MOLECULAR ENGINEERING STUDIES ON NONTHROMBOGENIC BIOMATERIALS——A NOVEL CLASS OF NONTHROMBOGENIC BIOMATERIALS WITH ZWITTERIONIC STRUCTURE OF CARBOXYBETAINES

N,N-dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-carboxyethyl ammonium (DMMCA) was graft-copolymerized onto the surface of segmented poly(ether urethane) (SPEU) and PE film. The carboxybetaine structure on SPEU and PE film surfaces was confirmed by ATR-FTIR, XPS and water contact angle measurements. Through the experiments with platelet adhesion and protein adhesion assay in vitro, the two materials studied, including poly-DMMCA gel, all show excellent nonthrombogenicity. This confirms once again that the zwitterionic molecular structure on the surfaces of materials is essential for improving their nonthrombogenicity and biocompatibility.     

两性离子流动相测定杂多酸中的磷酸根、氯离子和硫酸根

采用离子色谱法测定杂多酸中痕量阴离子。由于常规的淋洗液(如Na2CO3,NaOH)呈碱性,使杂多酸迅速分解生成磷酸根,致使测定结果偏高。实验通过在常规淋洗液中加入适量两性离子后,调节淋洗液的pH为中性,从而能准确测定杂多酸中磷酸根氯离子和硫酸根的含量值。经过比较分别用去离子水和流动相稀释的样品中磷酸根的测定结果,确定淋洗液的最佳条件为2.5mmol/LNa2CO3-9.0mmol/LCHES,在该条件下测定,快速、准确、灵敏,且有较好的灵敏度和重现性。     

水合作用与 pH 调控两性离子聚合物刷的相变行为

本文基于Flory-Huggins理论,建立理论模型研究水合作用与pH调控两性离子聚合物(ZP)刷的相变行为.理论模型考虑ZP的水合作用,以及ZP刷体系中的静电作用.研究发现,在不同pH条件下,ZP刷的体积分数随着水合作的减弱而的增加.随着pH的变化,ZP刷构象随着水合性转变行为明显改变,这是由于pH调控ZP链单体带有过多的净电荷(正电荷或负电荷),致使ZP链内出现静电排斥导致ZP刷溶胀.另外,当ZP链单体呈现过多的净电荷,会在很大程度上决定ZP刷体系静电势,影响ZP刷的相变行为.通过考察体系自由能,我们还发现,ZP刷体系自由能呈现了极大值,随着pH值的变化,自由能呈现的极大值随之改变,由此表明了体系的不稳定性,进而导致ZP刷体系发生相变.     

两性离子聚合物润滑的研究进展

两性离子聚合物是指高分子链上含有相同数量阴、阳离子的有机高分子材料,其因强亲水性和反聚电解质效应而在润滑方面得到广泛研究.一方面,两性离子聚合物可通过静电相互作用将润滑体系中的游离水吸附在材料表面,提高其润滑性能;另一方面,两性离子聚合物表面水合程度易受到润滑体系中盐离子类型和浓度影响,改变其润滑行为.本文中首先介绍摩擦过程中存在的润滑形式,然后总结并分析两性离子聚合物结构及典型两性离子聚合物(例如磺酸根阴离子型两性离子聚合物、磷酸根阴离子型两性离子聚合物和羧酸根阴离子型两性离子聚合物)的润滑行为和机理,最后阐述和展望两性离子聚合物在润滑方面的研究存在的问题和前景.     

两性离子流动相离子色谱法测定硼酸根

1引言离子色谱已经在环境分析、质量检验、产品测定等多个领域得到了广泛的应用。离子色谱采用的抑制电导检测法测定强酸离子,会有很好的检测信号以及线性,但是对于硼酸根等弱酸离子,由于其电离常数小且电离受淋洗液pH值的影响较大,弱酸离子经过抑制器后检测信号很低。为了能够     

