双亲性树枝状大分子载体的合成及其自组装的研究

摘要

树枝状大分子(Dendrimer)是一类高度完美支化的三维球形聚合物。其内部有空腔，可以包埋药物;其外部有大量官能团，可以与药物或其他功能基团进行键合。树枝状大分子单一的分子量分布，使其具有均一的药学特征，容易实现临床应用。因此树枝状大分子被认为是一种理想的药物输送载体。但是树枝状大分子的合成需要经过多步反应，相对一般聚合物而言，反应步骤繁琐，提纯困难。随着“点击化学”(Click Chemistry)理论的提出，树枝状大分子（包括双亲性树枝状大分子）的合成进入了一个新阶段。此外，双亲性树枝状大分子自组装行为的研究对于其在药物输送方面的应用具有重要意义。
　　本文首先简要介绍了树枝状大分子的概念、发展历史、目前的研究进展以及相关应用，并重点介绍了双亲性树枝状大分子的合成及其自组装。在研究现状的基础上，我们设计了一种可快速、高效合成、分子结构简单、可生物降解、分子量可调的水母状双亲性树枝状大分子，并对其自组装行为进行了考察。此外，我们进一步设计合成了一种蠕虫状双亲性树枝状大分子，并考察了其作为单分子胶束的行为。
　　第二章中我们首先根据β-环糊精结构中羟基的不同活性，在其7个6-OH上接上PEG，然后利用甲基丙烯酸酐对β-环糊精剩余的2-OH和3-OH进行酯化，通过不对称单体2-甲基丙烯酰氧基乙基丙烯酸酯(MAEA)与半胱胺(CA)的交替点击反应，合成了一系列水母状双亲性树枝状大分子，并利用1H-NMR和GPC等技术对上述水母状双亲性树枝状大分子的结构进行了表征;应用DLS、TEM和CLSM等技术对其在水溶液中的自组装行为进行了表征。研究结果表明，该系列的双亲性树枝状大分子结构准确，分子量分布窄，而且其在水溶液中的自组装体具有纳米粒径分布极窄等特征。
　　第三章中我们首先合成了分子量分布较窄的线性聚乙烯亚胺(LPEI)。通过与MAEA和CA的交替点击反应，再与PEG进行反应，最终得到了蠕虫状双亲性树枝状大分子。我们利用1H-NMR等技术对其结构进行测定，并利用DLS等方法对其作为单分子胶束的行为进行了表征。此外，我们进一步尝试利用该载体包载抗癌药物阿霉素，并对载药体系进行了初步的体内外生物学研究。

目录

声明

致谢

摘要

英文缩略表

第一章 绪论

1．1 树枝状大分子

1．1．1 树枝状大分子概述

1．1．2 树枝状大分子的属性

1．1．3 树枝状大分子的合成方法

1．1．4 树枝状嵌段共聚物

1．1．5 树枝状大分子的应用

1．2 环糊精

1．2．1 环糊精概述

1．2．2 以环糊精为核的双亲性星状聚合物

1．3 双亲性聚合物的白组装

1．3．1 双亲性聚合物的自组装概述

1．3．2 双亲性聚合物自组装体的制备方法

1．3．3 双亲性树状聚合物的自组装

1．4 课题的提出

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究方案

第二章 水母状双亲性树枝状大分子的合成及其自组装研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．3 实验方法

2．3．1 水母状双亲性树枝状大分子合成及表征

2．3．2 水母状双亲性树枝状大分子纳米颗粒的制备及表征

2．4 实验结果讨论与分析

2．4．1 水母状双亲性树枝状大分子的合成与表征

2．4．2 水母状双亲性树枝状大分子PEG-CD-Gn的GPC表征

2．4．3 水母状双亲性树枝状大分子纳米颗粒的制备及其粒径表征

2．4．4 水母状双亲性树枝状大分子PEG-CD-G4纳米颗粒的形态

2．4．5 水母状双亲性树枝状大分子临界聚集浓度(CAC)

2．4．6 利用激光共聚焦显微镜验证水母状双亲性树枝状大分子纳米颗粒结构

2．4．7 水母状双亲性树枝状大分子纳米颗粒的交联

2．5 本章小结

第三章 蠕虫状双亲性树枝状大分子载体的合成与表征

3．1 引言

3．2 实验器材

3．2．1 实验试剂和材料

3．2．2 实验仪器

3．3 实验方法

3．3．1 蠕虫状双亲性树枝状大分子的合成及表征

3．3．2 蠕虫状双亲性树枝状大分子载药纳米颗粒的制备

3．3．3 蠕虫状双亲性树枝状大分子载药胶束体外细胞毒性实验

3．3．4 蠕虫状双亲性树枝状大分子载药胶束的体内血浆清除实验

3．4 实验结果与讨论

3．4．1 蠕虫状双亲性树枝状大分子的合成与表征

3．4．2 蠕虫状双亲性树枝状大分子载药胶束的表征

3．4．3 蠕虫状双亲性树枝状大分子载药胶束PEG-PEI-G4／DOX的粒径

3．4．4 蠕虫状双亲性树枝状大分子载药胶束PEG-PEI-G4／DOX的体外抗肿瘤活性

3．4．5 蠕虫状双亲性树枝状大分子载药胶束PEG-PEI-G4／DOX的血浆清除

3．5 本章小结

第四章 结论与展望

参考文献

作者简历