壳聚糖与聚乙二醇交联水凝胶研究

研究对壳聚糖(CS)进行化学修饰得到了不同丙烯酰基取代度(1.03%,3.55%和5.21%)的丙烯酰化羟丙基壳聚糖(AHCS);通过自由基引发反应,AHCS与聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)交联得到壳聚糖(CS)与聚乙二醇(PEG)为主体的交联水凝胶。通过SEM观察其为通透性良好的多孔性支架材料。水凝胶的溶胶含量和溶胀度随丙烯酰基取代度的增加而降低,水凝胶中壳聚糖的降解速率也随丙烯酰基取代度的升高而降低。对于同一取代度的交联水凝胶,其在酸性和碱性条件下的溶胀度大于中性环境。细胞试验表明,壳聚糖与聚乙二醇交联水凝胶具有良好的生物相容性。     

甲氨喋呤-乳糖酰基壳聚糖的制备及其体外实验

制备了不同乳糖酰基取代度的N-乳糖酰基壳聚糖(LCH), 并通过红外光谱(IR)及核磁共振氢谱(1H NMR)对其进行了结构表征. 体外放射性配基竞争结合实验结果显示, 当乳糖酰基取代度为15.5%~38.9%时, LCH对肝实质细胞膜表面去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)具有特异亲和性, 即具有潜在的肝靶向性. 将甲氨喋呤(MTX)与壳聚糖以酰胺键偶联, 制备MTX-壳聚糖(MTX-CH), 再与乳糖酸反应生成目标产物MTX-乳糖酰基壳聚糖(MTX-LCH), 并通过紫外分光光度法(UV)检测MTX的取代度为5.6%, 乳糖酰基取代度为33.8%. 溶解性实验结果显示, MTX-LCH溶于pH=1~14的水溶液; 体外释放实验结果表明, MTX-LCH性质稳定, 能明显延缓MTX的释放.     

自组装法制备pH响应性马来酰化壳聚糖纳米粒子的研究

采用碳酸钠为催化剂,室温下制备了水溶性的马来酰化壳聚糖,研究了反应物投料比对酰化取代度以及产物水溶性的影响。红外光谱结果说明马来酸酐成功接枝到壳聚糖分子上;XRD结果说明马来酸酐酰化破坏了壳聚糖分子内和分子间的氢键作用,使水溶性大大提高。用Nano-ZS90Malvern仪器对不同pH值下的粒子粒径和Zeta电位进行测定,发现存在1个等电点:pH=3.01。文章首次采用自组装方法分别在醋酸、甲酸、乳酸溶液中制备得到三种不同的马来酰化壳聚糖纳米粒子并用SEM做了表征;DLS测试表明,当pH值增大后,三种纳米粒子粒径均由几十纳米溶胀到几百纳米,显示具有pH响应性。     

可生物降解肝素钠/两性壳聚糖复合物用于蛋白药物pH响应释放研究

制备了一类可生物降解肝素钠两性壳聚糖复合物(HPACS),并探索将其用于蛋白药物pH响应释放.两性壳聚糖由壳聚糖与丙烯酸加成反应得到,丙烯酸取代度可通过丙烯酸壳聚糖投料比调控;用胶体与pH浊度滴定研究了肝素钠与两性壳聚糖的复合作用,发现两组分在一定pH范围内能通过静电相互作用形成复合物,复合转变临界pH(pHΦ)与两性壳聚糖中丙烯酸取代度有关,取代度越低,pHΦ值越高.以牛血清白蛋白(BSA)为模型,测定了其在复合物中包埋及不同pH介质中的释药行为.结果表明,BSA可以在非常温和条件下有效包埋于复合物中,包埋率接近100%;BSA从复合物中释放具有很高的pH响应性,释放转变在很窄的pH范围内(<0.4pH单位)完成,释放转变临界pH(pH′Φ)可由两性壳聚糖中丙烯酸取代度调控.复合物形成和蛋白质释放在对pH依赖性上存在很好的相关性.同时还发现,在中性介质中(pH7.4),复合物对BSA具有很好的缓释作用,BSA持续释放时间可达15天左右.     

光敏性双亲共聚物在水溶液中的胶束化行为

通过ε-己内酯改性丙烯酸酯(FAa，n=1～4)与肉桂酰氯间的酰化反应合成了一系列光敏性大单体(FAaC)，与甲基丙烯酸(MAA)在溶液中进行自由基聚合，制备了具有光敏性的双素无规共聚物(PMFAaC)。将PMFAaC在选择性溶剂中进行自组装，可以形成纳米结构的聚合物。用动态激光光散射(DLS)研究了聚合物胶束的溶液行为，同时考察了单体含量、聚合物终浓度、聚合物侧链长、pH值、离子强度及温度等因素对胶束粒径的影响。实验结果表明，PMFAaC在选择性溶剂中可自组装成胶束，其粒径及其分布对单体含量、聚合物终浓度、聚合物侧链长、pH值、离子强度等有一定的依赖性，而对温度无依赖性。进一步用紫外光使肉桂酰基发生交联反应。从而制备得到核交联且稳定的纳米胶束。用DIS表征发现交联后的胶束粒径较交联前的小。     

