發(fā)布時間：2017-07-20 09:27

  本文關(guān)鍵詞：陽離子基多響應性聚合物的RAFT制備及其在基因載體中的應用

  更多相關(guān)文章： RAFT聚合 多重響應 嵌段 核交聯(lián)星型 基因載體

【摘要】：陽離子基聚合物是非病毒基因載體中非常重要的一類,近些年受到研究者廣泛青睞,但是陽離子基聚合物作為基因載體的效率較低、安全性差導致其在體內(nèi)應用受到嚴重限制。因此,設計一種腫瘤組織某種環(huán)境特性敏感的基因載體結(jié)構(gòu),實現(xiàn)腫瘤靶向釋放,從而提高治療療效和降低毒副反應就顯得尤為迫切。多重響應性聚合物作為非病毒基因載體時,通過改變其功能單體可以使非病毒基因載體具有基因容量大、毒性低、且可大量制備等優(yōu)勢,因而受到普遍關(guān)注。由于可逆加成鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)反應條件溫和、適用單體范圍廣及分子設計能力強等優(yōu)點被廣泛應用于多響應聚合物的制備中,本論文主要研究工作是利用RAFT設計合成兩種不同結(jié)構(gòu)的多重響應性陽離子嵌段和核交聯(lián)星型聚合物,對比其結(jié)構(gòu)與性能的差異并對其作為智能基因載體的能力進行研究,期望為基因治療提供低毒的環(huán)境特性敏感的非病毒基因輸送載體。本文選用丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)為單體,以自制的芐基三硫代碳酸基丙酸(BSPA)為鏈轉(zhuǎn)移劑,通過RAFT法聚合制備了pH響應性的聚合物聚丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEA);然后再以生物相容性、水溶性好的聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(POEGA)和2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯(DEGA)為單體,采用RAFT聚合制備了溫敏性聚合物P(OEGA-co-DEGA)(POD);再以DMAEA為單體,POD為大分子鏈轉(zhuǎn)移劑,制備線型陽離子嵌段共聚物臂POD-b-PDMAEA;最后以可還原降解的N,N'-雙丙烯酰胱胺(BAC)為交聯(lián)劑,以POD和PDMAEA為臂采用先臂法(“arm first”)一鍋交聯(lián)聚合制備了陽離子基核交聯(lián)星型聚合物CCS。借助核磁共振氫譜(1H-NMR)、紅外光譜(FT-IR)、凝膠滲透色譜(GPC)對POD-b-PDMAEA和CCS的結(jié)構(gòu)、相對分子量及相對分子量分布進行表征;通過動態(tài)光散射(DLS)和紫外可見光譜(UV-vis)對聚合物溶液的溫度、pH、鹽響應性及聚合物聚集行為進行研究;采用自動電位滴定儀對聚合物的質(zhì)子緩沖能力及pKa進行了研究;通過激光粒度儀、凝膠阻滯電泳對不同N/P比的復合物的壓縮DNA能力和物理性能進行了研究。研究結(jié)果表明:RAFT聚合可以有效的控制線型嵌段和核交聯(lián)星型聚合物的合成(相對分子量分布指數(shù)PDI1.3);POD-b-PDMAEA和CCS50:50中POD和PDMAEA的物質(zhì)的量比例都接近1:1,其低臨界溶液溫度(LCST)在人體生理溫度附近,星型的LCST比線型的低。線型嵌段和核交聯(lián)星型聚合物都具有溫度、pH、鹽響應性,并歸納出它們不同條件下的聚集行為。星型聚合物水解速率較慢,其質(zhì)子緩沖能力比嵌段的強,pKa比嵌段的小。實驗表明,在N/P為1以上時,星型聚合物能夠?qū)NA完全包裹并壓縮,形成的納米復合物粒徑約200 nm。嵌段在N/P為4可以完全壓縮DNA,N/P在4以上時,隨著N/P增加,復合物粒徑逐漸增大,且出現(xiàn)大粒徑的聚合物。說明線型的壓縮DNA能力沒有星型的強,星型聚合物能夠為DNA提供更好的穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)且在高N/P下分子間不易形成聚集。由以上結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),核交聯(lián)星形聚合物由于獨特的分子結(jié)構(gòu)和更大的緩沖能力比線型聚合物能更有效地保護DNA。
【關(guān)鍵詞】：RAFT聚合 多重響應 嵌段 核交聯(lián)星型 基因載體
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O631
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 文獻綜述及選題背景9-25
• 1.1 引言9
• 1.2 可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)研究進展9-16
• 1.2.1 RAFT聚合機理9-11
• 1.2.2 RAFT聚合的應用11-16
• 1.3 刺激響應性聚合物的分類16-21
• 1.3.1 溫度響應性聚合物16-18
• 1.3.2 pH/CO_2響應性聚合物18-19
• 1.3.3 多重響應聚合物19-21
• 1.4 刺激響應性聚合物作為基因載體的應用21-23
• 1.5 本課題的選題意義及研究目標23-25
• 第二章 陽離子基多響應核交聯(lián)星型和線型嵌段聚合物的制備及結(jié)構(gòu)表征25-37
• 2.1 引言25-26
• 2.2 實驗部分26-29
• 2.2.1 實驗試劑及儀器26-27
• 2.2.2 多重響應性嵌段共聚物POD-b-PDMAEA的制備27-28
• 2.2.3 多重刺激響應性核交聯(lián)星形聚合物CCS的制備28
• 2.2.4 聚合物的表征28-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-35
• 2.3.1 多重響應性聚合物的制備流程圖29-31
• 2.3.2 多重響應性聚合物的結(jié)構(gòu)表征31-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 第三章 陽離子基多響應核交聯(lián)星型和線型嵌段聚合物的性能研究37-57
• 3.1 引言37-38
• 3.2 實驗部分38-40
• 3.2.1 實驗試劑及儀器38
• 3.2.2 實驗方法38-40
• 3.3 結(jié)果與討論40-54
• 3.3.1 多響應性聚合物的相轉(zhuǎn)變行為研究及其影響因素40-47
• 3.3.2 多響應聚合物的聚集行為機理探討47-48
• 3.3.3 核交聯(lián)星形聚合物的降解性性研究48-49
• 3.3.4 聚合物的水解行為49-52
• 3.3.5 聚合物的溶解性問題探究52-54
• 3.4 本章小結(jié)54-57
• 第四章 陽離子基多響應性聚合物作為基因載體的研究57-69
• 4.1 引言57
• 4.2 實驗部分57-60
• 4.2.1 實驗試劑及儀器57-58
• 4.2.2 實驗部分58-60
• 4.3 結(jié)果與討論60-68
• 4.3.1 聚合物的pKa及質(zhì)子緩沖能力60-61
• 4.3.2 凝膠電泳實驗61-63
• 4.3.3 聚合物/DNA復合物的粒徑及Zeta電位63-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第五章 總結(jié)論與建議69-71
• 5.1 總結(jié)論69-70
• 5.2 創(chuàng)新點70
• 5.3 建議70-71
• 參考文獻71-79
• 致謝79-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文81

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