葡萄糖基聚磷腈水凝胶的制备

论文摘要

葡萄糖基聚磷腈不仅具有良好的生物相容性、生物可降解性及降解产物无毒副作用等特点，改变其疏水性侧基和亲水性侧基的比例，还可以调节聚合物的亲水亲油平衡，并且葡萄糖基聚磷腈与植物凝集素ConA结合形成的水凝胶能够成为对外界葡萄糖浓度变化作出响应的胰岛素控制释放体系，因此葡萄糖基聚磷腈水凝胶在胰岛素给药系统的研究中有很好的应用前景。本实验通过对葡萄糖的羟基引入保护基再与聚二氯磷腈反应后用强酸脱保护制得侧链含部分葡萄糖基的聚磷腈，然后测量聚合物与植物外源凝集素ConA混合溶液的透光率的变化来研究凝胶化过程，最终拿到适合做胰岛素控制释放的水凝胶并测试其性能。具体工作如下；1、通过α-D-葡萄糖与丙酮在氯化锌和磷酸催化剂作用下反应制备1，2∶5，6-di-O-异亚丙基-α-D-葡萄糖，用毛细管测熔点法和1H NMR等手段表征了其结构，并讨论了丙酮、无水氯化锌、磷酸、反应时间对1，2∶5，6-di-O-异亚丙基-α-D-葡萄糖产率的影响。2、用葡萄糖缩二丙酮的钠盐与聚二氯磷腈进行取代反应，再用另一种过量的（本文采用的是甘氨酸乙酯和甲氧基乙醇）亲核取代试剂来取代剩余的P—Cl，最后用三氟乙酸脱除保护基获得葡萄糖基聚磷腈。用1HNMR和IR等手段表征了聚合物结构，并讨论了脱保护时间对聚合物结构的影响。3、先后测定了葡萄糖与甲氧基乙醇共取代聚磷腈—ConA混合溶液及葡萄糖与甘氨酸乙酯共取代聚磷腈—ConA混合溶液的透光率随时间的变化，研究了葡萄糖取代聚磷腈与ConA的相互作用，以及聚磷腈侧基结构对形成凝胶的影响。4、对已获得的水凝胶初步进行了性能表征。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 葡萄糖敏感型胰岛素给药系统
• 1.2.1 载有葡萄糖氧化酶（GOD）的体系
• 1.2.2 载有植物外源凝集素的体系
• 1.2.3 带有苯基硼酸基团的体系
• 1.3 聚磷腈
• 1.3.1 聚磷腈的结构特点
• 1.3.1.1 高分子主链具有高度的柔顺性及稳定性
• 1.3.1.2 中间体聚二氯磷腈具有很强的反应活性
• 1.3.1.3 聚合物结构及性能可具有多样性
• 1.3.2 聚磷腈的发展历史
• 1.3.3 聚磷腈的制备方法及纯化
• 1.3.3.1 六氯环三磷腈的开环聚合
• 1.3.3.2 通过聚二氯磷腈的取代反应合成聚磷腈
• 1.3.3.3 由环磷腈的取代制备聚磷腈
• 1.3.3.4 从小分子单体直接合成聚磷腈
• 1.3.3.5 室温阳离子聚合
• 1.3.4 聚磷腈的纯化
• 1.3.5 聚磷腈在生物医学领域的应用
• 1.3.5.1 生物可降解聚磷腈
• 1.3.5.2 聚磷腈水凝胶
• 1.4 本课题的研究内容
• 第二章 1,2:5,6-di-O-异亚丙基-α-D-葡萄糖的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂及处理
• 2.2.2 1,2:5,6-di-O-异亚丙基-α-D-葡萄糖的制备
• 2.2.3 丙酮用量对葡萄糖缩二丙酮产率的影响
• 2.2.4 无水氯化锌用量对葡萄糖缩二丙酮产率的影响
• 2.2.5 磷酸用量对葡萄糖缩二丙酮产率的影响
• 2.2.6 反应时间对葡萄糖缩二丙酮产率的影响
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 葡萄糖缩二丙酮的表征
• 2.3.2 丙酮用量对葡萄糖缩二丙酮产率的影响
• 2.3.3 无水氯化锌用量对葡萄糖缩二丙酮产率的影响
• 2.3.4 磷酸用量对葡萄糖缩二丙酮产率的影响
• 2.3.5 反应时间对葡萄糖缩二丙酮产率的影响
• 2.4 小结
• 第三章 葡萄糖基聚磷腈的制备
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂及处理
• 3.2.2 实验路线
• 3.2.3 聚二氯磷腈的制备
• 3.2.4 葡萄糖与甲氧基乙醇共取代聚磷腈的制备
• 3.2.5 葡萄糖与甘氨酸乙脂共取代聚磷腈的制备
• 3.2.6 葡萄糖缩二丙酮脱保护及其对聚合物结构的影响研究
• 3.2.7 表征及测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 葡萄糖与甲氧基乙醇共取代聚磷腈的结构确定
• 3.3.2 葡萄糖与甘氨酸乙酯共取代聚磷腈的结构确定
• 3.3.3 脱保护时间对聚合物分子量的影响
• 3.3.4 脱保护时间对脱保护度的影响
• 3.4 小结
• 第四章 水凝胶的制备
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂及仪器
• 4.2.2 葡萄糖与甲氧基乙醇共取代聚磷腈溶液的凝胶化过程研究
• 4.2.3 葡萄糖与甘氨酸乙酯共取代聚磷腈溶液的凝胶化过程研究
• 4.2.4 水凝胶含水率的测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 葡萄糖与甲氧基乙醇共取代聚磷腈溶液的凝胶化过程研究
• 4.3.2 葡萄糖与甘氨酸乙酯共取代聚磷腈溶液的凝胶化过程研究
• 4.3.3 水凝胶的制备及性能测试
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 研究生及导师简介
• 北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书