含有氧乙烯侧链的两亲性聚谷氨酸酯的制备及性能研究

摘要

聚氨基酸具有良好的生物相容性和规整的二级结构，可作为生物医学材料应用。具有两亲性的聚氨基酸，能够形成纳米尺寸的胶束粒子，有望用作生物降解药物释放载体。本论文通过小分子开环聚合的方法直接制备了具有氧乙烯侧链的两亲性聚谷氨酸酯。首先制备了γ-（2-（甲氧基）乙基）-L谷氨酸酯和γ-（2-（2-甲氧基乙氧基）乙基）-L-谷氨酸酯，然后与三聚光气反应得到其N-羧酸酐‘（NCA）。N-羧酸酐（NCA）单体经开环聚合反应合成了具有氧乙烯侧链的聚谷氨酸酯（PEGnG），即聚（α-L-谷氨酸-γ-（2-甲氧基乙基）酯）（PEG1G）和聚（α-L-谷氨酸-γ-（2-（2-甲氧基乙氧基）乙基）酯）（PEG2G）。此合成方法反应条件温和，反应无需引入金属催化剂，聚合物分子量容易控制。
　　 利用IR、1H NMR、GPC和吸湿性测定等方法对所合成聚合物进行了详细的表征。结果表明随着侧链中EG含量的提高，聚L-谷氨酸酯的亲水性有明显改善。透射电镜的结果表明，聚（α-L-谷氨酸-γ-（2-（2-甲氧基乙氧基）乙基）酯）（PEG2G）在水溶液中能够形成稳定的胶束结构，胶束粒径200-300nm。
　　 研究结果显示带有氧乙烯侧链的聚谷氨酸酯（PEGnG）有显著的规整二级结构特征。通过IR、Raman、CD等方法详细研究了聚合物的α螺旋和β折叠成分，并对比胶束化后样品的二级结构，结果说明两种聚合物在溶液中都以仅螺旋结构存在，而在固态下PEG1G以α螺旋为主，PEG2G则α螺旋不占优势。
　　 两亲性聚氨基酸嵌段共聚物可以在选择性溶剂中形成纳米尺度的聚合物胶束，应用于药物的控释系统。然而嵌段共聚氨基酸的合成难度较大，步骤复杂，需带有活性端基的聚氨基酸引发另一活性单体制得，而且产率较低。本文通过引发聚合两种混合氨基酸活性单体的方法制备了单体比例为（10:10，10:20，10:40，10:80）的聚丙氨酸-聚谷氨酸苄酯无规共聚物，通过IR、1H NMR对其进行了表征，并通过胺解得到两亲性聚合物。透射电镜显示含有较高组分的聚羟丙谷氨酰胺的共聚物能够在水中自组装形成胶束，但胶束形态受两种单体组分比例的影响较大。

目录

文摘

英文文摘

第1章 前言

第一节 生物医用可降解高分子材料

1.1.1 生物医用可降解材料的降解原理

1.1.2 生物医用可降解材料的类型

第二节 医用水溶性高分子

1.2.1 聚乙二醇

1.2.2 聚乙烯吡咯烷酮

1.2.3 聚乙烯醇

第三节 两亲性聚合物的自组装行为

1.3.1 两亲性聚合物的胶束行为

1.3.2 胶束的制备方法

1.3.3 聚合物胶束的表征方法

1.3.4 聚合物胶束的用途

第四节 课题的提出

第2章 具有氧乙烯侧链的聚谷氨酸酯的合成与表征

第一节 带有氧乙烯侧链的谷氨酸（EGn-Glu）的合成

2.1.1 实验部分

2.1.2 结果与讨论

第二节 具有氧乙烯侧链的谷氨酸酯类NCA单体的合成

2.2.1 实验部分

2.2.2 结果与讨论

第三节 具有氧乙烯侧链的聚谷氨酸酯（PEGnG）的合成与表征

2.3.1 实验部分

2.3.2 结果与讨论

本章小结

第3章 具有氧乙烯侧链的聚谷氨酸（PEGnG）的二级结构研究

第一节 聚合物PEGnG在溶液中的二级结构研究

3.1.1 实验部分

3.1.2 结果与讨论

第二节 聚合物PEGnG在固体状态下的二级结构研究

3.2.1 实验部分

3.2.2 结果与讨论

本章小结

第4章 聚丙氨酸-聚羟丙谷氨酰胺无规共聚物的合成与表征

第一节 聚丙氨酸-聚谷氨酸苄酯无规共聚物的合成与表征

4.1.1 谷氨酸苄酯（BLG）的合成

4.1.2 谷氨酸苄酯-N-羧酸酐（BLG-NCA）与丙氨酸-N-羧酸酐（A-NCA）的合成

4.1.3 聚丙氨酸-聚谷氨酸苄酯无规共聚物（PLA-co-PBLG）的合成

第二节 聚丙氨酸-聚羟丙谷氨酰胺无规共聚物（PLA-co-PBLG）的合成

4.2.1 实验部分

4.2.2 结果与讨论

本章小结

参考文献

致谢

个人简介及研究成果