含聚肽片段的糖響應體系的合成與性質研究及SANS在糖響應體系結構研究中的應用
本文關鍵詞:含聚肽片段的糖響應體系的合成與性質研究及SANS在糖響應體系結構研究中的應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本論文主要針對糖響應體系耐離子強度的問題,在原有苯硼酸酯基糖響應體系中通過共自組裝方式引入聚肽片段,以增強體系在生理條件下的穩(wěn)定性、葡萄糖濃度選擇性及生物相容性。聚肽是最好的生物相容性和生物可降解性材料之一,它具有獨特的二級結構,在自組裝得到的納米粒子的結構和性質上有很多潛在的可能。另外,為了更深入地了解苯硼酸酯基糖響應體系的結構和糖響應機理,我們利用小角中子散射(SANS)對苯硼酸酯聚合物形成的納米粒子的結構及其影響因素進行了研究。1、通過共自組裝方式將聚肽片段引入到苯硼酸酯基糖響應體系中。利用N-羧基內酸酐(NCA)的可控活性開環(huán)聚合得到具有一定聚合度的分子量分布均一的嵌段聚合物聚乙二醇-嵌-聚谷氨酸芐酯(mPEG5000-b-PBLG),并對其進行NMR及GPC表征,測定其臨界膠束濃度(CMC),選擇與其CMC相近的聚乙二醇-嵌-聚苯硼酸酯聚合物mPEG5000-b-PPBDEMA進行共自組裝,對不同聚肽含量的復合納米粒子進行DLS、TEM和CD等表征,發(fā)現復合納米粒子的粒徑分布均一,且具有α-螺旋的二級結構。對不同聚肽含量的復合納米粒子進行耐鹽能力分析顯示,隨著聚肽片段含量的增加,復合納米粒子的耐鹽能力增強。深入研究聚肽質量百分數為75%的復合納米粒子在0.15 M PBS中的糖響應行為,結果顯示其具有較好的糖濃度敏感性,對糖濃度變化表現出良好的自律響應性行為,對胰島素的包裹能力也較苯硼酸酯聚合物單獨自組裝時有所提高。通過細胞相容性試驗,發(fā)現復合納米粒子在72 h內保持80%以上的細胞成活率,幾乎沒有細胞毒性,相對苯硼酸酯聚合物單獨自組裝納米粒子有明顯改善。2、利用小角中子散射(SANS)研究苯硼酸酯聚合物在水中的自組裝結構,發(fā)現結構會隨著親疏水片段比例(本文以PEG的含量計)、糖濃度、pH值以及PBS緩沖液的濃度等的改變而改變。SANS數據顯示,PEG含量為24wt.%的mPEG-b-PPBDEMA形成囊泡,而PEG含量為64wt.%的mPEG-b-PPBDEMA形成細長膠束,可以用橢球形或圓柱形來模擬。當加入糖、調節(jié)溶液pH值或改變緩沖液濃度時,無論是囊泡還是膠束的結構都會發(fā)生相應地改變。本文所得到的結果將為苯硼酸酯聚合物形成的納米結構及其糖響應機理的研究提供了一個重要的視角。
【關鍵詞】:葡萄糖響應 胰島素遞送 聚肽 復合納米粒子 SANS
【學位授予單位】:北京化工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:R914.5
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-14
- 第一章 緒論14-34
- 1.1 基于苯硼酸的糖響應體系研究概況14-22
- 1.1.1 自組裝苯硼酸基膠束15-18
- 1.1.2 化學交聯苯硼酸基納米凝膠18-21
- 1.1.3 自組裝苯硼酸基囊泡21-22
- 1.2 聚肽22-29
- 1.2.1 聚肽概述22-24
- 1.2.2 聚肽應用實例24-29
- 1.3 小角中子散射法(SANS)簡介29-30
- 1.4 課題研究的目的、意義與內容30-34
- 1.4.1 課題研究的目的與意義30-31
- 1.4.2 課題研究內容31-34
- 第二章 含聚肽片段糖響應型復合納米粒子的合成及性質研究34-66
- 2.1 引言34
- 2.2 主要儀器及試劑34-36
- 2.2.1 儀器34-35
- 2.2.2 試劑35-36
- 2.3 實驗部分36-40
- 2.3.1 糖響應型聚合物mPEG5000-b-PPBDEMA(Polymer 1)的合成36
- 2.3.2 L-谷氨酸-γ-芐酯N-羧基內酸酐(BLG-NCA)的合成36-37
- 2.3.3 含聚肽片段的聚合物mPEG5000-b-PBLG(Polymer 2)的合成37
- 2.3.4 聚合物臨界膠束濃度(CMC)的測試37
- 2.3.5 復合納米粒子的制備及表征37-38
- 2.3.6 負載FITC-INS復合納米粒子溶液的制備38
- 2.3.7 復合納米粒子耐鹽能力研究38
- 2.3.8 復合納米粒子對胰島素包裹能力研究38-39
- 2.3.9 復合納米粒子胰島素釋放行為研究39
- 2.3.10 復合納米粒子體外細胞毒性測試39-40
- 2.4 結果與討論40-64
- 2.4.1 糖響應型聚合物mPEG5000-b-PPBDEMA(Polymer 1)40-43
- 2.4.2 含聚肽片段的聚合物mPEG5000-b-PBLG(Polymer 2)43-47
- 2.4.3 不同Polymer 2含量復合納米粒子的制備及相關表征47-52
- 2.4.4 不同Polymer 2含量復合納米粒子耐鹽能力研究52-54
- 2.4.5 復合納米粒子對胰島素包裹能力研究54-56
- 2.4.6 復合納米粒子胰島素釋放行為研究56-62
- 2.4.7 復合納米粒子生物相容性研究62-64
- 2.5 本章小結64-66
- 第三章 利用SANS研究mPEG5000-b-PPBDEMA自組裝結構66-76
- 3.1 引言66
- 3.2 主要儀器與試劑66-67
- 3.2.1 試劑66-67
- 3.2.2 儀器67
- 3.3 實驗部分67
- 3.3.1 納米粒子的制備67
- 3.3.2 SANS測試67
- 3.4 結果與討論67-75
- 3.5 本章小結75-76
- 第四章 全文總結與展望76-78
- 4.1 全文總結76-77
- 4.2 展望77-78
- 參考文獻78-84
- 致謝84-86
- 研究成果及發(fā)表的學術論文86-88
- 作者簡介88-90
- 導師簡介90
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,本文編號:284517
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