基于核碱构筑环境响应性的生物动态共价聚合物:合成及溶液性质研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guohaoyan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,将核碱生物分子修饰到聚合物上,形成新型仿生功能材料,因其在纳米技术,生物技术以及药物载体等领域有着极其重要的应用前景,引起了高分子界的极大研究兴趣。动态共价聚合物是一类具有刺激响应性以及环境适应性的聚合物,因此,核碱修饰的动态共价聚合物将具有更为广泛的应用前景。本文将可逆加成-裂解链转移(RAFT)自由基聚合方法与硫醇-硫酯交换反应以及缩合反应相结合,合成了由可逆共价键(硫酯键和酰腙键)构筑的含有核碱生物分子的动态共价生物聚合物,并对其溶液性质进行了详细的研究。  本研究主要内容包括:⑴利用RAFT法聚合吡啶二硫代乙基丙烯酰胺单体(PDSEA)和亲水性单体 N,N-二甲基甲酰胺(DMA),合成了侧链含有二硫吡啶功能基团的无规共聚物P(DMA-co-PDSEA)。利用三(2-羧乙基)膦盐酸盐(TCEP)还原聚合物侧链的二硫吡啶基团,原位得到硫醇基团,然后通过硫醇-硫酯交换反应将胸腺嘧啶(Thymine)修饰到聚合物上,得到硫酯键连接的胸腺嘧啶修饰的动态共价聚合物(CP-dyn-T)。利用核磁(1H NMR)和紫外(UV-vis)对其结构进行表征,证明了这类新型胸腺嘧啶修饰的动态共价聚合物的成功制备。⑵以还原型谷胱甘肽(GSH)为模型分子,研究了胸腺嘧啶修饰的动态共价聚合物(CP-dyn-T)与硫醇分子之间的链交换反应。实验结果证实了CP-dyn-T和 GSH之间硫醇-硫酯交换反应的发生,表明了硫酯键具有动态性。因此,硫酯可以作为一类具有GSH响应性(或者“还原”响应性)的官能团,有望应用于制备作为药物载体的聚合物。⑶通过1H NMR、DLS和TEM等分析技术,我们研究了胸腺嘧啶修饰的动态共价聚合物通过氢键相互作用与互补客体小分子之间的特异识别性。研究表明,在一定条件下,这类含有胸腺嘧啶基团的动态共价聚合物能够与三聚氰胺(Melamine)、腺嘌呤衍生物(A-C16)以及三磷酸腺苷(ATP)等互补客体小分子发生有效的氢键相互作用。⑷合成了端基双醛基功能化的PNIPAM均聚物(HP-BisCHO)、共聚物 P(NIPAM-co-DMA)-BisCHO(CP-BisCHO)以及双酰肼修饰的胸腺嘧啶分子。酸性条件下,通过醛基与酰肼基团之间的缩合反应制备了胸腺嘧啶修饰的动态共价聚合物Thy-dyn-HP和Thy-dyn-CP,并通过1H NMR和GPC进行表征,证明成功得到了由酰腙键构筑的动态共价聚合物。⑸研究了Thy-dyn-HP与单官能团的乙酰肼三甲基氯化铵(GT)之间的反应,通过1H NMR、DLS、GPC以及Zeta电位等表征方法,证明了酸性条件下,这类由酰腙键构筑的动态共价聚合物具有很好的链交换性。又利用DLS研究了Thy-dyn-HP的温敏性,结果表明这类聚合物具有很好的温度响应性。
其他文献
两亲性分子以其独特的结构在生活中具有广泛的应用,因此,许多性能高效的两亲性分子以及新型的形状两亲性分子备受化学工作者的关注。十几年来本课题组已经将具有固定三维纳米结
有机磷农药作为除草剂和杀虫剂广泛应用于农业生产,由于其在自然条件下降解速率很慢,在农作物上使用后残留于水或土壤中,对人和动物的生命健康构成严重威胁。因此,从环境治理的角
刺激响应性聚合物能够在外界条件的刺激(如pH、温度、氧化还原、酶或光)下,做出快速有效的响应。由于动态共价键具有环境响应性及自适性,并且比非共价键稳定性好,因此基于动态共价
金属原位统计分布分析技术是对被分析对象的原始状态的化学成分和结构进行分析的一项新技术。它不仅能获得各元素在材料中不同位置含量的统计分布信息,而且还能获得材料中夹杂
本论文首先采用两步合成法合成了1—丁基—3—甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF_4)和1—丁基—3—甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF_6)两种离子液体,并用IR、~1HNMR和~(13)CNMR对其进行表征。用循环伏安法研究了[bmim]BF_4、[bmim]PF_6的电化学活性。其次研究了在1—丁基—3—甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF_4)和1—丁基—3—甲基咪唑六氟磷酸盐([bmi
本文选用异硫氰酸荧光素(Fluorescein isothiocyanate,简称FITC)为示踪剂,考察了FITC在酸性溶液中的解离平衡以及氢离子浓度改变与FITC荧光强度之间的关系,实验结果表明:示踪剂
大豆中蛋白质含量高,氨基酸组成合理,大豆多肽是大豆蛋白经酶解后产生的分子量较低的化合物。研究表明:其氨基酸组成与大豆蛋白基本相同,且在整个pH范围内均有良好的溶解性及低粘