- 首页
- 产品推荐个人精选服务科研辅助服务教育大数据服务行业精选服务学科系列服务产品服务
- 期刊大全
- 充值
- 会员
- 职称材料
- 首页
- 产品服务
- 知识脉络
- 期刊大全
- 充值
- 会员
- 职称材料
智能检索
二次检索
任意字段
在结果中检索
在结果中去除
暂无数据
共
35
条结果 ，以下是1
-
20条
1 / 2
已选:0 清除
批量下载
批量引用
相关度
摘要： 用光气法制备了N-羧基-L-丙氨酸-环内酸酐(L-Alanine NCA).系统研究了L-Alanine NCA开环聚合反应过程中引发剂、溶剂、温度对聚合物分子量的影响.用硝基苯作溶剂,三乙胺作引发剂,所得聚合物特性粘度[η]=1.18.实验中发现,L-Alanine NCA可以顺利地进行热聚合反应。反应具有速率快,转化率高,分子量大的特点。甲苯溶剂中反应5小时所得聚合物[η]=2.35,高于采用引发剂的聚合体系产物的相应值。
关键词: 丙氨酸 ；开环聚合物 ；分子量
被引量
6
摘要： 丙氨酸的四氢呋喃悬浮液在0℃下缓慢通入过量的干燥光气后升温至30℃合成得到了L 丙氨酸 N 羧基 环内酸酐(L Ala NCAn),研究了L Ala NCAn的开环聚合反应以及反应过程中溶剂、温度、引发剂及用量对聚合物特性黏度的影响。利用红外光谱确认了所得单体和聚合产物。用硝基苯作溶剂,三乙胺作引发剂,所得聚合物特性黏度为[η]=0 83dL/g。考虑到强酸对生物高分子的降解作用,实验中测定了二氯乙酸(DCA)对聚合物特性黏度的影响,结果发现二氯乙酸对聚丙氨酸特性黏度无影响。
关键词: L-丙氨酸 ；聚丙氨酸 ；L-丙氨酸-N-羧基-环内酸酐 ；开环聚合
摘要： 用三光气法合成了L-谷氨酸苄酯均聚物,讨论了N-羧基环内酸酐开环聚合的机理。用红外光谱、差示扫描量热测试技术分别对聚合产物进行了表征和分析。结果表明,N-羧基-L-谷氨酸-苄酯-环内酸酐开环聚合得到了聚L-谷氨酸苄酯。研究了不同温度和时间对聚合物分子量的影响。40℃是完成聚合反应的适宜温度。随着反应时间的增加,聚合产物分子量线性增加。用四氢呋喃作溶剂制备了PBLG薄膜,薄膜的密度为1.098 g/cm^3。讨论了不同浸泡时间对聚合物吸水率的影响,结果显示,PBLG的吸水率随着时间的增加而增大,其变化范围为2.64%-5.58%,并且在48 h内逐渐趋于平稳;在相同状态下,断裂界面处的吸水率远高于其它部位。
关键词: 谷氨酸苄酯 ；NCA开环聚合 ；薄膜制备
被引量
5
【会议论文】 • 贾凌云
会议时间： 2017-10-10
摘要： 纳米抗体VHH是一种具有完整功能的单域抗体,具有分子量小,稳定性好等特点。在作为体内药物时,常通过多种方法制备二价或多价VHH,如融合表达、化学交联等,但是都有明显的缺陷,如融合表达时采用的氨基端-羧基端连接影响抗原结合,化学交联引入的化学基团有安全风险。利用氨基酸-N-羧基-环内酸酐(NCA)开环聚合是常用的制备聚多肽高分子的方法,并且具有良好的生物相容性与生物可降解性。因此我们利用NCA开环聚合设计制备了一系列聚多肽连接臂,利用转肽酶方法制备碳端-碳端连接的单特异性、双特异性二价纳米抗体。这种制备方法采用的连接臂由天然氨基酸及PEG组成,可以被完全代谢;NCA开环聚合分子量可控,单分散性好;并且连接过程由酶催化诱导,条件温和;最终获得的二价纳米抗体亲和力显著提高。是一种理想的制备二价纳米抗体方法。同时通过NCA开环聚合可以在连接臂中引入赖氨酸,增加化学修饰位点,用于体内检测或抗体偶联药物。
关键词: 纳米抗体 ；聚多肽 ；二价抗体 ；C-C连接
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。
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
摘要： 心血管疾病是目前全球最主要的疾病之一,其因病致死率占居民疾病死亡构成的40%以上,居第一位。心血管疾病的主要诱因来自于凝血功能紊乱导致形成血栓,因此抗凝溶栓治疗是其最主要的治疗方式。肝素类药物是目前使用最广泛的一类抗凝溶栓药物,但其来源有限、成本高、合成困难且性能难以控制。鉴于此,肝素模拟聚合物获得了长足发展。本论文第一部分对肝素模拟聚合物的类型、结构及性能等进行了系统叙述,并对其存在的问题进行了分析说明,提出了本论文的研究思路与方法。为了解决肝素模拟聚合物的生物降解性及性能调控问题,本论文首先以类肝素糖单元结构的氨基葡萄糖和氨基葡萄糖硫酸盐为原料,通过对聚（L-谷氨酸甲酯-co-L-谷氨酸苄酯）进行胺解并水解,得到阴离子型糖基化聚L-谷氨酸抗凝溶栓高分子,对其分子结构、分子量、酶促降解性能及细胞毒性等进行测试,评估了该聚合物的生物相容性,并测试了聚合物溶液对体外血浆再钙化、全血凝固和凝块溶解等的作用。研究结果表明,该聚合物16 d可降解约78%;培育72 h后,细胞活性约为75%;随着分子量以及官能团比例的增加,活化的部分凝血活酶时间APTT最高可以延长约27 s、血浆再钙化时间最高可以延长约210 s、全血凝固时间最高可以明显延长约300 s以及体外血凝块2 h溶解率最高可以达到60%。虽然糖基化聚氨基酸抗凝溶栓效果显著,但是由于氨基葡萄糖等在有机溶剂中溶解性较低导致难以彻底胺解,产物纯化困难。鉴于此,本课题又设计合成了多磺酸化/多羧酸化的聚氨基酸,通过亲核试剂三乙烯四胺（TETA）引发L-酪氨酸和L-谷氨酸的α-氨基酸N-环内酸酐（NCAs）进行可控开环聚合（ROP）,并对产物进行磺酸酯化修饰,制备了具有抗凝血活性的磺酸酯化聚（L-酪氨酸-co-L-谷氨酸）(PTG-SO3)。对PTG-SO3的结构、酶促降解性能、细胞毒性以及血液相容性等进行了测试,结果表明PTG-SO3结构正确,16 d降解率约为65%;同时在培育72 h后,细胞活性约为85%;其中当羧基与磺酸基比例为1:2时,APTT可以延长约27 s;凝血酶时间TT可以延长约23 s;血浆再钙化时间可以延长约337 s;全血凝固时间可以延长约787 s;体外血凝块2 h溶解率达到80%。因此优良的酶促降解性,较低的细胞毒性以及良好的抗凝溶栓性能,与糖基化聚氨基酸相比较,更有望应用于抗凝溶栓药物领域。为了优化反应比例以及更精确的控制羟基、羧基和磺酸基三种基团的比例,更好的研究基团比例及聚合物分子量对抗凝活性的影响,本课题以三乙烯四胺（TETA）作为引发剂引发L-谷氨酸、L-丝氨酸和L-半胱氨酸的N-环内酸酐进行可控开环聚合,制备了一系列聚阴离子型肝素模拟聚合物PSGC-SO3。分别测试了该聚合物的分子结构、分子量及其分布、酶促降解性及细胞毒性。测试结果表明聚合物结构符合预期设计,在16 d后可以降解约67%,培育72 h后,细胞活性约为89%,因此其具有良好的生物降解性和优异的生物相容性。为了评估所得聚合物的抗凝血与溶栓能力,又进行了血液相容性测试,结果显示聚合物PSGC-SO3具有良好的抗凝血性能,主要作用方式为内源性凝血途径,并且随着聚合物分子量的增大可使APTT最大延长约110 s;血浆再钙化时间最大延长约250 s;全血凝固时间最大延长约983 s;体外血凝块在2 h内溶解率最高达到51%。同时通过可控开环聚合得到的聚合物,当羟基、羧基和磺酸基的比例为1:1:4时,APTT可以延长约73 s;血浆再钙化时间可显著延长约540 s;全血凝固时间可以延长1000 s左右,并且体外血凝块2 h内溶解率达到60%。通过以上测试结果说明该聚合物不仅具有更好的体外抗凝溶栓能力,同时还可以通过改变单体的投料比来控制聚合物中活性官能团的比例,进而达到对其抗凝溶栓性能的有效调控,以满足各种抗凝溶栓需求,是一种极具前景的新型医用功能材料。
