兩嵌段納米球形聚合物刷的制備及其與蛋白質(zhì)相互作用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-16 02:05
蛋白質(zhì)在生物材料表面的可控吸附在生物醫(yī)學(xué)相關(guān)應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。球形聚合物刷具有穩(wěn)定性高和比表面積大的特點(diǎn),是一個(gè)理想的蛋白質(zhì)載體。帶負(fù)電的聚丙烯酸(PAA)可通過(guò)靜電力吸附蛋白質(zhì),而聚(N-2-羥乙基丙烯酰胺)(PHEAA)是親水性的非離子型聚合物,具有優(yōu)良的抗蛋白質(zhì)吸附性能。本文將這兩種聚合物結(jié)合在兩嵌段球形聚合物刷中,通過(guò)控制各嵌段的鏈長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)蛋白質(zhì)的可控吸附。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括:(1)通過(guò)表面光引發(fā)轉(zhuǎn)移終止法制備了以苯乙烯和光引發(fā)劑共聚物(PSV)為核的納米球形聚丙烯酸-b-聚(N-2-羥乙基丙烯酰胺)(PSV@PAA-b-PHEAA)和聚(N-2-羥乙基丙烯酰胺)-b-聚丙烯酸(PSV@PHEAA-b-PAA)刷,并通過(guò)透射電鏡(TEM)和動(dòng)態(tài)光散射(DLS)觀察其形貌和大小,采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和元素分析等方法表征了其嵌段結(jié)構(gòu)。(2)動(dòng)態(tài)光散射(DLS)和Zeta電位測(cè)量結(jié)果表明,由于PHEAA鏈段的存在,PSV@PAA-b-PHEAA和PSV@PAA在溶液中的大小和表面電荷隨pH值變化的規(guī)律顯著不同。這是由靜電斥力和空間位阻共同作用所致。嵌段序...
【文章來(lái)源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3桂平面上的聚丙烯酸(PAA)與牛血清白蛋白(BSA>的相互作用示意圖??Fig.?1.3?Schematic?illustration?of?combination?of?polyacrylic?acid?(PAA)?brushes?prepared?on?the?surface??
華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第9頁(yè)??CH3?a'?CH3?^?PolylMchams??TM??0??HzC^A?^*\/n?PolyllEAA?chains??H??HtAA??圖1.9具有核殼結(jié)構(gòu)的polyTM-g-HEAA納米凝膠的合成??Fig.?1.9?Synthesis?of?polyTM-g-HEAA?nanogel?with?core-shell?structure??秦雪等人I541合成了球形聚合物刷PS@PHEAA,如圖1.10所示,發(fā)現(xiàn)了?PS@PHEAA??的粒徑大小隨pH的變化而恒定,但是,在單一的蛋白質(zhì)溶液中,聚合物刷和蛋白質(zhì)的??粒徑會(huì)隨著離子強(qiáng)度的變化而變化。丨TC數(shù)據(jù)證實(shí),蛋白質(zhì)在PS@PHEAA上有輕微的??吸附,并且離子強(qiáng)度影響著吸附的強(qiáng)弱,PHEAA的存在減少了蛋白質(zhì)與核之間的相互??作用。這些數(shù)據(jù)證實(shí)了?PHEAA是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域未來(lái)應(yīng)用中的理想候選者之一。??有研究者在硅片上接枝了親水性的PHEAA,然后將低表面能的C3F7基團(tuán)修飾到??PHEAA刷的側(cè)鏈上。孵育4小時(shí)后,用PHEAA刷制成的硅片(Si-PHEAA)能夠抵抗細(xì)??菌的粘附,同時(shí)改善了?PHEAA-C3F7裝飾的硅片(Si-PHEAA-C3F7)的抗粘附性。當(dāng)孵育??時(shí)間延長(zhǎng)至24小時(shí)時(shí),SUPHEAA-C3F7仍顯示出優(yōu)異的抗細(xì)菌粘附性能。結(jié)果表明,??裝飾前的聚合方法易于操作,而且所制備的Si-PHEAA-C3F7具有長(zhǎng)期高效的抗細(xì)菌粘??附能力|551。??/?HMEM?HEAA??^?攀;‘??PS?PS@HMEM?///?IV??PS@PHEAA??圖1.10核殼結(jié)構(gòu)的PS@PHEA
