酶響應(yīng)性聚合物具有良好的生物相容性和高度的選擇性,在藥物傳輸、疾病診斷和生物技術(shù)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。線形-樹枝狀嵌段共聚物(LDBCs)由線形大分子和規(guī)則且結(jié)構(gòu)明確的樹枝化基元以共價鍵相連而成,由于它們的多組分結(jié)構(gòu)、獨特的自組裝性能和多價特性而具有廣闊的應(yīng)用前景。目前關(guān)于酶響應(yīng)性聚合物的文獻報道多局限于線形-線形嵌段共聚物,而關(guān)于酶響應(yīng)性線形-樹枝狀嵌段共聚物(LDBCs)的研究卻鮮見報道。本論文設(shè)計合成了兩類新的酶響應(yīng)性兩親線形-樹枝狀嵌段共聚物(LDBCs),并對它們在水溶液中的自組裝性能和酶響應(yīng)性能進行了研究。采用“先樹枝(dendron-first)法”合成了以聚[N-(2-羥乙基-L-谷氨酰胺)](PHEG)為親水性線形鏈、以半胱胺或基于2,2’-二羥甲基丙酸(bis-MPA)的脂肪族聚酯為疏水性樹枝化基元的兩親性線形-樹枝狀嵌段共聚物G-b-PHEG和PHEG-G_n-bis-MPA(n=1,2),用~1HNMR、IR和GPC對這些共聚物的結(jié)構(gòu)進行了表征。用熒光光譜、TEM、~1H NMR研究了這些嵌段共聚物在水溶液中的自組裝性能和酶響應(yīng)性行為,結(jié)果表明,G-b-PHEG和PHEG-G_n-bis-MPA在水溶液中均能自組裝為膠束,這些膠束能包載難溶性熒光染料尼羅紅;在加入木瓜蛋白酶后,膠束解組裝釋放出包載的尼羅紅。酶的濃度、LDBCs中樹枝化基元的代數(shù)對共聚物膠束的解組裝均有影響,酶濃度越高,膠束解組裝得越快,樹枝化基元的代數(shù)越高,膠束的解組裝越慢。表明這些嵌段共聚物膠束具有酶響應(yīng)性解組裝行為。采用“先線形鏈(chain-first)法”合成了以聚(N-乙烯基吡咯烷酮)(PNVP)或聚(N-乙烯基己內(nèi)酰胺)(PNVCL)為親水線形鏈、以脂肪族聚酯為疏水性樹枝化基元的第一代和第二代兩親性線形-樹枝狀嵌段共聚物PNVP-G_n-bis-MPA(n=1,2)和PNVCL-G_n-bis-MPA(n=1,2)。用~1HNMR、IR和GPC對這些共聚物的結(jié)構(gòu)進行了表征。性能研究結(jié)果表明,這些嵌段共聚物在水溶液中自組裝形成的膠束也能被木瓜蛋白酶解組裝,兩類共聚物膠束的酶解組裝速率均取決于共聚物中樹枝化基元的代數(shù),代數(shù)越高,膠束的酶解組裝越慢。而且PNVCL-G_n-bis-MPA還具有溫度響應(yīng)性,其低臨界溶解溫度(LCST)呈現(xiàn)濃度和代數(shù)依賴性,隨著共聚物溶液濃度和代數(shù)的增加,LCST均減小;即PNVCL-G_n-bis-MPA呈現(xiàn)酶和溫度雙重響應(yīng)性。
【學位單位】：云南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O631.3
【部分圖文】：

第 1 章 緒論第 1 章 緒論1.1 線形-樹枝狀嵌段共聚物研究現(xiàn)狀線形-樹枝狀嵌段共聚物（LDBCs）由線形大分子與高度均勻、結(jié)構(gòu)明確寸和形狀特定的樹枝化基元結(jié)合而成。由于其能夠在本體和水溶液中自發(fā)裝形成不同的形貌，通過調(diào)節(jié)線形鏈的長度、樹枝化基元的代數(shù)以及兩個的化學結(jié)構(gòu)和極性，控制相應(yīng)的親水疏水平衡，從而影響共聚物的溶液和性能。線形-樹枝狀嵌段共聚物的合成方法主要有三種：“chain-first”路線dendron-first”路線和“coupling”路線，如圖 1.1 所示[1-3]。

圖 1.2 樹枝狀大分子膠束的酶誘導解組裝過程Ido Rosenbaum 等[24,25]報道了兩種不同的基于聚乙二醇（PEG）為線形親和酯酶響應(yīng)的疏水樹狀體雜化嵌段共聚物的酶響應(yīng)性膠束化行為。第一種是通過非共價包裹疏水的香豆素衍生染料，第二種膠束是通過將疏水的分價連接在樹枝狀大分子的端基，其中這個共價鍵能夠進行酶響應(yīng)分解，如.3 所示。他們將這兩種膠束的水解速率、負載能力、穩(wěn)定性和釋放速率進行較：其中非共價包裹的客體分子在青霉素酶的刺激下能夠快速釋放，釋放取決于客體分子和膠束本身；而共價結(jié)合的 PEG-樹狀雜化體則會緩慢釋放端基、并具有高負載能力，釋放速率取決于共聚物的代數(shù)和樹枝化基元的數(shù)量。通過調(diào)節(jié)釋放速率和負載能力可以使得這種酶響應(yīng)材料在特定酶存，選擇性的在靶點處釋放活性物質(zhì)，從而拓展了該類材料在載藥遞送領(lǐng)域大潛力。

第二種膠束是通過將疏水的分子共價連接在樹枝狀大分子的端基，其中這個共價鍵能夠進行酶響應(yīng)分解，如圖1.3 所示。他們將這兩種膠束的水解速率、負載能力、穩(wěn)定性和釋放速率進行了比較：其中非共價包裹的客體分子在青霉素酶的刺激下能夠快速釋放，釋放速率取決于客體分子和膠束本身；而共價結(jié)合的 PEG-樹狀雜化體則會緩慢釋放活性端基、并具有高負載能力，釋放速率取決于共聚物的代數(shù)和樹枝化基元的端基數(shù)量。通過調(diào)節(jié)釋放速率和負載能力可以使得這種酶響應(yīng)材料在特定酶存在下，選擇性的在靶點處釋放活性物質(zhì)，從而拓展了該類材料在載藥遞送領(lǐng)域的巨大潛力。
【參考文獻】

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本文編號：2845088