关键词: 聚氨基酸 ；聚阴离子 ；肝素模拟物 ；抗凝溶栓高分子
摘要： 氨基酸是一类产量丰富、价格低廉的天然可再生资源。随着合成生物学技术的发展,我国氨基酸产能不断上升,其中,赖氨酸的年产量已经超过300万吨,谷氨酸的年产量超过400万吨,且部分氨基酸(如赖氨酸等)具有与乙烯、丙烯相当的价格。另一方面,氨基酸因其丰富的官能基团而具有独特的化学特性,由其衍生出的可持续高分子材料,如聚氨基酸、聚酯及聚硫酯等,不仅具有多样化的功能性侧基,还有望打破合成高分子工业对化石资源高度依赖的局面。因此,氨基酸基高分子的合成已然成为高分子合成化学中的热点领域。这其中,由特定的氨基酸基环状单体(如S-羧基环内酸酐(SCA)、交硫酯、硫内酯等)开环聚合制备的氨基酸基聚硫酯,因其聚合物主链的硫酯键具有动态共价键的特性,而引起高分子科学家的广泛研究兴趣。这种动态共价的特点,赋予氨基酸基聚硫酯优异的闭环回收性能,从而可以在适宜的条件下,定向回收至原始的氨基酸基环状单体,实现资源的循环和同级使用。
尽管氨基酸聚硫酯具有优异的闭环回收性能,但与商品化的传统聚合物相比,其本体性能(如力学性能等)往往受到固有的可回收性(即解聚能力)的限制,这严重阻碍了可闭环回收的氨基酸基聚硫酯的大规模应用。理论上,氨基酸中固有的手性中心使其容易制备性能优异的等规氨基酸基聚硫酯。然而,由于氨基酸基环状单体(如SCAs、交硫酯等)的α-H酸性较强,在催化聚合过程中易消旋,难保持手性,导致聚合物立构规整度和性能下降。因此,如何抑制SCAs、交硫酯等环状单体聚合过程中易消旋的“瓶颈”,实现立体结构的调控是氨基酸基聚硫酯合成的核心科学问题,这对于提升氨基酸基聚硫酯的综合性能具有重要意义。有机金属催化是实现立体选择性聚合的主要策略之一,但含硫环状单体对金属催化剂的毒化,又使得实现有机金属催化的SCAs及交硫酯的立体选择性聚合存在重大挑战。因此,发展对含硫环状单体耐受的有机金属催化体系,克服含硫环状单体对金属催化剂的毒化,进而合成立构规整的氨基酸基聚硫酯,具有极大的挑战性与重要的研究意义。本文取得的主要研究成果如下:
1、实现了席夫碱铝(Salen-Al)催化的SCAs单体的立体可控开环聚合。制备了一系列具有丰富功能侧基的氨基酸基SCAs单体。设计合成了 Salen-Al金属催化剂,通过精确调控配体探究了配体取代基及胺桥对催化剂选择性与活性的影响,克服了含硫环状单体对金属催化剂的毒化,抑制了手性SCAs单体在聚合过程中的外消旋化,从而制备了高度全同立构的氨基酸基聚硫酯。特别地,本论文首次报道了结晶性的等规聚硫代乳酸,分子量高达37.6 kDa,等规度Pm值高达0.99,并具有明显的熔点(Tm=152.6℃)。
2、基于工作一,实现了 Salen-Al催化的氨基酸基交硫酯单体的立体可控开环聚合。设计合成了 Salen-Al金属催化剂以及特定结构的配体,通过调节取代基和胺桥实现了催化剂活性/选择性的权衡,抑制了氨基酸基交硫酯单体聚合过程中的外消旋化反应,实现了乙基乙交硫酯单体(TEG)的立体可控聚合,制备了摩尔质量高达45.5 kDa、高等规度的聚乙基乙交硫酯(PTEG),证实了Salen-Al金属催化剂对含硫环状单体开环聚合的通用性。采用波函数分析计算并比较了具有不同金属中心的Salen催化剂的配位原子电荷,直观反应了硫原子对金属催化剂的毒化作用强弱,证实了金属铝中心不受硫链末端毒化的原因。该PTEG材料可形成熔点为94.5℃的立体复合物,其具有与低密度聚乙烯相当的力学性能(拉伸强度为σb=9.6±0.9 MPa,断裂伸长率达到354.7±26.5%)。此外,这类聚硫酯材料具备完全的闭环回收特性,采用Salen-Al金属催化剂进行解聚时,聚合物可以闭环回收至手性交硫酯单体。
3、实现了 Salen-Al催化的外消旋异丙基乙交硫酯(TIPG)的立体选择性开环聚合。研究了 Salen骨架中苯环处取代基及胺桥对立体选择性开环聚合的影响,抑制了聚合过程中的硫酯交换副反应,获得了多嵌段等规聚异丙基乙交硫酯(PTIPG),其等规度达到0.89。与无规的聚合物相比,立体多嵌段的等规PTIPG的熔点显著升高至174.5℃,结晶性明显提升。采用Salen-Al金属催化剂或1,8-二氮杂双环[5,4,0]-7-十一碳烯(DBU)解聚PTIPG,可使其闭环回收到交硫酯单体。
关键词: 氨基酸基环状单体 ；S-羧基环内酸酐(SCA) ；交硫酯 ；聚硫酯 ；开环聚合(ROP) ；立体选择性聚合 ；有机金属催化剂 ；闭环回收
摘要： 氨基酸是蛋白质的基本组成单元,具有丰富多样的功能基团和天然手性源,是一种可再生资源。氨基酸聚合物是由氨基酸单体或其衍生物通过酰胺键连接而成的一类聚合物的统称,具有与天然蛋白质类似的稳定的二级结构(如α-螺旋或β-折叠)、优良的生物相容性和生物降解性、以及侧链结构多样的功能基团。这种特殊的结构和性能使得氨基酸聚合物在食品化妆品、药物输送、组织工程、基因转染等生物材料领域拥有广泛的应用前景。因此,以可再生的氨基酸单体为原料,人工合成具有高附加值的氨基酸聚合物是现今高分子科学领域非常重要的研究课题。在氨基酸聚合物的合成中,对初级结构(如立体和序列结构、分子量、侧链功能化等)的精确调控是影响氨基酸聚合物性能和应用的重要因素。但目前为止,结构精确氨基酸聚合物的合成方法仍然非常有限。因此,发展高效、可控的合成方法制备具有精确初级结构的氨基酸聚合物具有重要意义。本文所取得的重要结果如下:1设计并合成了一系列双功能单分子的氟醇有机催化剂,通过调控对L-谷氨酸N-羧基环内酸酐(NCA)单体的开环聚合,实现了高分子量聚谷氨酸快速且高效的合成(Mn>350 kDa)。虽然聚合物的分子量偏高于理论值,但聚合仍然表现出相对可控的聚合特点。通过对聚合机理的推测和研究,在聚谷氨酸链增长过程中逐渐形成的刚性α-螺旋结构可能促使聚合在低极性的二氯甲烷中产生了自加速现象,使得链增长速率较快于链引发速率,最终导致聚谷氨酸分子量偏高。