第10頁(yè)?華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文??1.4活性/可控自由基聚合方法??活性/可控自由基聚合是活性聚合反應(yīng)的一種,它的優(yōu)點(diǎn)在于可控制聚合物的分子??量,擁有更窄的分子量分布。主要包括可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移法(RAFT)、原子轉(zhuǎn)移自由基??聚合(ATRP)、氮氧穩(wěn)定自由基聚合法(NMP)與引發(fā)轉(zhuǎn)移終止劑法(Iniferter)。??1.4.1原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(ATRP)??Matyjaszewski和王錦山在1995年提出了原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的概念。如圖1.11是??ATRP聚合的機(jī)理。??首先,使用過(guò)渡金屬絡(luò)合物Mtn對(duì)烷基鹵化物鍵R-X進(jìn)行裂解,產(chǎn)生自由基Rv??該過(guò)渡金屬絡(luò)合物Mt因此達(dá)到較高的氧化態(tài)Mtn+I。然后,R?使乙烯基單體發(fā)生鏈增??長(zhǎng),也會(huì)被Mtn+1可逆地變成休眠狀態(tài)。在ATRP聚合的過(guò)程中,活性自由基的濃度處??于較低水平,這是因?yàn)榛钚宰杂苫拖鄳?yīng)的休眠物之間存在著可逆的自由基轉(zhuǎn)化平衡效??應(yīng),從而減少了不可逆的自由基終止反應(yīng)。??該合成策略己得到深入研宂,由于其對(duì)聚合的出色控制以及合成了具有各種功能和??組成的聚合材料的能力,ATRP是目前應(yīng)用廣泛的聚合方法[56,57】。??Initiation??R-X?+?Mtn?—?R??+?Mt?n+1X??+?Mt?n+1X??R?-?+?M?—??RM*?—^ ̄ ̄RMX?+?Mtn??Propagation??R-M-X+?Mtn?—?RMX.?+?Mtn+1X??圖1.11?ATRP聚合機(jī)理??Fig.?1.11?Mechanism?for?atom?transfer?radical?polymerization??但是,ATRP的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Excellent Hydrophilic and Anti-bacterial Fouling PVDF Membrane Based on Ag Nanoparticle Self-assembled PCBMA Polymer Brush[J]. 李建華,De-bin Zhang,Xing-xing Ni,Hui Zheng,張其清. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(07)
[2]表面引發(fā)聚合新進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 李斌,于波,周峰. 高分子學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]聚乙烯醇對(duì)聚苯乙烯微球抗蛋白吸附的作用[J]. 陶蕊,任芳,蔡晴,陳曉農(nóng). 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2007(31)
本文編號(hào):3232139
【文章來(lái)源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3桂平面上的聚丙烯酸(PAA)與牛血清白蛋白(BSA>的相互作用示意圖??Fig.?1.3?Schematic?illustration?of?combination?of?polyacrylic?acid?(PAA)?brushes?prepared?on?the?surface??
