有机液体聚α烯烃（PAO）中具有UCST性质，他们采用表面引发的RAFT聚合合成了一系列不同烷基链长度的聚甲基丙烯酸烷酯，这些聚合物在PAO中可以随着温度的变化发生凝胶-溶胶的转变，转变的温度还可以通过烷基链的长度来进行调节从而使得这些聚合物具有很大范围的相转变温度，而且这种转变的回复性也极好，这为PAO的应用开辟了新的途径（如图1.4所示）。此外，值得一提的是，许多在水溶液有LCST性质的聚合物在某些有机溶剂或者混合溶剂体系中却可以表现出UCST性质，比如PNIPAM在水/乙醇混合溶剂中就可以表现出UCST的性质。
【参考文献】：
期刊论文
[1]含鏻聚多肽的合成与温敏性质研究[J]. 肖江,李敏捷,唐浩宇. 高分子学报. 2018(01)
[2]一种生物可降解的高效广谱抗菌活性的纳米多肽聚合物[J]. 赵瑞芳,王海,季天骄,Greg Anderson,聂广军,赵宇亮. 科学通报. 2015(14)
硕士论文
[1]间隔基和侧基对阳离子型聚多肽温度响应性质的影响研究[D]. 李敏捷.湘潭大学 2018
[2]具有UCST的阳离子聚多肽的合成、侧基调控及响应性的研究[D]. 葛成龙.湘潭大学 2018
[3]烷基侧链对聚多肽在醇或醇/水溶液中温敏性质的影响研究[D]. 刘文俊.湘潭大学 2017
本文编号：3485225
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