含聚肽片段的糖响应体系的合成与性质研究及SANS在糖响应体系结构研究中的应用

发布时间：2017-04-03 15:08

  本文关键词：含聚肽片段的糖响应体系的合成与性质研究及SANS在糖响应体系结构研究中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文主要针对糖响应体系耐离子强度的问题,在原有苯硼酸酯基糖响应体系中通过共自组装方式引入聚肽片段,以增强体系在生理条件下的稳定性、葡萄糖浓度选择性及生物相容性。聚肽是最好的生物相容性和生物可降解性材料之一,它具有独特的二级结构,在自组装得到的纳米粒子的结构和性质上有很多潜在的可能。另外,为了更深入地了解苯硼酸酯基糖响应体系的结构和糖响应机理,我们利用小角中子散射(SANS)对苯硼酸酯聚合物形成的纳米粒子的结构及其影响因素进行了研究。1、通过共自组装方式将聚肽片段引入到苯硼酸酯基糖响应体系中。利用N-羧基内酸酐(NCA)的可控活性开环聚合得到具有一定聚合度的分子量分布均一的嵌段聚合物聚乙二醇-嵌-聚谷氨酸苄酯(mPEG5000-b-PBLG),并对其进行NMR及GPC表征,测定其临界胶束浓度(CMC),选择与其CMC相近的聚乙二醇-嵌-聚苯硼酸酯聚合物mPEG5000-b-PPBDEMA进行共自组装,对不同聚肽含量的复合纳米粒子进行DLS、TEM和CD等表征,发现复合纳米粒子的粒径分布均一,且具有α-螺旋的二级结构。对不同聚肽含量的复合纳米粒子进行耐盐能力分析显示,随着聚肽片段含量的增加,复合纳米粒子的耐盐能力增强。深入研究聚肽质量百分数为75%的复合纳米粒子在0.15 M PBS中的糖响应行为,结果显示其具有较好的糖浓度敏感性,对糖浓度变化表现出良好的自律响应性行为,对胰岛素的包裹能力也较苯硼酸酯聚合物单独自组装时有所提高。通过细胞相容性试验,发现复合纳米粒子在72 h内保持80%以上的细胞成活率,几乎没有细胞毒性,相对苯硼酸酯聚合物单独自组装纳米粒子有明显改善。2、利用小角中子散射(SANS)研究苯硼酸酯聚合物在水中的自组装结构,发现结构会随着亲疏水片段比例(本文以PEG的含量计)、糖浓度、pH值以及PBS缓冲液的浓度等的改变而改变。SANS数据显示,PEG含量为24wt.%的mPEG-b-PPBDEMA形成囊泡,而PEG含量为64wt.%的mPEG-b-PPBDEMA形成细长胶束,可以用椭球形或圆柱形来模拟。当加入糖、调节溶液pH值或改变缓冲液浓度时,无论是囊泡还是胶束的结构都会发生相应地改变。本文所得到的结果将为苯硼酸酯聚合物形成的纳米结构及其糖响应机理的研究提供了一个重要的视角。
【关键词】：葡萄糖响应 胰岛素递送 聚肽 复合纳米粒子 SANS
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R914.5
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-14
• 第一章 绪论14-34
• 1.1 基于苯硼酸的糖响应体系研究概况14-22
• 1.1.1 自组装苯硼酸基胶束15-18
• 1.1.2 化学交联苯硼酸基纳米凝胶18-21
• 1.1.3 自组装苯硼酸基囊泡21-22
• 1.2 聚肽22-29
• 1.2.1 聚肽概述22-24
• 1.2.2 聚肽应用实例24-29
• 1.3 小角中子散射法(SANS)简介29-30
• 1.4 课题研究的目的、意义与内容30-34
• 1.4.1 课题研究的目的与意义30-31
• 1.4.2 课题研究内容31-34
• 第二章 含聚肽片段糖响应型复合纳米粒子的合成及性质研究34-66
• 2.1 引言34
• 2.2 主要仪器及试剂34-36
• 2.2.1 仪器34-35
• 2.2.2 试剂35-36
• 2.3 实验部分36-40
• 2.3.1 糖响应型聚合物mPEG5000-b-PPBDEMA(Polymer 1)的合成36
• 2.3.2 L-谷氨酸-γ-苄酯N-羧基内酸酐(BLG-NCA)的合成36-37
• 2.3.3 含聚肽片段的聚合物mPEG5000-b-PBLG(Polymer 2)的合成37
• 2.3.4 聚合物临界胶束浓度(CMC)的测试37
• 2.3.5 复合纳米粒子的制备及表征37-38
• 2.3.6 负载FITC-INS复合纳米粒子溶液的制备38
• 2.3.7 复合纳米粒子耐盐能力研究38
• 2.3.8 复合纳米粒子对胰岛素包裹能力研究38-39
• 2.3.9 复合纳米粒子胰岛素释放行为研究39
• 2.3.10 复合纳米粒子体外细胞毒性测试39-40
• 2.4 结果与讨论40-64
• 2.4.1 糖响应型聚合物mPEG5000-b-PPBDEMA(Polymer 1)40-43
• 2.4.2 含聚肽片段的聚合物mPEG5000-b-PBLG(Polymer 2)43-47
• 2.4.3 不同Polymer 2含量复合纳米粒子的制备及相关表征47-52
• 2.4.4 不同Polymer 2含量复合纳米粒子耐盐能力研究52-54
• 2.4.5 复合纳米粒子对胰岛素包裹能力研究54-56
• 2.4.6 复合纳米粒子胰岛素释放行为研究56-62
• 2.4.7 复合纳米粒子生物相容性研究62-64
• 2.5 本章小结64-66
• 第三章 利用SANS研究mPEG5000-b-PPBDEMA自组装结构66-76
• 3.1 引言66
• 3.2 主要仪器与试剂66-67
• 3.2.1 试剂66-67
• 3.2.2 仪器67
• 3.3 实验部分67
• 3.3.1 纳米粒子的制备67
• 3.3.2 SANS测试67
• 3.4 结果与讨论67-75
• 3.5 本章小结75-76
• 第四章 全文总结与展望76-78
• 4.1 全文总结76-77
• 4.2 展望77-78
• 参考文献78-84
• 致谢84-86
• 研究成果及发表的学术论文86-88
• 作者简介88-90
• 导师简介90

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