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两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装是高分子科学的一个热点研究领域。近年来,科学家们着力于设计一种新型的大分子,不仅在纳米/微米尺度的自组装研究领域展现良好的性质,更具有良好的生物相容性。人工合成的聚肽具有与蛋白质相类似的结构,具有良好的相容性和生物降解性;由于α-螺旋、β-折叠等次级结构的存在,聚氨基酸能自组装成高度精确有序且具有合适生物功能的纳米材料;另外,控制侧链基团可有效的与生物活性分子作用。本文设计合成了一系列含有聚氨基酸嵌段的共聚物,详细研究了其自组装行为,并对其在药物释放、蛋白质包载和组织工程等领域的应用进行了初步的尝试。
1、合成了Nε-苄氧羰基赖氨酸NCA、γ-苄基-L-谷氨酸NCA、S-苄氧羰基-L-半胱氨酸、丙氨酸NCA和苯丙氨酸NCA,并用核磁和红外对其进行了表征。
2、设计合成了三嵌段共聚物PZLL-b-DGBE-b-PZLL,在水溶液中制备了一种新型的大型复合聚肽胶束,并通过调节共聚物的嵌段比,实现了从囊泡到大型复合胶束的转变。
3、设计合成了PLL-PPA两嵌段共聚肽,研究了其在水中的自组装行为,通过改变溶液的浓度,pH值,溶液盐的浓度等溶液因素来研究外界因素对囊泡大小的影响,并且将PLL-PPA与小牛胸腺DNA络合,表征了络合之后的各项性质,同时用囊泡包裹血红蛋白,得到了一种新型的基于血红蛋白的人工携氧单元。
4、分别用样品PEG(17)-PLLA(23)-PLGA(10)和PEG(17)-PLLA(23)-PLGA(60)在水溶液中获得了不等臂胶束。研究了溶剂和溶液pH值对胶束体系的影响,实现了从球形胶束到互相连接的棒状胶束的转变。
5、设计合成了一种新型的Y-型三臂嵌段共聚物PLLA2-b-PBLG,研究了共聚物PLLA2-b-PBLG在苯甲醇以及甲苯中的自组装行为。并通过33%的HBr的醋酸溶液的酸解作用还原PLLA2-b-PBLG,从而得到含聚肽的Y-型三臂嵌段共聚物PLLA2-b-PLGA,在水溶液中得到了Y-型三臂嵌段共聚物PLLA2-b-PLGA的囊泡结构,并通过改变溶液的pH值,溶液盐的浓度等溶液因素来研究外界因素对囊泡大小的影响。
6、设计合成了一种新型两嵌段共聚物PLLA-b-PLC,在水溶液中得到了可逆的壳交联胶束,通过采用油溶性药物利福平作为模型药物,发现壳交联的形成提高了胶束作为药物载体的稳定性,同时成功实现了对模型蛋白BSA的可逆的化学键合。