2通过简单高效的氨基酸成环方法合成了一系列功能化(苄氧基、烯丙氧基和二乙二醇单甲醚基)的赖氨酸衍生ε-内酰胺单体,在温和条件下(25℃)对ε-内酰胺单体进行有机催化开环聚合得到了侧链功能化的赖氨酸聚合物,实现了高的单体转化率且数均分子量高达47.7 kDa。通过硫醇-烯烃点击反应对烯丙基功能化聚合物进行聚合后修饰合成了侧链结构多样的功能化赖氨酸聚合物。通过对不同侧链结构的赖氨酸聚合物进行热性能和自组装行为的研究,表明聚合物侧链的改变可以调控其玻璃化转变温度,且两亲性的赖氨酸聚合物可以在水溶液中发生自组装形成球形纳米颗粒。3通过高效的有机催化开环聚合虽然可以实现对氨基酸聚合物分子量及侧链结构的调控,但很难实现对聚合物立体和序列结构的双重精确控制。因此,我们设计了一种基于正交脱保护和高效偶联反应的指数迭代合成法用于制备立体和序列结构精确的氨基酸聚合物。首先以不同构型和不同侧基的丝氨酸为原料合成了五种序列精确且立体异构的二聚体,然后通过正交的脱保护和高效的有机人名反应历经四次迭代循环制备了五种立体及序列结构精确的单分散丝氨酸聚合物,分子量最高达到了 8.3 kDa。通过多种表征手段包括体积排除色谱(SEC)、手性高效液相色谱、氢谱及碳谱核磁(1H NMR,13C NMR)和基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)对五种聚合物的结构进行了详细表征,并通过差示扫描量热法(DSC)初步研究了立体结构对丝氨酸聚合物热性能的影响。
关键词: 氨基酸聚合物 ；有机催化开环聚合 ；侧链功能化 ；指数迭代 ；立体和序列结构精确
摘要： 不同于传统稳定的聚合物材料,可降解聚合物可以在一些设计好的特定的、温和的情况降解。聚合物结构的多样性更为聚合物的降解带来多种不同模式,例如生物可降解聚合物可在酶解条件下进行随机链断裂降解,触发式自降解聚合物可以在特定的环境下通过移除封端剂引发类似多米诺骨牌式的自消除降解。聚苄醚类聚合物是一种以苄基-苯基醚为骨架的自降解聚合物,其单体易制备,聚合条件温和,聚合过程可控。这类聚合物中的封端结构和可修饰性单体结构均可独立调控,从而为针对不同应用场景打造模块化结构设计提供了可能性。除了可通过常规的连续1,6-消除模式进行降解外,我们发现聚苄醚也可在强酸条件下通过醚键断裂进行快速降解。基于这两种不同的降解模式,我们设计了一种基于聚苄醚的AB型模块化可拆解粘合剂,这种粘合剂可以在多种材料表面实现高粘合力、强稳定性和可控快速拆解。同时,我们设计了一种基于聚苄醚的ɑ氨基酸-N羧基酸酐（NCA）开环聚合引发剂。得益于聚苄醚骨架,该NCA聚合引发剂可用于快速制备可修饰性聚多肽,制备得到的单链聚多肽不仅可被功能小分子修饰,还可直接用于修饰有机半导体和二维无机纳米片。
在AB型模块化可拆解粘合剂的相关工作中,我们设计合成了三种具有不同封端的聚苄醚（A剂）和七种不同结构的叠氮小分子（B剂）用于粘合剂的模块化构建,使该粘合剂体系可用于不同基板的粘合。得益于AB混合后叠氮-炔环加成反应产生的多价结构,粘合剂表现出高粘合强度,搭接剪切强度可至11 MPa。聚苄醚的富苯环结构使粘合剂拥有良好的疏水性,使该粘合剂可在潮湿或水下环境使用。通过调控聚苄醚的封端结构,粘合剂可在不同的触发剂作用下降解,从而实现粘合面的无损拆解。由于聚苄醚降解时需保证离去的酚氧负离子上的孤对电子与即将断裂的C-Oσ键形成反式共平面结构,因此粘合剂的拆解需要聚苄醚末端基团有一定的转动自由度,也即除了拆解剂的存在之外还需要保证聚合物被合适的溶剂所溶胀方可实现降解。这种特点为粘合剂的拆解提供了双重协同控制拆解,确保了粘合剂的可靠性的同时不影响粘合剂的拆解。
在聚多肽复合材料的相关工作中,我们发现强酸可快速降解聚苄醚。不同于之前所报道的多米诺骨牌式的自消除降解,在非质子溶剂中使用过量于重复单元当量的氯化氢可使聚苄醚瞬间降解为二苯甲基氯衍生物（BHD-X）,且该降解过程不受封端的限制。当使用具有极低亲核性阴离子的酸如双三氟甲基磺酰亚胺（TFSI）对聚苄醚进行降解时,降解产物更倾向于形成BHD+阳离子,而BHD+可与亲核试剂,如硫醇或羟基等迅速发生反应。由此,我们使用侧链为氨基的聚苄醚（PBE-g-NH2）在氯仿和磷酸缓冲溶液的两相聚合体系中成功实现了粗品NCA单体的可控开环聚合,得到了侧链为聚多肽、主链为聚苄醚的刷状聚多肽（PBE-g-聚多肽）。该聚多肽骨架可使被强酸（氢卤酸）迅速降解,数秒内即可完成,骨架降解后得到的单链聚多肽分散度低（<1.2）,且可被羟基或巯基亲核试剂修饰,修饰过程迅速。由此,我们实现了极其高效的聚多肽的合成和修饰,从NCA单体合成到多肽合成与修饰的整个过程可在3.5小时内完成。
考虑到BHD-聚多肽具有高活性端基,我们尝试使用BHD-聚多肽来直接构建基于聚多肽的功能性复合材料,成功使用TFSI降解得到的BHD-PBLG(聚（L-谷氨酸-γ-苄酯）)修饰了有机半导体材料聚（3-己基噻吩）(P3HT),得到了导电的P3HT-聚多肽。得益于PBLG的较大的位阻（15 kDa）,P3HT主链及掺杂后产生的极化子可被侧链PBLG保护,使P3HT-PBLG表现出较好的生物相容性。同时由于PBLG的大分子量,P3HT-PBLG中PBLG的质量是P3HT的数倍,使得P3HT-PBLG更多地具有聚多肽的特性。新鲜制备的PBLG-BHD也可直接用于修饰MoS2二维纳米片,修饰后得到的MoS2-PBLG相对于MoS2表现出更好有机溶剂分散性。通过还原MoS2-PBLG中PBLG的苄基保护基团后得到的MoS2-PLG在水中有更好的分散性,该种表面修饰的MoS2可作为催化剂介导硼氢化钠还原硝基的反应,相对于未修饰的MoS2纳米片表现出更好的催化活性。
关键词: 聚苄醚 ；可降解聚合物 ；可拆解粘合剂 ；聚多肽 ；功能复合材料
