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含硫醚基团的两亲性聚氨基酸材料的合成与表征认领

作者：

孙艺涛

学位授予单位：

长春理工大学

摘要：

生物组织中的活性氧（ROS）处于动态平衡状态。然而,许多疾病,如癌症和炎症,都伴随着ROS的长期增加。炎症组织中存在过表达的ROS,炎症部位的高水平ROS不仅伤害组织还延缓伤口愈合。这些情况激发了研究人员使用高水平ROS的病理区域作为靶点传送并释放药物到炎症或癌症组织。聚氨基酸材料具有良好的生物降解性、生物相容性和规则的二级结构,广泛应用于生物医学领域。在这里,我们采用端氨基的聚乙二醇为大分子引发剂,引发含硫醚的N-羧基环内酸酐（NCA）的开环聚合,合成了一种具有硫醚侧链的聚氨基酸材料,作为抗癌药物的氧化响应性递送纳米载体,另外当改变亲水端聚乙二醇链长和NCA的聚合度还可以得到一种温度氧化双敏感的水凝胶,具体研究内容如下:（1）将硫醚引入到谷氨酸上,采用三光气法合成了一种含硫醚的N-羧基环内酸酐（MLG-NCA）,用5000分子量端氨基的聚乙二醇引发NCA开环聚合,得到嵌段共聚物m PEG5k-b-PMLG,其在水中自组装成直径约68.3 nm的球形纳米颗粒（NPs）。氢谱核磁测量表明,纳米颗粒中的疏水硫醚基团可以被过氧化氢选择性氧化为亲水的亚砜基团,这将导致NPs的解离。体外药物释放结果表明,包封的尼罗红在PBS中的10 m M过氧化氢的触发下选择性释放。最后,抗癌药物阿霉素（Dox）被封装到NPs中,所获得的NPs/Dox在4T1荷瘤小鼠中显示出明显的抗肿瘤效果,并且比游离Dox的心脏毒性更低。这些结果表明,m PEG5k-b-PMLG NPs有望用于抗癌药物递送。（2）改用2000分子量的端氨基的聚乙二醇引发MLG-NCA开环聚合,得到了嵌段共聚物m PEG2k-b-PMLG,在35℃温度下可以形成水凝胶。氢谱核磁测试表明,硫醚基团可以被10 m M的H2O2氧化成亚砜基团,流变测试表明材料具有温度敏感性,SEM观察到水凝胶内部有大量微孔结构和充分的空间,有负载药物的理论基础。体外细胞实验表明,在0.25和0.125 m M H2O2条件下有水凝胶保护下的L929小鼠成细胞存活率均超过了90%,成功减少了细胞在高ROS环境下的损伤,并且MTT结果显示水凝胶氧化后的产物没有细胞毒性。这些结果表明,m PEG2k-b-PMLG水凝胶有望在抗炎领域应用。

摘要译文

关键词：

N-羧基环内酸酐; 硫醚; 聚氨基酸; 氧化响应性; 纳米颗粒; 水凝胶

学位年度：

2023

学位类型：

硕士

学科专业：

材料科学与工程

导师：

何盼

中图分类号：

TQ317[高分子化合物产品]

学科分类号：

070305[高分子化学与物理];080501[材料学];081702[化学工艺];081707[材料化工]

D O I：

10.26977/d.cnki.gccgc.2023.000767