智能型殼聚糖衍生物的制備及改性殼聚糖在基因傳輸中的應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、殼聚糖是一種來源豐富的天然高分子,由于具有良好的生物相容性、生物降解性和無毒無害,它廣泛應(yīng)用在很多領(lǐng)域,比如生物醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等。但其結(jié)晶性高,溶解性差,這就極大地限制了殼聚糖的進(jìn)一步開發(fā)利用。通過化學(xué)改性是改善殼聚糖性能,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍的有效途徑。由于殼聚糖主鏈中氨基的活性遠(yuǎn)高于3號位和6號位的羥基,因此大部分反應(yīng)在氨基基團(tuán)上,而氨基賦予了殼聚糖生物活性,基于生物材料應(yīng)用的考慮,我們希望改性后的殼聚糖仍能保留殼聚糖的氨基和生物活性。

2、 另一方面,刺激響應(yīng)型體系能根據(jù)周圍環(huán)境變化,可逆地發(fā)生體積或形狀的響應(yīng)變化,這種優(yōu)良的性能引起了科學(xué)家極大的興趣。我們希望殼聚糖能改性成為刺激響應(yīng)高分子并且在改性之后仍能保留原來氨基的活性。為了達(dá)到這個(gè)目的,我們首先合成了反應(yīng)中間體O-馬來?;疦-鄰苯二甲?;鶜ぞ厶?MPCS),通過與此與雙鍵單體的自由基聚合,我們制備了熱敏性接枝共聚物(chitosan-g-PNIPAAm)和pH敏感接枝共聚物(chitosan-g-PAA)。另外

3、,我們還采用了其他保護(hù)-脫保護(hù)方法,制備了氨基恢復(fù),且側(cè)鏈帶苯硼酸的接枝共聚物(chitosan-g-phenyloboric acid)。側(cè)鏈的苯硼酸在堿性條件下對糖有響應(yīng)性。 與合成陽離子相比,殼聚糖更適合于在黏膜中進(jìn)行基因傳輸。但在細(xì)胞中轉(zhuǎn)染效率低限制了它的應(yīng)用范圍。已有文獻(xiàn)報(bào)道,殼聚糖經(jīng)過改性之后再與基因復(fù)合會提高其轉(zhuǎn)染效率。在本論文里,我們先合成了巰基烷基化殼聚糖(HWCS),然后采用復(fù)凝聚法制備了HWCS-DNA納米

4、粒子。動(dòng)態(tài)光散射測量了它的粒徑和電勢,同時(shí),我們還對于納米粒子在HEK-293細(xì)胞中的轉(zhuǎn)染效率也進(jìn)行了研究。 1.在氨基保護(hù)的殼聚糖鏈接枝上單體異丙基丙烯酰胺(NIPAAm),并脫保護(hù)得到保留氨基的熱敏性接枝共聚物,與殼聚糖相比,它的溶解范圍增大,可以溶解在pH=1-12的緩沖溶液中。 2.以O(shè)-馬來酸酐化N-鄰苯二甲酰化殼聚糖(MPCS)為介質(zhì)在均相體系中通過偶氮二異丁腈引發(fā)制備了殼聚糖甲基丙烯酸β-羥乙酯接枝共聚物。

5、 3.通過化學(xué)法制備保留氨基且pH敏感的接枝共聚物(chitosan-g-PAA),并研究了接枝條件對接枝率的影響。在對接枝產(chǎn)物水溶液進(jìn)行酸化的過程中,溶液逐漸變渾濁,這是因?yàn)榻又Ξa(chǎn)物中氨基和羧基由于電荷作用自組裝形成了聚電解質(zhì)復(fù)合物。 4.以O(shè)-馬來?;疦-鄰苯二甲?;瘹ぞ厶?MPCS)為中間產(chǎn)物,通過γ射線引發(fā),在均相溶液體系中制備含有改性殼聚糖-聚丙烯酸的雙親性凝膠。通過研究接枝產(chǎn)物在不同pH緩沖溶液中溶脹度的變化

6、,我們發(fā)現(xiàn)接枝產(chǎn)物在酸性條件(pH<7)下溶脹較小,在堿性條件(pH>7)下溶脹較大。而且,我們還評估了接枝產(chǎn)物在DMF溶劑中的溶脹情況。 5.以銅離子為阻聚劑,利用γ射線引發(fā),在殼聚糖膜上接枝N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)單體,制備出新型的具有溫敏性的殼聚糖接枝膜。通過純水水通量實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)接枝后的殼聚糖膜水通量隨著溫度的升高而減小,而純殼聚糖膜的水通量是不隨溫度變化的,從而證明了接枝膜具有溫度敏感效應(yīng)。 6.巰基烷

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