摘要： 目的:食管鳞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)是食管癌最常见的病理类型之一,在中国ESCC的发病率约占食管癌的90%以上。近年来,随着对食管癌的综合治疗方法的不断改进,其疗效已得到一定程度的提高,但整体生存率仍然不容乐观。肺癌也是一种胸部肿瘤,近年来它的生存率有了很大的改善,主要得益于高分辨薄层CT(Computed Tomography,电子计算机断层扫描)的早期筛查发现和早期治疗、有效的靶向治疗药物的临床应用以及免疫治疗的进展。而目前没有针对食管鳞癌较为有效的靶向治疗药物。近年来有研究证实TOPK(T–lymphokine-activated killer cell–originated protein kinase,T淋巴因子激活的杀伤细胞来源的蛋白激酶)蛋白在多种恶性肿瘤组织中高表达,比如乳腺癌、肺腺癌和结直肠癌,而在癌旁或正常的组织中表达较低,并与预后相关,还证实抑制TOPK的表达可以抑制肿瘤的生长。然而,在食管肿瘤中TOPK的表达与其预后之间的相关性尚不明确。另外,光动力疗法是目前研究癌症治疗的热点之一,该疗法通过一种特定波长的激光,激发光敏剂,将它能量传递给组织周围的氧,从而产生有细胞毒性的单线态氧,从而杀死癌细胞。而纳米胶束是一种新型的药物载体,它由具有两亲性的高分子聚合物自组装形成纳米级的载药颗粒。疏水核可以作为药物的载体,用于运送疏水性的药品。因此本课题希望能够运用纳米胶束构建TOPK抑制剂和光敏剂共载的多功能纳米药物。本课题将在此基础上,研究:1.TOPK在食管鳞癌中的表达及其与临床病例资料之间的关系;2.纳米胶束的合成和制备,食管鳞癌诊疗一体化的探索;3.TOPK能否作为食管鳞癌的治疗靶点,包载药物后的纳米胶束是否具有协同治疗食管鳞癌的作用;4.初探纳米胶束抗肿瘤的作用机制。 材料和方法:1.本课题组收集四川大学华西医院胸外科从2020年1月至2020年6月术前明确诊断为食管鳞癌并接受了食管癌根治性手术的6名患者的癌组织和癌旁组织(距原始肿瘤边界大于6 cm)样本。通过Western blot(WB)方法从蛋白水平检测TOPK在食管鳞癌及癌旁中的表达差异,验证食管癌中TOPK基因在癌和癌旁中的表达情况。2.通过免疫组化染色法对79例食管鳞癌及癌旁组织芯片中TOPK的表达差异做比较,同时,还对TOPK基因的表达与肿瘤部位、大小、分期、分化程度等相应的临床资料的关系进行了研究。3.高分子材料的合成原料采用的是甲氧基聚乙二醇胺(Me O-PEG-NH2)和L-天冬氨酸-4-苄酯-N-羧基环内酸酐(BLA-NCA),再通过开环聚合反应将两者合成PEG-b-PBLA,然后脱去其苄基,并在高分子骨架上接枝乏氧敏感性基团的2-硝基咪唑,得到PEG-b-P(Asp-g-NI),通过核磁共振氢谱对所得产物进行确证。利用超声法制备荷载OTS964和Ce6(Chlorin e6,二氢卟吩e6)的纳米胶束OTS964/Ce6@NPs(NP:Nanoparticles),并对其进行粒径、形貌、体外稳定性、体外释放、光热效应、细胞外活性氧产生等一系列理化表征。4.对食管鳞癌细胞株(KYSE 450,TE-1,KYSE 150,KYSE 510)通过WB方法从蛋白水平证实食管鳞癌细胞中TOPK的表达情况。选取细胞系实验中TOPK相对高表达的细胞系继续后续的实验。5.通过流式细胞术实验检测食管鳞癌细胞对纳米胶束的细胞摄取。6.通过激光共聚焦拍摄食管鳞癌KYSE150细胞对纳米胶束的细胞内吞。7.通过CCK-8检测不同药物、不同浓度以及是否接收激光照射等处理对KYSE150细胞的毒性。8.通过Annexin V-FITC/PI双染试剂盒+流式细胞术检测不同药物、不同浓度以及是否接收激光照射后对食管鳞癌细胞凋亡的影响。9.采用碘化丙啶(PI staining)染色检测不同药物、不同浓度以及是否接收激光照射等处理后对食管鳞癌KYSE150细胞周期的影响。10.通过DCFH-DA测定不同处理条件下的细胞中活性氧的生成。DCFH-DA可与1O2发生反应而发出荧光[1],随后利用激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)进行照相。11.利用小动物活体成像系统来监测给药后药物在裸鼠体内随着时间变化的分布情况、离体组织、离体肿瘤和血液中的药物浓度变化情况。12.利用冰冻切片和激光共聚焦拍摄给药后的肿瘤组织切片,了解不同剂型对药物在肿瘤组织内分布的影响。13.通过光声成像系统表征OTS964/Ce6@NPs在肿瘤区域的光声成像能力。14.通过给药后48 h眼球取血查血常规检测药物安全性。15.通过KYSE150异种移植瘤模型来检验纳米胶束的抗肿瘤疗效,TOPK抑制剂与光敏剂的协同抗肿瘤的治疗效果;16.通过免疫组化、免疫荧光染色检测给药后肿瘤组织中TOPK、Cleaved Caspase-3、Histone H3、Ki-67以及Tunnel的表达水平的影响。 结果:通过WB对6例食管癌及对应癌旁组织的检测结果显示食管鳞癌组织的TOPK表达比癌旁组织高。然后对79例食管癌患者的癌与癌旁组织芯片进行免疫组化分析,发现TOPK在食管鳞癌组织中的表达高于癌旁组织(P<0.001),进一步证明食管鳞癌组织的TOPK表达高于癌旁组织。接着本研究结合这79例患者对应的临床资料进行统计分析,结果显示TOPK的表达与年龄(P=0.022),T分期(P=0.048),N分期(P=0.030)以及TNM分期(P=0.018)有关。同时,根据Logistic回归分析也证实了年龄(OR=0.266,95%CI:0.094,0.751;P=0.012),N分期(OR=2.047,95%CI:1.032,4.061;P=0.040)和TNM分期(OR=3.091,95%CI:1.449,6.594;P=0.004)是食管鳞癌TOPK表达相关的独立危险因素。通过生存分析发现高表达TOPK的食管鳞癌患者的5年生存率更低(P<0.004),并且食管鳞癌TOPK表达差异可作为患者预后相关的独立因素。对于高分子材料的合成和制备以及表征,本研究首先采用的是甲氧基聚乙二醇胺(Me O-PEG-NH2)和L-天冬氨酸-4-苄酯-N-羧基环内酸酐(BLANCA),再通过开环聚合反应将两者合成PEG-b-PBLA,然后脱去其苄基,并在高分子骨架上接枝乏氧敏感性基团的2-硝基咪唑,得到PEG-b-P(Asp-gNI),通过核磁共振氢谱对所得产物进行确证。然后利用超声法制备共载OTS964和Ce6(Chlorin e6,二氢卟吩e6)的纳米胶束OTS964/Ce6@NPs。最后对纳米胶束的进行表征的结果显示:OTS964/Ce6@NPs呈类似球形结构,平均粒径91 nm左右,无团聚现象,分布均匀。在体外稳定性实验里,OTS964/Ce6@NPs表现出良好的稳定性。通过对其在常氧和乏氧条件下体外药物释放实验,证明了该纳米胶束具有一定的乏氧响应性。利用1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)体外活性氧检测证明了OTS964/Ce6@NPs在660 nm激光照射下可以产生活性氧。在细胞实验中,本研究首先通过WB实验,从KYSE 450,KYSE 150,KYSE 510和TE-1中筛选出TOPK表达最高的KYSE 150继续后续的细胞实验。然后通过流式细胞摄取试验和细胞内吞试验证明KYSE150对纳米胶束的摄取和内吞比游离药更强。采用活性氧荧光探针(DCFH-DA)法检测,证明了OTS964/Ce6@NPs组加激光处理后,癌细胞内产生1O2比其他组多。