【摘 要】
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刺激响应聚合物可以改变自身的结构对外界的刺激(例如温度,光强度,酸碱度、电磁场等)做出响应,是一种“智能”材料,在很多领域都有广阔的应用,包括药物递送,抗菌治疗和组织工程
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刺激响应聚合物可以改变自身的结构对外界的刺激(例如温度,光强度,酸碱度、电磁场等)做出响应,是一种“智能”材料,在很多领域都有广阔的应用,包括药物递送,抗菌治疗和组织工程等。根据刺激响应聚合物主链或侧链所带基团性质的不同,可以将刺激响应聚合物大致分为两类:离子型刺激响应聚合物和非离子型刺激响应聚合物。本文合成了一系列不同分子量离子型和非离子型的刺激响应聚多肽,通过GPC、FTIR、1H NMR表征中间体和目标产物的结构,并通过UV-vis、DLS等手段探究目标产物刺激响应行为,重点研究了非离子侧基结构对聚合物溶液性质,以及不同侧链序列结构对离子型聚合物性质的影响,在丰富刺激响应聚多肽的种类的同时,为温度响应聚合物分子设计提供指导,本文具体工作如下:第二章中,我们合成了一系列不同分子量的聚(γ-炔丙基-L-谷氨酸)(PPLG)在其基础上,通过点击化学合成了侧基为甲酰胺基的具有UCST温度响应性质的均聚多肽PPLG-Am和聚多肽PPLG-Amx,针对目标聚合物结构与性质的规律进行了探讨,经研究发现目标聚合物在去离子水中和p H=7.1-7.4的PBS缓冲溶液中具有UCST类型的温度响应性质,该UCST型溶液相转变机理归因于聚合物在水中的氢键相互作用,随着分子量的增加,聚合物在水中的UCST型相转变温度不断的升高。随着疏水性基团正己基的引入,聚合物在水中的UCST性质逐渐消失,在PBS缓冲溶液中的溶解性也不断降低。第三章中,我们通过多次酯化反应、酯键水解反应以及酰氯酯化反应等合成了具有不同OEG(寡聚乙二醇)组成的侧链。在已知聚合物PCPLG(聚γ-3氯丙基-L-谷氨酸)的基础上,通过叠氮反应、点击化学等合成了第一例具有不同OEG序列结构的具有UCST型聚多肽离子液体,即PPLG-OEGx-OEGx’-Im BF4(x=2,3;x’=2,3;)。研究发现该聚合物UCST相转变具有浓度依赖性,并且随着OEG链长度的增加,聚合物的UCST相转变温度随之升高,随后我们对聚合物PPLG-OEGx-OEGx’-Im BF4(x=2,3;x’=2,3;)的血液相容性和抗菌性进行了探索,在溶血实验中发现聚合物PPLG-OEGx-OEGx’-Im BF4(x=2,3;x’=2,3;)在2%红细胞里的溶血率低于5%,显示了良好的血液相容性。在体外抗菌实验中,发现聚合物PPLG-OEG2-OEG3-Im BF4和PPLG-OEG3-OEG3-Im BF4在12h内具备良好的抑菌能力,并且具备37℃抑菌,25℃不抑菌特征。
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