不同支臂结构的聚谷氨酸基材料的合成和性能研究

论文摘要

由于具有易于调节的大分子结构和构象、良好的生物相容性,仿生型聚氨基酸类材料已成为当前高分子生物材料和生物纳米技术中的一个重要研究内容。以开环聚合（ROP）的方法,用不同支臂结构的聚（酰胺-胺）（PAMAM）来引发β-苄基- L-谷氨酸N-羧基酸酐（BLG-NCA）单体的聚合,成功制备了不同支臂结构的聚（酰胺-胺）-聚（L-苄基-谷氨酸酯）（PAMAM-PBLG）。通过核磁共振谱（1HNMR和13CNMR）、傅立叶红外光谱（FTIR）、X-射线衍射仪（XRD）以及凝胶色谱（GPC）对聚合物的组成和结构进行了表征。差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）表征了材料的热性能。运用紫外光谱（Uv-vis spetrometer）、动态光散射仪（DLS）以及透射电镜（TEM）,研究了这些材料的自组装行为。核磁共振谱结果表明,PAMAM上的一级胺完全起到了引发剂作用,且PBLG的聚合度可以由单体和引发剂的投料比来控制。与线性PBLG相似,多臂结构的PAMAM-PBLG同样具有α螺旋和β折叠构象。但是,由于其支臂结构,PAMAM-PBLG中PBLG链段的二级构象更加稳定。通过偏光显微镜观察,PAMAM-PBLG形成的液晶织态结构没有线性PBLG明显。利用纳米沉淀法,制得相应的纳米粒子,其粒径可以通过共聚物的支臂结构、PBLG组成以及聚合物溶液的浓度进行调节。这些纳米粒子是稳定的,在水溶液中,室温下放置64天,其粒径仍基本保持不变。在前面合成的PAMAM-PBLG的基础上,利用脱保护化学,得到了不同支臂结构的聚（酰胺-胺）-聚（L-谷氨酸）（PAMAM-PLG）。利用Uv-vis、DLS以及TEM研究了PAMAM-PLG在水溶液中的自组装行为。在不同pH值下,该聚合物具有不同的临界聚集浓度,而且,自组装纳米粒子的粒径随pH值的增加而降低。上述表明该聚合物具有pH敏感的自组装行为。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 聚谷氨酸基材料的研究进展
• 1.2.1 典型的聚谷氨酸基材料
• 1.2.2 聚谷氨酸基材料的合成进展
• 1.2.3 聚谷氨酸基材料的性能
• 1.2.4 聚谷氨酸基材料的自组装
• 1.3 本研究课题的提出及研究内容
• 第二章 不同支臂结构的聚（酰胺-胺）-聚（L-苄基-谷氨酸酯）的合成与性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 基本原料
• 2.2.2 表征方法
• 2.2.3 PAMAM-PBLG 共聚物的合成
• 2.2.4 PAMAM-PBLG 纳米粒子的制备
• 2.2.5 PAMAM-PBLG 的临界聚集浓度（Critical Aggregation Concentration，cac）的测量方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 不同支臂结构的PAMAM-PBLG 共聚物的合成
• 2.3.2 PAMAM-PBLG 共聚物的物化性质
• 2.2.3 PAMAM-PBLG 共聚物的自组装性质
• 2.4 本章小结
• 第三章 树枝状聚（酰胺-胺）-B-聚（L-谷氨酸）的合成及PH 敏感的自组装行为
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 测试方法
• 3.2.3 树枝状PAMAM-PLG 共聚物的制备
• 3.2.4 树枝状PAMAM-PLG 共聚物纳米粒子
• 3.2.5 树枝状PAMAM-PLG 共聚物的临界聚集浓度（Critical Aggregation Concentration , cac）的测量
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 树枝状PAMAM-PLG 共聚物的合成
• 3.3.2 PH 敏感的树枝状PAMAM-PLG 共聚物的自组装性质
• 3.4 本章小结
• 第四章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文及研究成果