利用碘化丙啶来检测药物对细胞周期的影响,结果示Ce6对细胞周期影响很小,而OTS964和OTS964/Ce6@NPs则对细胞周期影响较大,可以使KYSE150停滞在G1期的细胞比例增多,而G2期的细胞比例减少(P<0.05)。Annexin V-FITC/PI双染检测法结合流式细胞术检测提示:OTS964游离药组后会导致一定比例的细胞凋亡(约10%),相对于空白对照组(4.7%)增加了1倍,给予激光照射不能明显增加OTS964导致的细胞凋亡,但却能增加Ce6导致的细胞凋亡(58.17%)。纳米胶束OTS964/Ce6@NPs组在给予激光照射后,可导致96.93%的细胞凋亡。CCK-8实验结果示:OTS964/Ce6@NPs在未经激光照射时其细胞毒性小于同等浓度下的OTS964的细胞毒性,证明纳米胶束可以减少游离药物OTS964的细胞毒性。但是在接收660 nm激光照射之后,其细胞毒性大于游离药OTS964,也大于接收了同等剂量激光照射的Ce6的细胞毒性。本研究通过小动物活体成像显示药物分布情况,结果示给药6、10和24 h纳米胶束组肿瘤周围信号明显强于游离药组(P<0.05)。通过离体器官和离体肿瘤的拍摄得出纳米胶束药物在肝脏、肺、肾和肿瘤停留时间较长,纳米胶束组瘤体内的药物浓度在第6 h浓度最高,与游离药组的差异增大(P<0.001),在第24 h仍保持较高浓度(P<0.001)。然后将离体肿瘤进行组织冰冻切片,采用CLSM观察药物在瘤体内的分布,结果发现游离药OTS964/Ce6组主要在肿瘤组织外周,而OTS964/Ce6@NPs组在组织的内部也能观察到较强的药物信号。通过对给药后48小时的血常规检测结果,发现游离药OTS964可引起血液系统中的白细胞显著下降(P<0.05),对红细胞和血小板的影响不显著,证明了纳米胶束给药的安全性。抗肿瘤实验结果示:OTS964/Ce6@NPs+L组荷瘤小鼠的肿瘤在第0天给药6 h后接收激光照射后,肿瘤逐渐萎缩坍陷,其生长完全受到抑制,在检测的26天内没有观察到明显的肿瘤复发,且纳米胶束组肝脏HE染色未见肝转移。TOPK以及组蛋白H3在OTS964/Ce6@NPs组的异种移植瘤模型中的表达较空白对照组显著降低(P<0.001),表明OTS964/Ce6@NPs抑制了内源性的TOPK活性。通过Cleaved caspase-3免疫组化和TUNEL(terminal deoxynucleotidyl transferase–mediated deoxyuridine triphosphate nick end labeling)免疫组织荧光染色,我们观察到用OTS964/Ce6@NPs治疗的肿瘤中癌细胞凋亡增加(P<0.001)。用细胞增殖标记物(Ki-67)进行的免疫组织化学荧光染色证明了OTS964/Ce6@NPs治疗可抑制ESCC异种移植瘤的增殖(P<0.001)。 结论:1.TOPK在食管鳞状细胞癌中的表达明显高于癌旁组织,且TOPK的高表达的食管鳞癌患者的预后较差;2.高分子聚合物PEG-b-P(Asp-g-NI)自组装形成的纳米胶束可以成功包载水溶性差的TOPK抑制剂OTS964和光敏剂Ce6,形成稳定性好,粒径小,分布均匀,乏氧响应的纳米药物;3.TOPK可以作为食管鳞癌治疗的新靶点,同时包载TOPK小分子抑制和光敏剂Ce6后的纳米胶束具有协同治疗食管鳞癌的作用,还具有光声成像的能力;4.OTS964/Ce6@NPs可抑制TOPK内源性的活性,增加食管鳞癌细胞的凋亡。光敏剂在接收激光照射后促进药物在肿瘤区域释放,并产生具有细胞毒性的活性氧,起到协同治疗的作用,并能有效抑制肝转移。
关键词: 食管鳞状细胞癌 ；TOPK ；纳米胶束 ；协同治疗
摘要： 聚酰胺6(PA6)因其综合性能优异,被广泛应用于民用纤维、电子元件、航天航空等领域。但纯PA6的透明性、耐热性及尺寸稳定性较差,因此引入第二单体、第三单体与己内酰胺共聚对PA6进行改性以弥补其性能上的不足。本文设计了一系列氨基酸或二元酸/二元胺组合与己内酰胺共聚,探究共聚开环机理,并针对其中综合性能较好的一种共聚物探究最佳聚合条件,并在反应釜中批量试制,进一步比较该共聚物与纯PA6的性能差异。首先,本文以己内酰胺、氨基酸或二元酸/二元胺(摩尔比为1:1)为原料,设计了共17组反应体系,己内酰胺同时作为高熔点二元酸的溶剂,在不使用其他溶剂的情况下直接熔融共聚。对共聚物的结构进行表征,测试其可萃取物含量、相对黏度及相对分子量等。实验结果表明,引入二元酸和二元胺后,己内酰胺可以在无水条件下开环聚合。因此可以认为:当体系中己内酰胺与二元酸、二元胺共存且为熔融状态时,二元酸羧基上的质子会转移到己内酰胺的羰基氧原子形成活性中心,随后二元胺进攻碳正离子引发开环和加聚反应并生成线性低分子预聚物,预聚物和二元酸进一步缩聚生成共聚酰胺。然后针对该反应机理做了验证。随后,在分析上述17组反应体系制备的共聚酰胺性能后,挑选综合效果较好的4,4-联苯二甲酸/4,4-甲撑二苯胺与己内酰胺共聚,详细研究了4,4-联苯二甲酸/4,4-甲撑二苯胺添加量、反应时间和反应温度对产品性能的影响,并获得了最佳的共聚条件。实验结果表明,随着4,4-联苯二甲酸添加量的增加,共聚酰胺的热稳定性得到有效提升,另外,当添加量达到5%和7%时,共聚酰胺的低分子可萃取物含量分别降低至3.14%和3.07%。此外,实验结果还表明,低温反应能够抑制低分子可萃取物的产生,适当升高温度和延长反应时间有利于产物分子量的增长。因此综合考虑各项因素的影响,最佳聚合条件为:4,4-联苯二甲酸的添加量为5%,反应温度为260℃,反应时间为12 h。所制备的共聚产物相对黏度可达到2.54,热分解温度达448℃,相较于纯PA6提升了40℃,而熔点降低至209℃,有利于产品的成型加工。最后,在上述最佳共聚条件下,利用反应釜批量制备了4,4-联苯二甲酸/4,4-甲撑二苯胺改性PA6,经切粒、萃取、干燥后注塑成型,测试其力学性能。并与分子量相同的纯PA6对比,结果发现,引入4,4-联苯二甲酸/4,4-甲撑二苯胺与己内酰胺共聚改性,有效改善了材料的拉伸强度、弯曲强度及模量。另外,受苯环结构的影响,在结晶时更倾向于形成γ晶型,且具有更高的玻璃化转变温度,共聚物的Tg达81.1℃,相较于纯PA6提高了近10℃。
关键词: 聚酰胺6 ；共聚改性 ；4,4-联苯二甲酸 ；4,4-甲撑二苯胺 ；工艺优化 ；共聚机理
被引量
3