光敏性无规-类接枝双亲聚合物的合成与自组装行为的研究

通过ε 己内酯改性丙烯酸酯 (FAn ,n =1～ 4 )与肉桂酰氯反应合成了一系列光敏性大单体 (FAnC ,n =1～ 4 ) ,以FAnC与甲基丙烯酸 (MAA)进行自由基聚合 ,制备具有光敏性的双亲无规 类接枝共聚物 (PMFAnC) .用红外光谱、凝胶渗透色谱、核磁共振和差示扫描量热仪等对共聚产物进行了表征 .双亲性PMFAnC可以在选择性溶剂中进行自组装 ,形成以PMFAnC中PFAnC疏水链段为核 ,PMAA亲水链段为壳的高分子胶束 .核内的肉桂酰基由紫外光引发发生光交联反应 ,得到具有稳定壳 核结构的胶束 .动态激光光散射、透射电子显微镜结果表明 ,PMFAnC在水溶液中形成了一定结构的光敏性纳米胶束 ,在紫外光照射下PMFAnC胶束内核发生光聚合反应使胶束粒径减小     

2-羟基-3-异丙氧基丙基羟乙基纤维素的合成及其自组装行为的研究

通过醚化反应, 将疏水性试剂异丙基缩水甘油醚(IPGE), 接枝到以羟乙基纤维素为亲水性骨架的主链上, 合成了具有温度响应性的2-羟基-3-异丙氧基丙基羟乙基纤维素(HIPEC), 运用核磁共振(¹H NMR、¹³C NMR、2D HSQC NMR)对HIPEC进行结构表征, 其最低临界溶解温度(LCST)可通过改变疏水侧链的摩尔取代度(MS)和盐浓度来调节. 通过荧光光谱仪、动态光散射(DLS)、共聚焦荧光显微镜(CLSM)研究了HIPEC在水溶液中自组装行为及Nile Red在HIPEC胶束中的增溶行为和温度控制释放行为, 结果表明, HIPEC在溶液中自组装形成胶束, 并且胶束粒径随着温度的升高而增大; 在温度高于LCST时, Nile Red从HIPEC胶束中缓慢释放, 并且可通过改变温度控制Nile Red的释放过程.     

量子点标记壳聚糖衍生物自聚集纳米胶束的制备与表征

以EDC为偶联剂,将胆酸接枝到赖氨酸改性的壳聚糖主链的氨基上,得到一系列胆酸取代度相同(4.2%)而赖氨酸取代度不同(2.3%,4.4%,9.6%)的双亲性壳聚糖衍生物(CA-LysCS),利用FT-IR,1H NMR对其结构进行表征.CA-LysCS在水相中自组装形成自聚集体.以芘为荧光探针对其自聚集行为进行了研究,结果显示制得的自聚集体具有较之小分子表面活性剂较低的CAC(1.1×10-2～5.3×10-2 mg/mL),表明自聚集体可在水相中形成稳定的胶束.且随着赖氨酸取代度的增加,CAC值随之增大.以激光粒度仪对自聚集体水相中的粒径分布进行了研究,发现其平均粒径随着赖氨酸取代度的增大有所增加(164.6～414.3 nm).以三辛基氧化膦(TOPO)为包裹剂,制备了油溶性硫化镉(CdSe)绿色量子点.用制备的自聚集体对量子点进行了包裹,TEM照片显示量子点位于自聚集体的疏水化核内.以荧光分光光度计对量子点的荧光特性进行了研究,发现包裹后量子点的荧光强度有所减弱.     

PEG化壳聚糖/DNA自组装复合物的制备、表征和体外Hela细胞转染研究

通过有机合成和高分子聚合等方法将亲水性的聚乙二醇接枝到壳聚糖的氨基侧链上，得到了改性的壳聚糖—聚乙二醇接枝共聚物，应用现代波谱等技术对中间产物和最终产物进行了表征，采用绿色荧光蛋白基因质粒pEGFP—N1为DNA模型，在溶液中通过自动(静电)吸附得到PEG化的壳聚糖／DNA自组装复合物，初步研究了该自组装复合物对Hela细胞的体外转染效率。结果表明，活化的聚乙二醇被成功地接枝到壳聚糖上，使不溶于水的壳聚糖改性为水溶性的PEG化的壳聚糖。PEG化壳聚糖／DNA自组装复合物在Hela细胞体外转染率达到81％。因此，PEG化的壳聚糖有可能成为基因转染的非病毒载体。     

热诱导白蛋白与壳聚糖在溶液中的自组装

80℃热诱导牛血清白蛋白(BSA)变性,BSA疏水残基暴露在分子表面,并进一步凝胶化.采用紫外-可见光光度仪(UV-Vis)和动态激光光散射仪(DLS)考察了热处理时间、溶液p H值、壳聚糖(CS)与BSA配比等因素对CS与BSA自组装行为的影响.加热时间介于15~20 min,BSA与CS发生自组装;BSA/CS混合体系p H大于BSA等电点(p I=4.7)时,BSA与壳聚糖静电作用增强,随着p H增大,出现沉淀.BSA浓度过高,变性BSA之间聚集作用增强,导致体系出现沉淀.研究结果显示,CS阻碍了BSA自身凝胶化进程,并与BSA发生自组装.在p H=5.4的溶液中制备了BSA-CS自组装体.采用透射电镜(TEM)观察了自组装体的形态,采用DLS对其粒径及其分布进行了测试.自组装体是以BSA聚集体为核、CS分子链为壳的核壳纳米结构.制备的自组装体室温贮存40天后,其粒径和分布无明显变化.