聚酰胺类高分子微球的合成、改性及其与酶的相互作用

摘要

由于一些高分子微球，如聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)具有独特的温度响应性、生物相容性等优点而被广泛用于药物控释、生化分离和生物传感器等方面，而稀土和过渡金属离子具有优异的光、电、磁特性，两者的结合可能会得到一类具有许多优异特性的生物医用高分子材料。因此，本论文在以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、苯乙烯(St)为单体合成了共聚微球P(NIPAM-co-St)和接枝微球(PNIPAM-g-P(NIPAM-co-St)，PNNS)的基础上，研究了P(NIPAM-co-St)共聚微球与代表性的稀土和过渡金属离子，Tb(Ⅲ)和Mn(Ⅱ)形成配合物前后的结构与性能变化。研究了PNNS接枝微球与生物分子，辣根过氧化物酶(HRP)相互作用。得到的主要的结果如下： 1.当P(NIPAM-co-St)共聚微球与Tb(Ⅲ)形成配合物时，Tb(Ⅲ)主要与P(NIPAM-co-St)中的O发生配位键合作用，形成P(NIPAM-co-St)-Tb(Ⅲ)配合物。P(NIPAM-co-St)共聚微球形成配合物前后的性质变化如下： (1)P(NIPAM-co-St)共聚微球大小均匀，平均粒径约为150nm。而P(NIPAM-co-St)-Tb(Ⅲ)微粒的平均粒径为160nm，粒径变化不大。 (2)P(NIPAM-co-St)共聚微球与，Tb(Ⅲ)形成配合物后，不少Tb(Ⅲ)位于微球表面，使表面正电荷增加。 (3)P(NFIPAM-co-St)共聚微球与Tb(Ⅲ)形成配合物后，P(NIPAM-co-St)的荧光峰峰强有所降低，但Tb(Ⅲ)的荧光峰大大增强。 (4)P(NIPAM-co-St)共聚微球与，Tb(Ⅲ)形成配合物后，P(NIPAM-co-St)的LCST从32℃增加到37℃。 2.P(NIPAM-co-St)共聚微球与也能与Mn(Ⅱ)形成配合物，P(NIPAM-co-St)共聚微球形成配合物前后的性质变化和与Tb(Ⅲ)形成配合物的情况相似，但变化较小，表明P(NIPAM-co-St)共聚微球与Mn(Ⅱ)的相互作用要弱于与Tb(Ⅲ)的相互作用。 3.PNNS与一些生物大分子和细胞的相互作用的研究表明： (1)PNNS对酶的吸附具有选择性，对HRP的吸附能力大于CAT，而对HB基本上没有吸附能力。 (2)HRP能吸附到PNNS表面，并发生一定相互作用，但基本上不改变PNNS的形状、大小。而HRP吸附到PNNS表面后，其肽链构象有一定的变化，但血红素的结构基本不变。 (3)PNNS基本上不改变细胞的大小和形状。因此，PNNS具有很好的细胞相容性，可以作为药物载体应用在生物医药领域。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1稀土元素概述

1.2聚酰胺类高分子材料的概述

1.3高分子纳米材料在医药方面的应用

1.3.1药物载体

1.3.2基因载体

1.3.3免疫分析

1.3.4介入治疗

1.4高分子纳米材料合成的方法

1.4.1无皂乳液聚合

1.4.2乳液聚合

1.4.3分散聚合法

1.4.4微乳聚合法

1.4.5分散共聚法

1.4.6辐射乳液聚合法

1.4.7其它方法

1.5本论文的工作思路及主要研究内容

1.6参考文献

第二章P(NIPAM-co-St)制备条件对其平均粒径的影响

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1试剂和仪器

2.2.2 EDTA的配制和标定

2.2.3固体稀土氯化物的制备

2.2.4稀土氯化物乙醇溶液的标定

2.2.5共聚和接枝共聚微球的合成方法

2.3结果与讨论

2.3.1反应时间的影响

2.3.2引发剂用量的影响

2.3.3相比的影响

2.3.4搅拌速度的影响

2.4 小结

2.5参考文献

第三章Tb(Ⅲ)对P(NIPAM-co-St)共聚微球性能的影响

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1试剂与仪器

3.2.2 P(NIPAM-co-St)-Tb(Ⅲ)配合物的合成

3.3结果与讨论

3.3.1电镜分析

3.3.2 Zeta分析

3.3.3红外光谱分析

3.3.4紫外可见光谱分析

3.3.5荧光光谱分析

3.3.6 DSC分析

3.4 小结

3.5参考文献

第四章Mn(Ⅱ)对P(NIPAM-co-St)共聚微球性能的影响

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1试剂与仪器

4.2.2 P(NIPAM-co-St)-Mn(Ⅱ)配合物的合成

4.3结果与讨论

4.3.1电镜分析

4.3.2 Zeta分析

4.3.3红外光谱分析

4.3.4紫外-可见光谱分析

4.3.5荧光光谱分析

4.3.6 DSC分析

4.4本章小结

4.5参考文献

第五章PNNS与辣根过氧化物酶的相互作用

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1试剂与仪器

5.2.2 PNNS与生物分子的相互作用

5.3结果与讨论

5.3.1酶的选择

5.3.2酶吸附量的影响因素

5.3.3结构分析

5.3.4电化学分析

5.4 小结

5.5参考文献

致谢

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