摘要： 冻胶由于具有互相连通的大孔结构、孔道可取向和性能易调控等特点,近十几年来受到人们越来越多的关注。目前,制备冻胶的聚合制备发展相对不充分,常用的冷冻聚合机理多为自由基聚合,对于其他类型的聚合(如离子聚合)研究微乎其微。伯胺引发的N-羧基-α-氨基酸酐(NCA)单体的开环聚合在合成多肽方面简单而高效,但由于常规聚合对分子量的可控性不强,产物分子量分布宽度较大,因此亟需一种简单有效的方法提高聚合的活性特征。低温在大多情况下能有效抑制聚合的副反应,受此启发,我们首次在冷冻条件下研究NCA开环聚合动力学过程。另外,由于冻胶材料的大孔结构有利于营养物质及细胞代谢废物的传递,近年来在生物医疗领域尤其作为生物支架材料方面越发受到重视。针对某些特定的组织结构,与之对应的细胞(如平滑肌细胞、心肌细胞、神经细胞以及血管内皮细胞)会沿一个方向有序生长。因此,我们设计了一系列具有取向结构的三维多孔支架,将小鼠胚胎成纤维细胞(NIH 3T3)接种在材料内并观察其对细胞生长、增殖、形貌的影响。本论文就上述两方面开展工作,取得如下研究结果。(1)首次在冷冻条件下进行N-羧基-α-氨基酸酐-γ-苄基-L-谷氨酸(BLG-NCA)的开环聚合,选用二甲基亚砜(DMSO)或者二氧六环作为反应介质,聚合温度低于反应体系的凝固点。通过核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱监测反应过程,通过反应动力学的分析,揭示出NCA冷冻开环聚合的分子量高可控性、活性聚合特征和可观的聚合速率。而30℃下聚合反应的动力学表现出较差的线性关系,分子量分布较宽。(2)由于壳聚糖和明胶为天然高分子,具有良好的生物相容性、机械性能以及可降解性,因此是理想的生物支架材料。通过单向冷冻技术,制备了具有规则孔结构的明胶-壳聚糖支架,并通过后交联在保证不破坏孔结构规整性的前提下增强材料的力学性能。随之,将NIH 3T3接种在支架中进行培养,使用cell counting kit-8(CCK-8)以及荧光染色剂对细胞进行处理。通过荧光显微镜观察,发现小鼠胚胎成纤维细胞在物理信号(冻胶的取向形貌)的引导下,呈现出规则有序的排列。同时,我们通过光引发共聚不同单体,制备其它具有有序结构的合成聚合物冻胶,并成功诱导细胞在支架材料中取向生长。
关键词: 冷冻聚合 ；NCA开环聚合 ；生物支架 ；取向冻胶 ；明胶 ；壳聚糖
摘要： 从模拟蚕丝素蛋白的角度,研究了L-丙氨酸的N-羧基-环内酸酐(L-Ala-NCA)与甘氨酸的N-羧基-环内酸酐(Gly-NCA)在硝基苯溶剂中,正丁胺引发下的共聚合反应。讨论了单体投料比,反应温度对聚合速率及产物分子量的影响。并从实验中发现,在不加入引发剂的情况下,L-Ala-NCA和Gly-NCA共结晶能在甲苯介质中顺利地进行非均相的热开环共聚,且产物的分子量远高于采用引发剂的均相聚合体系产物的相应值。
关键词: 氨基酸 ；N-羧基 ；环内酸酐 ；共聚合
被引量
3
【专利/发明】 • CN201410267880.9 •
+1位作者
•
申请日：2014-06-16,
公开日：2016-11-23
申请人： 西安交通大学
公开（公告）号： CN104031270B
摘要： 可完全解离型聚乙二醇‑聚(L‑谷氨酸‑γ‑苄酯)‑聚乙烯亚胺共聚物及其合成方法和应用，先对端甲氧基聚乙二醇进行胱胺化改性，利用其端氨基引发γ‑苄酯‑L‑谷氨酸‑N‑羧基环内酸酐开环聚合反应，接着利用2,2'‑二硫代二乙基异氰酸酯通过加成反应将开环聚合反应得到的产物与聚乙烯亚胺连接起来，得到目标产物。本发明方法合成的共聚物具有两亲性，可自组装形成纳米粒；该共聚物用作药物载体能够同时装载化疗药物和基因药物；且能够响应谷胱甘肽等还原性物质而完全解离崩溃，既利于载体从内涵体向细胞质逃逸，又能快速释放药物，提高治疗效果。本发明方法可控制嵌段共聚物中各段分子量和长度，反应条件温和，适用药物种类多。
【专利/发明】 • CN201410267880.9 •
+1位作者
•
申请日：2014-06-16,
公开日：2014-09-10
申请人： 西安交通大学
公开（公告）号： CN104031270A
摘要： 可完全解离型聚乙二醇-聚(L-谷氨酸-γ-苄酯)-聚乙烯亚胺共聚物及其合成方法和应用，先对端甲氧基聚乙二醇进行胱胺化改性，利用其端氨基引发γ-苄酯-L-谷氨酸-N-羧基环内酸酐开环聚合反应，接着利用2,2'-二硫代二乙基异氰酸酯通过加成反应将开环聚合反应得到的产物与聚乙烯亚胺连接起来，得到目标产物。本发明方法合成的共聚物具有两亲性，可自组装形成纳米粒；该共聚物用作药物载体能够同时装载化疗药物和基因药物；且能够响应谷胱甘肽等还原性物质而完全解离崩溃，既利于载体从内涵体向细胞质逃逸，又能快速释放药物，提高治疗效果。本发明方法可控制嵌段共聚物中各段分子量和长度，反应条件温和，适用药物种类多。
摘要： 当前相关领域关于合成肽链的研究,几乎全部集中于左旋肽链,很少有研究关注基于消旋肽链的两亲性聚合物的自组装特性及其应用于药物递送系统的潜力,更少有研究探讨具不同旋光性质的肽链在自组装行为及载药过程中的差异及机理。因此,本研究以聚消旋亮氨酸为研究对象,对基于消旋肽链的两亲性聚合物的自身性质及自组装特征、载药潜力及体内过程进行了深入细致的探讨。本研究利用伯胺引发氨基酸环内酸酐的阴离子开环聚合反应原理,首先通过Gabriel反应合成了具不同嵌段组成及亲水链长度的端氨基聚乙二醇链;然后通过三光气法合成了用于肽链构建的聚合单体——氨基酸环内酸酐(D-Leu-NCA、L-Leu-NCA、Rac-Leu-NCA);随后对用于消旋化肽链构建的基于等量D-Leu-NCA和L-Leu-NCA混合投料的传统“两步法”和基于Rac-Leu-NCA直接投料的“一步法”进行了比较,优化了肽链的合成路径,最后以优选的“一步法”成功构建了四大类具不同嵌段构成方式的结构确切、分子量分布窄(PDI小于1.1)的聚乙二醇-消旋多肽杂化共聚物,并利用红外光谱、旋光仪、差热分析、氢核磁共振、凝胶渗透色谱等分析手段对产物进行了结构确证与表征。以芘荧光探针法对所合成的四大类聚乙二醇-消旋多肽杂化共聚物的临界聚集浓度进行了测定与比较,证明这些聚合物均具有较强的自组装趋势(CAC在0.9～7.2 mg/L);以透析法对所合成聚合物的自组装性能进行了研究,透射电镜照片表明:以消旋肽链为基础构建的两亲性聚合物能够形成具丰富形态学特征的自组装体。其中,两嵌段聚乙二醇(2000或5000)-聚消旋亮氨酸在肽链不超过一定长度时倾向于形成具明显核-壳结构的球形胶束,对称三嵌段聚乙二醇5000-聚消旋亮氨酸具有较强的形成纳米级囊泡结构的倾向,不对称三嵌段聚乙二醇5000-聚消旋亮氨酸在疏水嵌段较长时亦能够形成囊泡结构。使用能自组装形成稳定胶束形态的mPEG5000-PRL为载体材料,以多烯紫杉醇(DTX)为模型药物,进行了透析法制备载药胶束的研究。mPEG5000-PRL的体外细胞毒性评价表明:在从1～100 μg/mL的浓度范围内,该聚合物对细胞没有明显毒性,具有优良的生物相容性。在从自组装性能、自组装形态、载药能力等方面与含相似嵌段长度的基于传统左旋肽链的聚合物mPEG5000-PLL进行比较的过程中,发现了两者在载药性能方面的巨大差异:mPEG5000-PRL胶束载药量可达10%,相当于mPEG5000-PLL球形载药胶束的30倍以上。