具有压缩DNA能力的双温敏性聚甜菜碱型ABA嵌段共聚物

论文摘要

采用ATRP方法在甲醇/水的混合溶剂中合成了结构可控的MPDSAHy-MEO2MAx-MPDSAHy三嵌段共聚物。加入小分子NaCl被证明可以有效提高聚合过程可控性。嵌段共聚物水溶液具有双重温度敏感性质，在温度1℃-35℃范围内同时出现低临界溶解温度（LCST）和高临界溶解温度（UCST）。浊度法测定结果表明MEO2MA/MPDSAH嵌段共聚物的UCST呈现对MPDSAH的链段长度和溶液浓度依赖性。随溶液浓度增加以及嵌段共聚物中MPDSAH链段长度增加，UCST升高逐渐接近LCST，两个相转变中间区域逐渐变窄。变温核磁确认了MEO2MA/MPDSAH链段共聚物溶液的双重温敏性质。芘荧光探针实验揭示，在低温区域，由于在极稀溶液中MPDSAH中正负电荷的弱相互作用，芘的微极性只是略微增加，而温度高于LCST时，因PMEO2MA分子链显著的脱水作用，芘经历较强的疏水环境。EB置换试验证实MPDSAH均聚，共聚物均有与DNA的结合的能力，均聚物PMPDSAH可将99％与DNA结合的EB置换出来。PMEO2MA链段的存在减弱了PMPDSAH链段结合DNA的能力，超过临界质量比后，嵌段共聚物仍能将54-60％与DNA结合的EB置换出来。AFM形貌图确认，MPDSAH均聚和共聚物均能够缩合DNA。超过某一质量比后，MPDSAH均聚物、嵌段共聚物均能将DNA缩合形成纳米尺度的复合物。与DNA复合后，共聚物的UCST消失，而因释放的负离子造成的亲水性的提高，LCST略有提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 原子转移自由基聚合
• 1.3 几种重要的原子转移自由基聚合体系
• 1.3.1 正向ATRP（Normal ATRP）
• 1.3.2 反向ATRP（Reverse ATRP）
• 1.3.3 电子转移生成活化剂的ATRP（AGET ATRP ）
• 1.4 原子转移自由基聚合在分子设计中的应用
• 1.4.1 嵌段共聚物
• 1.4.2 超支化聚合物
• 1.4.3 星型聚合物
• 1.5 水介质中原子转移自由基聚合的研究进展
• 1.5.1 水介质中的正向ATRP
• 1.5.2 水介质中的反向ATRP
• 1.5.3 水介质中的AGET ATRP
• 1.6 聚两性电解质
• 1.6.1 聚两性电解质的结构
• 1.6.2 聚两性电解质的特性
• 1.6.2.1 等电点（I EP ） 现象
• 1.6.2.2 聚电解质效应和反聚电解质效应
• 1.6.2.3 “挤出效应”（forcing out effect）现象
• 1.7 聚甜菜碱型两性电解质
• 1.7.1 聚甜菜碱类电解质的pH 响应和电解质响应性
• 1.7.2 聚甜菜碱类电解质的热敏性
• 1.8 聚两性电解质/聚电解质复合物
• 1.8.1 聚电解质复合物形成机理
• 1.8.2 聚电解质复合物的结构
• 1.8.3 聚甜菜碱类电解质复合物
• 1.9 论文工作的提出
• 第二章 PMPDSAH/PMEO2MA三嵌段共聚物的合成与表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原料
• 2.2.2 MPDSAHy-MEO2MAx-MPDSAHy嵌段共聚物的合成
• 2.2.3 聚合物的表征
• 2.2.3.1 傅立叶转变红外光谱（FTIR ）检测
• 2.2.3.2 核磁（1H NMR）检测
• 2.2.3.3 凝胶渗透色谱（GPC）检测
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 嵌段共聚物结构的分析
• 2.3.1.1 嵌段共聚物的FTIR 分析
• 2.3.1.2 共聚物的1H NMR 分析
• 2.3.2 嵌段共聚物的分子量及其分布
• 2.3.2.1 由1H NMR确定分子量
• 2.3.2.2 由GPC确定聚合物的分子量及其分布
• 2.3.3 水介质中ATRP聚合过程的优化
• 2.4 本章结论
• 第三章M PDSAHy-MEO2MAx-MPDSAHy水溶液的温敏性研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 变温紫外- 可见光测试
• 3.2.2 变温核磁测试
• 3.2.3 芘荧光探针测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 甲基丙烯酸酯类聚合物的温敏性转变机理
• 3.3.2 PMPDSAH温敏性转变机理
• 3.3.3 变温紫外- 可见光测试分析
• 3.3.4 变温核磁（1H NMR）分析
• 3.3.5 芘荧光探针测试分析
• 3.4 本章结论
• 第四章 PMPDSAH 及其共聚物与DNA相互作用研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 溴化乙锭（EB）置换实验
• 4.2.2 聚合物/DNA复合物形貌观察
• 4.2.3 聚合物/DNA复合物变温紫外-可见光测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 EB置换实验
• 4.3.2 聚两性电解质/DNA复合物的形态
• 4.3.3 聚合物/DNA复合物变温紫外-可见光测试
• 4.4 结论
• 全文结论
• 参考文献
• 硕士期间学术成果
• 致谢