華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第9頁(yè)??CH3?a'?CH3?^?PolylMchams??TM??0??HzC^A?^*\/n?PolyllEAA?chains??H??HtAA??圖1.9具有核殼結(jié)構(gòu)的polyTM-g-HEAA納米凝膠的合成??Fig.?1.9?Synthesis?of?polyTM-g-HEAA?nanogel?with?core-shell?structure??秦雪等人I541合成了球形聚合物刷PS@PHEAA,如圖1.10所示,發(fā)現(xiàn)了?PS@PHEAA??的粒徑大小隨pH的變化而恒定,但是,在單一的蛋白質(zhì)溶液中,聚合物刷和蛋白質(zhì)的??粒徑會(huì)隨著離子強(qiáng)度的變化而變化。丨TC數(shù)據(jù)證實(shí),蛋白質(zhì)在PS@PHEAA上有輕微的??吸附,并且離子強(qiáng)度影響著吸附的強(qiáng)弱,PHEAA的存在減少了蛋白質(zhì)與核之間的相互??作用。這些數(shù)據(jù)證實(shí)了?PHEAA是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域未來(lái)應(yīng)用中的理想候選者之一。??有研究者在硅片上接枝了親水性的PHEAA,然后將低表面能的C3F7基團(tuán)修飾到??PHEAA刷的側(cè)鏈上。孵育4小時(shí)后,用PHEAA刷制成的硅片(Si-PHEAA)能夠抵抗細(xì)??菌的粘附,同時(shí)改善了?PHEAA-C3F7裝飾的硅片(Si-PHEAA-C3F7)的抗粘附性。當(dāng)孵育??時(shí)間延長(zhǎng)至24小時(shí)時(shí),SUPHEAA-C3F7仍顯示出優(yōu)異的抗細(xì)菌粘附性能。結(jié)果表明,??裝飾前的聚合方法易于操作,而且所制備的Si-PHEAA-C3F7具有長(zhǎng)期高效的抗細(xì)菌粘??附能力|551。??/?HMEM?HEAA??^?攀;‘??PS?PS@HMEM?///?IV??PS@PHEAA??圖1.10核殼結(jié)構(gòu)的PS@PHEA
第10頁(yè)?華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文??1.4活性/可控自由基聚合方法??活性/可控自由基聚合是活性聚合反應(yīng)的一種,它的優(yōu)點(diǎn)在于可控制聚合物的分子??量,擁有更窄的分子量分布。主要包括可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移法(RAFT)、原子轉(zhuǎn)移自由基??聚合(ATRP)、氮氧穩(wěn)定自由基聚合法(NMP)與引發(fā)轉(zhuǎn)移終止劑法(Iniferter)。??1.4.1原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(ATRP)??Matyjaszewski和王錦山在1995年提出了原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的概念。如圖1.11是??ATRP聚合的機(jī)理。??首先,使用過(guò)渡金屬絡(luò)合物Mtn對(duì)烷基鹵化物鍵R-X進(jìn)行裂解,產(chǎn)生自由基Rv??該過(guò)渡金屬絡(luò)合物Mt因此達(dá)到較高的氧化態(tài)Mtn+I。然后,R?使乙烯基單體發(fā)生鏈增??長(zhǎng),也會(huì)被Mtn+1可逆地變成休眠狀態(tài)。在ATRP聚合的過(guò)程中,活性自由基的濃度處??于較低水平,這是因?yàn)榛钚宰杂苫拖鄳?yīng)的休眠物之間存在著可逆的自由基轉(zhuǎn)化平衡效??應(yīng),從而減少了不可逆的自由基終止反應(yīng)。??該合成策略己得到深入研宂,由于其對(duì)聚合的出色控制以及合成了具有各種功能和??組成的聚合材料的能力,ATRP是目前應(yīng)用廣泛的聚合方法[56,57】。??Initiation??R-X?+?Mtn?—?R??+?Mt?n+1X??+?Mt?n+1X??R?-?+?M?—??RM*?—^ ̄ ̄RMX?+?Mtn??Propagation??R-M-X+?Mtn?—?RMX.?+?Mtn+1X??圖1.11?ATRP聚合機(jī)理??Fig.?1.11?Mechanism?for?atom?transfer?radical?polymerization??但是,ATRP的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Excellent Hydrophilic and Anti-bacterial Fouling PVDF Membrane Based on Ag Nanoparticle Self-assembled PCBMA Polymer Brush[J]. 李建華,De-bin Zhang,Xing-xing Ni,Hui Zheng,張其清. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(07)
[2]表面引發(fā)聚合新進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 李斌,于波,周峰. 高分子學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]聚乙烯醇對(duì)聚苯乙烯微球抗蛋白吸附的作用[J]. 陶蕊,任芳,蔡晴,陳曉農(nóng). 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2007(31)
本文編號(hào):3232139
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3232139.html
最近更新
教材專著