在以圆二色谱、差热分析、透射电镜等手段对造成这种差异的机理进行研究的基础上得出:消旋化肽链形成的无规线团构象相比于左旋肽链形成的α-螺旋构象所具有的一些独特性质(链段更为柔顺、具有更多可供结合的氢键受体和供体等)引起了载药性质的巨大差异;且mPEG5000-PRL球形胶束对MCF-7细胞表现出比溶液剂更强的细胞毒性。使用改进的薄膜分散法(成膜水化结合超声分散)对mPEG5000-PRL进行了 DTX载药胶束的制备研究。对水化时间与温度、超声功率与时间、分离条件等工艺因素,投料比、聚合物疏水嵌段长度、聚合物嵌段构成方式等处方因素进行了详细的考察与筛选,确定了的最佳的制备条件。以此条件制备的载药胶束强度平均径约200 nm,ξ电位约1.2 mv;由于薄膜分散法的操作特点能够为载体材料与药物物提供一种更加紧密的结合方式,其载药量远大于透析法所制备的载药胶束,可达30%;在PEG6000与蔗糖等量混合(共5%,w/v)作为冻干保护剂时,该胶束具有较好的冻干稳定性,复溶后平均粒径增加约40nm;在pH 7.4的释放介质中该胶束具有良好的缓释性能,72 h内约释放77%的所载药物,而在pH5.5的释放介质中明显加快,但较少受到血浆稀释的影响;对MCF-7细胞亦表现出了不低于溶液剂的细胞毒性。对上述薄膜分散法制备的高载药量胶束进行了药动、药效、组织分布方面的体内评价。大鼠体内药物动力学研究表明:相比于溶液剂,低剂量(5 mg/kg)给药时,mPEG5000-PRL载药胶束能显著延长DTX在体内的循环时间(P<0.05),且与高剂量(10 mg/kg)给药时一样,均能显著增加药时曲线下面积AUC0-t、显著降低血浆清除率CL和表观分布容积Vss (P<0.01);小鼠体内组织分布研究表明:该胶束在给药后大量浓集于肺组织,具有优良的肺靶向性能;对荷S180腹水瘤的小鼠药效学研究表明:在高剂量(10 mg/kg)给药时,mPEG5000-PRL载药胶束与传统溶液剂均具有抑制肿瘤生长的较好疗效,但胶束制剂改善荷瘤鼠生活质量的效果更为明显,而低剂量(5 mg/kg)给药时,胶束在这两方面均比同剂量的溶液剂更为优良。
关键词: 聚乙二醇-消旋多肽杂化共聚物 ；阴离子开环聚合 ；自组装 ；胶束 ；纳米药物载体 ；缓释 ；多烯紫杉醇 ；高载药量 ；体内评价
摘要： 当前生物医药领域关于生物可降解、生物相容性的两亲性高分子材料主要聚焦在聚乙二醇(PEG)化的聚乳酸共聚羟基乙酸类、聚氨基酸类,这两类材料已广泛用于制备聚合物胶束。然而,这两类材料制备的胶束用于药物传递存在载药量低,体内稳定性差的缺陷。基于聚乙二醇、聚乳酸共聚羟基乙酸(PLGA)、功能性聚谷氨酸(PGlu)为片段构建的三嵌段聚合物有希望解决胶束制剂的上述缺陷。本研究以聚乙二醇单甲醚为亲水嵌段、聚乳酸共聚羟基乙酸为疏水嵌段、以及聚谷氨酸为功能性嵌段,构建新型聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚羟基乙酸-聚谷氨酸三嵌段聚合物;并对该类三嵌段聚合物性质、自组装特性、载药潜力,以及载药纳米粒体内生物学行为进行研究、探讨。本研究首先以聚乙二醇单甲醚5000(简称mPEG5k)为引发剂,合成了两嵌段聚乙二醇单甲醚5000-聚乳酸共聚羟基乙酸聚合物(mPEG5k-PLGA);以端氨基化的mPEG5k-PLGA为引发剂,引发L-谷氨酸-5-苄酯N-羧基环内酸酐开环聚合,合成三嵌段聚乙二醇单甲醚5000-聚乳酸共聚羟基乙酸聚合物-聚谷氨酸苄酯(mPEG5k-PLGA-PBZL)聚合物。最后,三嵌段mPEG5k-PLGA-PBZL聚合物经脱除保护基团——苄基,合成三嵌段聚乙二醇单甲醚5000-聚乳酸共聚羟基乙酸-聚谷氨酸(mPEG5k-PLGA-PGlu)聚合物。通过控制各步聚合反应的投料比,合成了不同嵌段分子量的两嵌段mPEG5k-PLGA和三嵌段mPEG5k-PLGA-PGlu聚合物,并利用凝胶渗透色谱(GPC)、氢核磁共振波谱(1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)等分析手段对各步产物进行了结构表征与确证。以芘荧光探针法对不同嵌段分子量的两嵌段mPEG5k-PLGA,以及三嵌段mPEG5k-PLGA-PGlu聚合物的临界聚集浓度(CAC)进行了测定与比较,实验表明随着聚合物中疏水性PLGA段分子量增大,CAC值降低;三嵌段mPEG5k-PLGA-PGlu较相应两嵌段mPEG5k-PLGA聚合物,CAC稍有增大。透射电镜表明mPEG5k-PLGA20.5k-PGlu7.9k易组装成核-壳纳米粒;进一步1H-NMR分析表明,该核-壳纳米粒由PLGA与PGlu链段构成杂化核,亲水mPEG链构成外壳。因杂化核内PGlu侧链羧基解离,产生静电排斥力,杂化核呈疏松的膨胀状态,使得该核-壳纳米粒具有较大的水化粒径(Dh=218nm),和负的Zeta电位(-25.4mV)。基于聚合物纳米粒在不同pH条件下,展现出不同粒径,对光具有透过性差异,以透光率法对mPEG5k-PLGA20.5k-PGlu7.9k嵌段聚合物pH响应性进行研究;表明该嵌段聚合物能特异性在pH5-6范围内响应。圆二色谱技术表明其pH响应是因为PGlu链二级结构pH依赖性地由水溶性的“无序卷曲”状向疏水性的α-螺旋状转变所致。GPC对聚合物纳米粒体外酶降解进行研究;表明蛋白酶k能快速地使mPEG5k-PLGA20.5k-PGlu7.9k聚合物降解成多个碎片。本研究以盐酸阿霉素(DOX)为模型药物。经静电作用和药物自身π-π堆积作用,DOX很容易包裹在mPEG5k-PLGA20.5k-PGlu7.9k纳米粒中,获得高载药量,并且随处方中药物/聚合物比例增大,载药量(DL)增大,最高载药量可高达25.0%,包封率在80-97%。载药后,因纳米粒杂化核内电荷排斥力减小,使得载药纳米粒粒径随DL增大,而减小;载药纳米粒负的Zeta电位随DL增大,而增大;以mPEG5k-PLGA20.5k-PGlu7.9k为材料,控制药物/聚合物比为1:5,制备最优载药杂化核纳米粒(DOX-NPs),该载药纳米粒平均粒径为107.2nm,Zeta电位-17.54 mV,载药量为14.75%,包封率为90.12%。在pH7.4介质中,DOX-NPs具有明显的缓释性能,72h释放约70%;而在pH5.0的介质中,因杂化核PGlu侧链羧基质子化、静电作用消失以及纳米粒结构破坏,DOX-NPs呈现快速pH-响应性药物释放行为,24h释放高达70%;因蛋白酶k能快速降解纳米粒结构,在加入蛋白酶k的pH7.4和pH5.0介质中,DOX-NPs展现出明显的酶响应性药物释放行为,6h分别释放60%和80%。