巰基點擊化學(xué)反應(yīng)的眾多優(yōu)點和其在化學(xué)合成、材料科學(xué)、生物應(yīng)用方面的重要應(yīng)用,使其成為研究的熱點。本文利用巰基反應(yīng)的高效性和高度選擇性,一方面制備了多種序列規(guī)整的聚合物,另一方面合成了功能性分子,將其應(yīng)用于基因傳遞,光熱治療等方面,論文主要研究內(nèi)容分為以下四個部分:1.通過連續(xù)的巰基-烯邁克爾加成反應(yīng)和巰基-烯自由基點擊反應(yīng)制備序列規(guī)整的聚合物。首先利用硫代內(nèi)酯與伯胺的開環(huán)反應(yīng)在原位生成巰基,這些巰基可以通過巰基-烯邁克爾加成反應(yīng)與甲基丙烯酸烯丙酯的缺電子碳-碳雙鍵發(fā)生反應(yīng),但不能在沒有自由基的情況下與甲基丙烯酸烯丙酯中富電子的烯丙基反應(yīng)。邁克爾加成反應(yīng)和開環(huán)反應(yīng)完成后,形成含有烯丙基和巰基的中間體。通過紫外光照射,巰基能夠與富電子的烯丙基雙鍵通過自由基巰基-烯點擊化學(xué)發(fā)生反應(yīng),得到了高分子量、序列規(guī)整的聚合物。2.通過聯(lián)合使用巰基-烯點擊反應(yīng)以及胺基-炔點擊化學(xué)反應(yīng)制備序列規(guī)整的聚合物。利用胺和巰基與不同基團(硫代內(nèi)酯,甲基丙烯酸酯,丙炔酸酯)反應(yīng)的高選擇性,通過依次加入單體來控制聚合物的序列結(jié)構(gòu)。所有反應(yīng)都在溫和的反應(yīng)條件下進行,具有100%的原子效率,而且可以在一鍋中完成聚合。我們成功合成了兩種DABCBA型序列共聚物。核磁共振譜圖和GPC結(jié)果證實了高分子量序列規(guī)整聚合物的形成。此外,在聚合物中引入氧化還原反應(yīng)性的二硫鍵,使該序列規(guī)整聚合物可以降解。3.聚陽離子壓縮DNA能力強,免疫原性低,適應(yīng)性強,使其具有廣泛的前景。然而,較低的轉(zhuǎn)染效率和不可避免的細胞毒性是陽離子聚合物用于基因傳遞中面臨的挑戰(zhàn)。在本項研究中,我們通過連續(xù)使用巰基-氯,巰基-炔點擊化學(xué)反應(yīng),合成了具有樹狀結(jié)構(gòu)的聚硫醚。通過低分子量支化聚乙烯亞胺和樹枝狀硫醚之間的邁克爾加成反應(yīng)制備了一種新型的Janus樹枝狀聚合物。兩親性的樹枝狀聚合物可以自組裝成具有高表面電荷電位(+91.8mV)的穩(wěn)定的納米膠束。該納米粒子表現(xiàn)出了更高的基因轉(zhuǎn)染效率和更低的細胞毒性。4.合成了基于酰基磺酰胺的pH響應(yīng)的兩性離子,該兩性離子對血液和腫瘤之間的微小pH差異(pH 7.4與6.5)具有響應(yīng)性:pH7.0時,為兩性離子,pH6.5時,重排為陽離子。我們利用金納米粒子和巰基的配位作用,得到了表面修飾有兩性離子的金納米粒子。修飾后的納米粒子能夠在腫瘤低pH環(huán)境下被細胞優(yōu)先內(nèi)吞,并且顯著延長體內(nèi)循環(huán)時間。結(jié)果顯示,兩性離子修飾的金納米粒子在腫瘤中顯著增加積累并且提高了光熱治療的效果。這項工作表明,使用pH響應(yīng)的兩性離子修飾的金納米粒子減弱了過量的表面電荷對促進全身循環(huán)和腫瘤靶向的負面效果,提高了光熱治療的效果。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O631.5

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本文編號：2815453