具有多重响应性的聚合物蛋白质载体的研究

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有关蛋白质载体的研究近年来得到了人们越来越多的关注,蛋白质载体的种类主要包括无机纳米颗粒,脂质体,囊泡和纳米凝胶等,设计合成具有特定功能性质的蛋白质载体对于蛋白质的保护和运送有着重要意义,具有特殊刺激响应性的蛋白质载体由于其独特的结构和性能近年来成为该领域的研究热点。本论文主要研究了具有温敏性及氧化还原响应性的聚合物-蛋白质杂化纳米凝胶的制备方法和其在作为蛋白质载体方面的应用以及探究了超支化聚合物-多肽复合物的自组装行为。具体的研究内容如下:(1)设计合成了一种含有羟基和二硫键的小分子共聚单体甲基丙烯酸二硫二乙酯(HODMA),另外选择了具有温度敏感性的甲基丙烯酸二乙醇酯与之共聚,通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合制备了二元线性无规共聚物,然后对聚合物进行了末端修饰,引入碳酸酯基团,以脂肪酶作为交联剂,通过氨基与碳酸酯基团之间的反应制备了纳米凝胶,调节聚合物与蛋白质的比例得到不同尺寸及温敏性的纳米凝胶。对纳米凝胶的活性、细胞毒性、还原响应性、包封率、负载率等进行了探究。制备的纳米凝胶在还原条件下可以发生断裂,从而将蛋白质重新释放出来,活性也得到恢复,并且无任何残留基团,在酸性和高温条件下均能保持较高活性,这在蛋白质药物的运载和无痕释放方面有着潜在的应用。(2)在上一研究的基础上,对线性聚合物作出改变,选择聚合度更大的甲基丙烯酸二乙醇酯,大大提高了聚合物的LCST,解决了上一研究中有机溶剂参与的困扰,整个实验过程均在水体系当中完成,极大地降低了纳米凝胶的毒性,以牛血清白蛋白(BSA)和溶菌酶(lysozyme)作为模板蛋白质,成功制备了相变温度接近体温的纳米凝胶,对其活性、还原响应性、包封率、负载率等相关性质进行了探究,为蛋白质的保护和无痕释放打下良好的基础。(3)通过无金属参与的原子转移自由基聚合(ATRP),在紫外灯照射、室温、光引发的条件下成功制备了一系列不同单体比例、支化度以及分子量的超支化聚合物。选择具有温度敏感性的甲基丙烯酸酯类聚合单体,使得超支化聚合物具有一定的温敏性,之后在超支化聚合物末端继续聚合一段线性的聚(吡啶基二硫烷基)乙基甲基丙烯酸酯(PDSMA),然后利用巯基与二硫键的交换反应使超支化聚合物与谷胱甘肽反应,得到了修饰有多肽分子的超支化聚合物,探究了不同条件下该聚合物的自组装行为,为探究超支化聚合物-多肽复合物在生物方面等的应用打下一定基础。
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