以低浓度的羟丙基-β-环糊精(1%,w/v)加入DOX-NPs水溶液中作为冻干保护剂,所获冻干粉末能快速地复溶分散,复溶后粒径变化不超过10nm。以人乳腺癌细胞MCF-7和耐药的人乳腺癌细胞MCF-7/ADR为细胞模型,对上述DOX-NPs体外细胞毒性,细胞摄取以及摄取机制进行研究。结果表明:对MCF-7细胞,DOX-NPs较阿霉素溶液剂(DOX-S)具有更强的增殖抑制作用,其IC50比DOX-S低约2-3倍;对耐药的MCF-7/ADR细胞,DOX-NPs细胞增殖抑制作用更为明显,其IC50 比 DOX-S低约3-4倍,表明DOX-NPs具有克服多药耐药的潜能;MCF-7细胞对DOX-NPs摄取量随时间延长而增大,至少需要4h才在细胞核内出现强的药物荧光;DOX-NPs以小凹蛋白介导和胞饮的内吞机制被耐药的MCF-7/ADR细胞摄取,进入细胞深部,绕开了细胞膜表面的多药耐药蛋白,能部分克服肿瘤细胞的多药耐药。对上述DOX-NPs在体内药动学,药效学,组织分布,急性毒性进行研究,结果表明DOX-NPs能短暂性延长DOX体内的循环时间,减慢其体内清除速率,其在大鼠体内的 AUC(0-∞)、t1/2α和 t1/2β 分别为 DOX-S 的 3.13、1.36 和 8.67 倍,而 CL 和 Vss分别为DOX-S的0.31和0.52倍;荷MDA-MB-435S瘤裸鼠药效实验表明DOX-NPs抑瘤率为45.4%,高于DOX-S的25.6%,更好地抑制肿瘤生长;荷MDA-MB-435S瘤裸鼠组织分布表明:给药2h后,与DOX-S相比,DOX-NPs明显减小了药物在心、脾、肾、肝、肺中分布;给药8h后,DOX-NPs在肿瘤组织中药物分布较DOX-S提高2倍:健康昆明小鼠急性毒性研究表明:以10mg/kg剂量单次给药后,给DOX-NPs小鼠血液中没有出现心脏毒性相关酶异常,以及心脏组织病理切片显示未见病理性损伤;而给DOX-S小鼠则出现明显的心脏毒性相关酶——乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸磷酸激酶(CPK),异常升高,以及组织病理切片显示心肌细胞出现明显的病理性断裂。
关键词: 聚乙二醇-聚乳酸共聚羟基乙酸-聚谷氨酸 ；静电作用 ；自组装 ；杂化核 ；纳米粒 ；盐酸阿霉素 ；缓释 ；pH-响应性 ；酶-响应性 ；高载药量 ；体内评价
摘要： 在绿色化学的感召下，环境友好的非异氰酸酯聚氨酯的合成研究越来越受研究者的重视，研究工作主要集中在环状碳酸酯和胺的反应研究，本文对这一研究领域的工作作了评述。
本实验通过甘油和碳酸二甲酯反应得到甘油碳酸酯，并利用甘油碳酸酯的聚合产物和碳酸二甲酯反应得到环状碳酸酯，考察了聚合条件对产物分子量的影响。聚合反应中存在二氧化碳的脱除反应，得到了含有醚结构的环状碳酸酯。利用甲氧羰基封端的EPO3000和己二胺反应，探索了改性大分子二元胺的制备。
通过酸酐及酰氯与环状甘油碳酸酯的反应制备出邻苯二甲酸二甘油碳酸酯、二邻苯二甲酸己二醇酯二甘油碳酸酯和聚己二酸己二醇二甘油碳酸酯。以苯甲酸甘油碳酸酯和正丁胺、苄胺的反应为模型反应，考察了含酯基键的环状碳酸酯和胺的反应活性及选择性，红外跟踪反应过程中羰基信号强度的变化。红外及核磁分析表明，胺选择性与环状碳酸酯发生开环反应，形成氨基甲酸酯，而没有发生酯的胺解反应形成酰胺。探讨了双环状碳酸酯和己二胺的开环聚合反应，利用FT-IR、NMR、MALDI-TOF及GPC研究了开环聚合反应过程及反应产物的结构。GPC分析显示聚合物的平均数均分子量为0.99-3.11*103，分子量分布为1.50-2.30。飞行时间质谱分析表明邻苯二甲酸二甘油碳酸酯和己二胺的聚合产物为氨基和羟基封端的聚氨酯低聚物，聚酯二甘油碳酸酯和己二胺的聚合产物为环状非异氰酸酯聚氨酯。这些低聚物可以继续反应形成高分子量的聚酯、聚酰胺及聚氨酯等，由此特定结构的聚氨酯低聚物衍生的聚合物将赋予该材料特异的功能，提高了该类材料的功能可调性。
此外，利用马来酸甘油碳酸酯和苯乙烯、丙烯酸甲酯的自由基共聚，得到一系列侧链含有环状碳酸酯基团的共聚物，通过二元胺和侧链含环状碳酸酯结构的聚合物的开环反应制备出分子量较高的非异氰酸酯聚氨酯。
关键词: 非异氰酸酯聚氨酯 ；环状碳酸酯 ；胺 ；开环聚合 ；共聚
被引量
6
摘要： 靶向制剂是通过载体使药物选择性的浓集于病变部位的给药系统。由于靶向制剂生物利用度高、毒副作用小、疗效确切,所以日益受到国内外医药界的广泛重视。本文采用生物相容性好、生物可降解的mPEG-PGA聚合物作为药物载体,通过膜透析法制备了负载顺铂纳米微球,以牛血清蛋白(BSA)为单抗模型,制备了负载顺铂：mPEG-PGA纳米微球靶向偶联物,并对mPEG-PGA-BSA偶联物进行了体外释放研究。具体开展了以下三个方面的工作：(1)以甲氧基聚乙二醇(mPEG 5000)为原料,采用Gabriel法制得甲氧基-聚乙二醇胺(mPEG-NH2),用Fuchs-Farthing光气法制得L-谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐(L-Glu (Z)-NCA),再以mPEG-NH2为大分子引发剂引发NCA开环聚合,经酸解脱去了聚合物侧链的苄氧羰基保护基,合成了两亲嵌段共聚物mPEG-PGA。产物用FT-IR、1HNMR、GPC、CMC等进行了表征。(2)制备了mPEG-PGA聚合物纳米颗粒、载顺铂mPEG-PGA纳米颗粒以及载顺铂mPEG-PGA-BSA偶联物,用透射式电子显微镜(TEM)和广角激光光散射仪(DLS)等方法对纳米颗粒的粒径大小及形态进行了研究。结果表明所制备的聚合物纳米颗粒绝大部分具有核/壳结构,TEM测得的粒径尺寸为25-35 nin,DLS测得的粒径尺寸为90-120 nm。(3)采用紫外分光光度法测定了载顺铂聚合物纳米颗粒以及偶联物的包封率和载药量,考察了初始水体积、[NCA]/[PEG]比例对包封率和载药量的影响,其最佳工艺为：水体积20%,[NCA]/[PEG]=40/1时,载顺铂聚合物纳米颗粒载药量10.35%,包封率57.31%；偶联物载药量4.28%,包封率31.60%。此外,对载顺铂纳米微球以及偶联物进行了体外释放研究,结果表明载顺铂纳米微球及偶联物在37℃ PBS(pH 7.2)中具有较好的缓释效果,其最大药物释放总量分别为47.68%和42.53%。本论文的改进和创新之处在于：1、本文研究的mPEG-PGA合成综合了文献合成路线的优点,使得反应原料更易得,反应条件更温和,操作更简便。2、本文参考文献,采用了一种以高分子材料为载体,负载顺铂并偶联单抗的联合靶向给药模式,具有高效低毒及缓控释效果。
关键词: 甲氧基-聚乙二醇-聚谷氨酸 ；纳米微球 ；顺铂 ；靶向偶联物
被引量
3
已选:0 清除
批量下载
批量引用
- 1
- 2