糖聚肽高分子的合成、自组装及生物医学应用

糖聚肽高分子是一类由聚肽(也称聚氨基酸)和糖类化合物(包括单糖、寡糖和多糖)构成的生物可降解高分子.糖聚肽高分子具有与天然糖蛋白分子类似的化学组成,能够在一定程度上模拟天然糖蛋白的结构和性能,近年来引起了学术界的广泛研究兴趣.本文总结了糖聚肽高分子的合成方法及其在水溶液中的自组装行为,并着重评述了糖聚肽高分子在生物分子识别、靶向基因/药物传输和组织工程支架等生物医学领域中的应用.     

二元组装体集群时的高选择性杂化重组行为

多样性自组装体在混合时,通常表现出互不干扰的自分类性,能高度选择性地自分类堆积.但结构极为相似的组装子在相互混合时,会发生交互作用并表现出重组现象.文中合成和观测了具有芳香环边墙和不同酰胺侧链的C型甘脲分子夹为组装单元的混合组装行为.研究发现,此类分子在各自以单一态物质溶解于CDCl3时,能通过π-π相互作用和氢键形成二聚自组装体;若将两种具有不同酰胺侧链的C型甘脲分子夹两两混合,从理论上推测应有三种二聚自组装堆积态存在：A·A、B·B、A·B.但经1HNMR分析发现了一个有趣的现象,即当酰胺侧链上的取代基R′分别为具有C-H结构（如1和2）与PhF5基（5）的组装体两两混合时,二聚组装主要呈现出高度选择性杂化重组的A·B结构态.这种取代基控制的高选择性重组行为可能是基于π-π相互作用、N—H…O氢键,以及C—H…π等三重作用力的协同结果.     

含硒高分子:一类新型生物材料

硒元素是人体必需的微量元素。由于C—Se键和Se—Se键的键能比较低,键比较活泼,使得含硒高分子成为一类特殊的材料,具有许多独特和优异的性质。我们通过多种途径将硒元素引入高分子,设计合成了一系列主链含硒的嵌段高分子、侧链含硒的嵌段高分子以及内核或支化部位含硒的树枝状聚合物,开展了其在氧化、还原以及辐照等多重刺激响应高分子组装体材料方面和高效人工模拟酶方面的研究。研究表明,含硒高分子有可能成为一类新的生物医用高分子材料,具有广阔的应用前景。     

两亲性聚(L-谷氨酸γ-苄基酯)-聚乙二醇接枝共聚物的自组装行为和载药性能研究

由氨基酸及其衍生物聚合形成的聚肽,因其独特的结构和性能,近年来在蛋白质结构模拟、分子链构象研究、生物医学等领域备受关注．其中两亲性聚肽共聚物的自组装行为,为开发具有生物相容性、可控释、可降解性的新型药物载体创造了条件．目前对聚肽共聚物自组装及载药性能研究主要集中于聚肽嵌段共聚物胶束,     

聚肽的结构性能及其在生物材料领域的应用

聚肽是一类由氨基酸及其衍生物通过聚合反应形成的聚合物，具有和蛋白质类似的二级结构。由于其独特的结构和性能，近年来在蛋白质结构模拟、分子链构象研究、生物医学等领域被广泛地加以研究。本文着重介绍了聚肽的合成、分子链构象、相行为、自组装行为以及在药物缓释等领域的研究和应用状况，并对聚肽在组织工程领域的应用前景进行了展望，为聚肽在生物材料领域的应用提供参考。     

寡肽自组装纳米材料研究进展

肽类自组装是自然界普遍存在的分子自组装现象之一,研究其自组装行为对理解生命现象、仿生制备以及构建功能材料等具有重要的意义.寡肽由于合成简单,结构组成明确,同时具有良好的生物相容性、可控的降解性,其组装体在药物/基因控制释放、细胞培养、组织工程支架材料及生物矿化等领域具有很大的应用前景.本文概述了近年来寡肽自组装的研究进展,系统介绍了线性和环状寡肽的分子结构设计、自组装体形貌及组装机理以及组装体在生物医学等领域的应用.     

两种侧链偶氮聚电解质自组装膜中生色团取向研究

用偏振紫外光谱研究了两种侧链偶氮聚电解质静电逐层自组装膜中偶氮生色团的初始取向 .讨论了不同的组装条件对自组装膜中偶氮生色团取向的影响 .进一步探讨了偶氮聚电解质自组装膜的结构特点 .研究表明 ,侧链偶氮聚电解质自组装膜中的偶氮生色团存在一定程度的面内取向 ,自组装的各种影响条件和聚合物结构等 (pH值、侧链柔性间隔基团长度、以及偶氮生色团官能度等 )与自组装膜中偶氮生色团的面内取向程度存在一定的相关性 .通过研究偶氮生色团的取向和影响因素 ,可以深入认识侧链偶氮聚电解质的自组装行为     

点击反应在糖聚肽及其类似物合成中的应用

糖聚肽是一类由聚肽/聚氨基酸与糖类化合物共价相连构成的高分子化合物,因其良好的生物相容性及独特的生物学性能,在自组装、组织工程、药物输送等领域均显示出广泛的应用前景,成为近年来蓬勃发展的热点领域.高效合成结构规整可控的糖聚肽是该领域的热点和难点.点击化学的快速发展为糖聚肽的合成提供了高效便捷的途径.系统综述了点击反应在糖聚肽两种合成策略中的应用——通过聚合后修饰法将糖分子引入到聚氨基酸前体侧链上以及对糖苷化的α-氨基酸-N-羧酸酐(glyco-NCA)"可点击"化学单体的开环聚合反应,同时也总结了通过点击反应将含糖功能基元化学偶联到聚氨基酸链末端合成糖聚肽类似物的策略,并对其优缺点和发展方向进行了简要讨论.     

窄分布聚丙烯酸-g-聚甲基丙烯酸酯接枝共聚物的合成

利用合成的一种新型原子转移自由基聚合大分子引发剂和从主干接枝的方法制备了窄分布的两亲性接枝共聚物聚丙烯酸-g-聚甲基丙烯酸酯, 并对其结构进行表征. 产物主链和侧链的分子量可分别通过调整单体与引发剂的投料比和反应时间进行控制, 结构规整, 侧链单体适用范围广. 该合成方法不仅推动了接枝共聚物合成研究的进展, 其产物更为两亲性接枝共聚物自组装行为的研究提供了很好的研究对象.     

全共轭聚噻吩类和聚硒吩类嵌段共聚物的凝聚态结构调控

嵌段共聚物可发生微相分离形成丰富的介观尺度上的相结构,而共轭聚合物是一类具有特殊的力学、导电性能或光电功能的半刚性链高分子.全共轭嵌段共聚物因其兼具两者的特性而备受瞩目.本文着重介绍了近年来课题组在基于全共轭聚(3-烷基噻吩)和聚(3-烷基硒吩)嵌段共聚物体系的研究进展,通过改变体系的分子结构包括主侧链结构、侧链的烷基长度及取代基团等以及对体系在溶液状态及薄膜状态进行后处理包括改变溶剂、热处理、溶剂蒸气处理等来调控体系的微相分离行为和结晶行为,实现对材料凝聚态结构的调控.在此基础上,以有机场效应晶体管和聚合物太阳能电池器件作为最终体现聚噻吩或聚硒吩类体系凝聚态结构与性能关系的平台,将获得的调控体系凝聚态结构的有效策略用于实现其半导体材料物理性能的提升.