黏惰化及酸敏感修饰对纳米粒子黏膜穿透的影响

使用纳米粒子进行疾病的诊断和治疗是当前研究的一个热点. 由于受到黏液层的阻碍, 纳米粒子对于黏膜上皮细胞的进入效果不佳, 从而限制了其对黏膜相关疾病的诊断和治疗. 本文设计合成了一种具有黏惰性的酸敏感纳米粒子(MSNs-pCBMA-DMMA), 可有效穿透黏液层进入黏膜上皮细胞. 首先采用溶胶-凝胶法合成了表面氨基化的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-NH₂), 然后通过原子转移自由基聚合法(ATRP)使两性离子羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(CBMA)在MSNs-NH₂表面上聚合形成聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(pCBMA), 获得惰性化的粒子(MSNs-pCBMA), 最后将酸响应性分子2,3-二甲基马来酸酐(DMMA)修饰于MSNs-pCBMA表面, 制备了MSNs-pCBMA-DMMA. 场发射透射电子显微镜(TEM)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 氢核磁共振波谱(¹H NMR)和纳米粒度Zeta电位测定仪等分析结果表明, 本文合成了MSNs-pCBMA-DMMA, 且粒子表面电位随pH值降低显著增加, 在pH=7.4~5.7范围内具有酸敏感能力. Transwell^?小室实验表明, pCBMA的接枝提高了粒子在模拟黏液中的渗透速率, 而DMMA的修饰则进一步增强了粒子的扩散能力, 4 h内MSNs-pCBMA-DMMA的模拟黏液渗透率达到16.3%, 为MSNs-pCBMA的1.9倍, MSNs-NH₂的3倍, 而以MSNs-NH₂的表观渗透系数（P_app）为标准计算得到的MSNs-pCBMA-DMMA的相对表观渗透系数达到了2.96. 细胞毒性试验验证MSNs-pCBMA-DMMA粒子的生物安全性良好. 细胞摄取试验表明, 相比于其它粒子MSNs-pCBMA-DMMA能够更快的被黏膜上皮细胞摄取. 本文所构建的纳米粒子能够快速渗透黏液且易于被黏膜上皮细胞摄取, 为其应用于黏膜相关疾病的活体诊断和治疗提供了基础.     

单分散亲水两性离子交换树脂的制备及其在生物大分子分离中的应用

采用分散聚合与溶胀聚合相结合的方法及高分子溶液致孔技术, 成功地制备了粒径为5.0 μm大孔和超大孔结构的单分散亲水性交联聚甲基丙烯酸环氧丙酯树脂, 并进行了结构表征. 将该树脂经胺化后再与1,3-丙磺酸内酯反应, 得到一种新型的两性离子交换(强阳-强阴型)高效液相色谱填料. 研究了该填料对标准蛋白分离性能及流动相中有机溶剂、 流速和pH值对蛋白保留的影响. 实验结果表明, 在流速为3 mL/min时, 采用线性梯度洗脱, 在4.0 min内可同时快速基线分离3种酸性和2种碱性蛋白.     

两个由两性二酸配体构筑的Cd(Ⅱ)低维配合物的合成、结构及荧光性质

利用合成的两性离子二酸配体1-(4-carboxylatobenzyl)pyridinium-4-carboxylate(HL), 通过调变合成条件, 制备了2个低维的配合物{Cd(L)₂·4H₂O}_n(1), 和{[Cd(L)(N₃)]·3H₂O}_n (2), 并对其进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、热重(TG)、荧光光谱及X-射线单晶衍射测定。分析结果显示化合物1中八配位的Cd(Ⅱ)离子被4个L配体连接形成一维链状结构。而化合物2中六配位的Cd(Ⅱ)离子被双羧基-叠氮三重桥联形成二维层状结构。固体荧光测试表明配体的配位方式明显影响其荧光发射。     

A NOVEL ZWITTERIONIC SILANE COUPLING AGENT FOR NONTHROMBOGENIC BIOMATERIALS

A novel silane coupling agent bearing sulfobetaine group, N,N-diethyl-N-（3-sulfopropyl）-aminopropyl- trimethoxysilane （DESATS）, was first designed, synthesized and characterized. Its solution property was studied by means of dynamic light scattering. DESATS was successfully bonded onto the surface of the glass and proved by ESCA. Platelet adhesion assay in vitro indicated that the nonthrombogenicity of glass slide modified with DESATS is greatly improved.     

甜菜碱型两性离子聚合物P(AM-DMAPAAS)的盐溶液性质

将丙烯酰胺丙基二甲基胺（DMAPAA）和1,3-丙基磺内酯,在55 ℃下反应20 h,合成了3-（丙烯酰胺丙基二甲胺基）丙磺酸盐（DMAPAAS）,将其在盐溶液中与丙烯酰胺（AM）单体进行自由基共聚合反应,获得净电荷为零的磺基甜菜碱型两性离子共聚物P(AM-DMAPAAS);对该两性离子共聚物进行了表征和溶解性评价。 研究结果表明,共聚物在NaCl溶液中的粘度比在纯水中的大,在Mg2+和Ca2+盐溶液中的粘度更大,且随着溶液浓度的增大而增大,表现出明显的反聚电解质溶液性质。 升高相同温度,两性离子共聚物的粘度保留率是普通聚丙烯酰胺的1.4倍。