甲壳素-g-聚l-亮氨酸共聚物的制备及表征

在水／乙酸乙酯体系中，利用水溶性甲壳素分子上的自由氨基引发N-羧基-l-亮氨酸-环内酸酐(NCA)的开环聚合，将聚l-亮氨酸引入到甲壳素的侧链，制备了多糖／多肽杂化材料。由于反应中使用了水溶性甲壳素，反应可以在温和的条件下进行，且反应的转化率和接枝效率均较高。接枝共聚物的多肽链段长度可以通过NCA的投料量进行控制，得到各种肽链长度的接枝共聚物。通过元素分析、红外光谱、X射线衍射、差热分析和溶解实验等表征了接枝共聚物，结果表明：接枝共聚物的性能受多肽链段的长度影响较大，随着肽段长度的增加出现了a-螺旋结构。     

聚(α,β-L-天冬氨酸丁酯)的合成及水解降解行为研究

以L-天冬氨酸为原料,采用热缩聚法合成聚琥珀酰亚胺.选用醇钠作为亲核试剂,开环反应得到聚(α,β-烷氧基-L-天冬氨酸).该聚合物部分水解制备两亲性聚天冬氨酸(PAsp-Na/PAsp-R).以聚(α,β-L-天冬氨酸丁酯)为例,利用UV、<'1>H NMR等方法研究聚合物的水解降解行为.通过<'1>H NMR中侧链酯基信号的消失和主链游离氨基在紫外光谱中吸光度的变化,证明水解降解过程包括侧链酯键的水解和主链酰胺键的适度裂解两部分,水解过程受环境温度和缓冲溶液pH的共同影响.水解速率具有温度响应性,环境温度越高水解速率越快(37℃时的水解速率>25℃时的水解速率).缓冲溶液pH对聚合物降解速率的影响顺序为:pH 12>pH4>pH 7.     

聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸三嵌段共聚物的合成及其胶束的pH-响应性药物控制释放

通过大分子引发剂ω-胺基-α-甲氧基聚乙二醇引发N-羧基-α-氨基环内酸酐开环聚合和酸性水解制备了一种具有pH-响应性的三嵌段共聚物聚乙二醇-聚谷氨酸-聚丙氨酸(mPEG-PLGA-PLAA).通过核磁共振、ζ-电势、动态光散射、电子显微镜等手段表征了此类三嵌段共聚物的自组装过程及所形成胶束的pH-响应性.使用圆二色谱和红外光谱,分析了胶束结构随环境pH值转变过程中聚氨基酸链段二级结构的变化.以阿霉素作为模型药物,研究了三嵌段共聚物的载药能力和在不同pH条件下的药物释放能力.在碱性条件下,PLGA链段去质子化,链段从疏水性变为亲水性,胶束中间层由于水合作用变得松散,药物释放速率增加;在酸性条件下,PLGA链段质子化,不带电荷,与阿霉素药物分子间的静电相互作用消失.同时,PLGA链段α-螺旋含量增加,形成由链内氢键维持的刚性棒状结构,将链段周围包埋的药物分子"挤出",加速了药物的释放.     

聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物纳米胶束的研究

分别以氨基聚乙二醇和氨基聚乙二醇单甲醚为大分子引发剂,采用开环聚合的方法合成了两亲性聚L-丙氨酸-聚乙二醇(PAE)和聚L-丙氨酸-聚乙二醇单甲醚(PAME)两种嵌段共聚物,其结构经1H NMR,IR,DSC,GPC等表征;利用园二色技术研究了其在水溶液中的二级结构,用芘荧光探针技术研究了其胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC),利用透射电镜研究了胶束的形态。结果表明,在水溶液中共聚物链以α-螺旋构象形式存在,在一定条件下嵌段共聚物PAE-1,PAE-2,PAME-1和PAME-2能够形成球形的稳定胶束,PAE-1形成胶束的CMC为3.36×10-5mol.L-1,CMC值受嵌段类型和共聚物中聚L-丙氨酸链段含量的影响。     

交联聚苯乙烯型多孔吸附剂的中孔性质研究

采用77K温度下的氮气吸附方法,测定了经悬浮聚合制备的不同交联度的交联聚苯乙烯多孔吸附剂的吸附/脱附等温线.根据BET吸附模型计算了比表面,由吸附量计算了总的孔体积,由孔体积和比表面计算出平均孔径,并依据脱附等温线采用BJH方法计算孔径分布.结果表明,交联度对交联聚苯乙烯多孔吸附剂的孔结构均具有显著影响.随着交联聚苯乙烯多孔吸附剂的交联度升高,其孔径变小,比表面增大,而且低交联度吸附剂的中孔接近圆柱形,高交联吸附剂的中孔形状接近“墨水瓶”形.显然,交联度对孔性质的影响与孔结构在交联聚苯乙烯多孔吸附剂制备和后处理过程中的稳定性密切相关.交联度低时,初期形成的小孔不能保持稳定,在后续聚合及后处理过程中合并为大孔,结果造成低交联吸附剂大孔径、低比表面的现象.通过对孔径分布的研究,揭示了不同吸附剂在中孔范围内的孔特征,并对其形成机制进行了分析.     

血液净化高分子吸附材料

简要总结了我们近年来在血液净化高分子吸附材料方面取得的研究成果. 对于有机小分子吸附剂、中分子吸附剂和生物大分子吸附剂的系统研究,不仅取得了大量的基础性研究结果,而且筛选出了性能优良的血液净化吸附剂,已经与血液灌流装置一起开始应用于临床.     

高分子对酶、抗体、DNA的修饰、固定化及其生物医学应用

为发展适于生物医用的生物功能高分子材料,本实验室近年来研究了可溶性高分子对L-天冬酰胺酶的修饰、纳米磁性高分子微粒对酶或抗体的固定化、亚微米高分子微球固定化碱性磷酸酶及其在DNA检测中的应用、高分子微球固定化酶的合成与性能、酶在导电高分子膜上的固定化及生物传感器制备等. 本文对此进行简要总结.     

壳聚糖微球固定化L-天门冬酰胺酶研究

以反相悬浮交联法合成了壳聚糖微球,并将其应用于固定化L-天门冬酰胺酶。探讨了不同合成条件对成球情况的影响,研究了固定化酶的性质。结果表明,壳聚糖载体可以较好地吸附L-天门冬酰胺酶。固定化酶的活力回收率较高,且稳定性得到提高。     

水溶性星型卟啉高分子的合成表征及其与牛血清白蛋白的相互作用

利用琥珀酸酐修饰四(p-氨基苯基)卟啉,再与聚乙二醇单甲醚酯化,制备了亲水性卟啉高分子,用IR、UV-Vis、1H NMR、元素分析等方法对其结构进行了表征.利用紫外可见光谱研究了卟啉高分子与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用.实验结果显示,卟啉高分子与BSA之间不仅存在卟啉与BSA之间的相互作用,而且存在高分子侧臂与BSA之间体积排斥作用,二者综合结果导致卟啉的可见吸收峰表现出不同于小分子卟啉的特征,最大吸收峰位置没有改变,但是吸收强度表现为增色作用.锌离子与卟啉环络合后,增色作用明显,说明络离子可通过配位键增强对BSA的结合.