含寡聚乙二醇的聚(L-谷氨酸酯)的制备与温敏性质研究-材料工程专业论文.docxVIP

湘潭大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 湘潭大学硕士论文 湘潭大学硕士论文 I I 摘要 温敏型聚合物是一类可以根据温度变化而经历溶液相态转变的聚合物。由于 它们在生物医学材料如温敏型纳米颗粒、水凝胶等方面有着巨大的潜在应用价值 而被广泛研究。然而，绝大多数聚丙烯酸和聚丙烯酰胺类温敏型聚合物，如聚（N- 异丙基丙烯酰胺），是不可生物降解的，这就限制了它们在生物医学材料方面的 应用。合成聚多肽是自然界中天然多肽的衍生材料，有着良好的生物相容性和独 特的次级结构（如 α-螺旋、β-折叠）。因此，将温敏性基团（如寡聚乙二醇基团） 引入聚多肽的侧链，可以丰富温敏型聚合物的种类和性质，这对生物医学材料的 发展是非常重要的。 本论文通过开环聚合和 1,3-偶极环加成反应等方法制备了两种不同拓扑 结构的含寡聚乙二醇的聚(L-谷氨酸酯)（如均聚物和无规共聚物），并对其温 敏性质进行研究。 1、通过酯化反应、环化反应、开环聚合、醚化反应、1,3-偶极环加成等多 步反应，制备了一系列不同聚合度的聚（γ-丙基-L-谷氨酸酯-接枝-寡聚乙二醇） （PPLGn-g-OEGm），中间产物和目标产物的化学结构采用核磁氢谱（1H NMR） 和傅里叶红外（FTIR）进行表征。利用 FTIR 和圆二色谱（CD）对 PPLGn-g-OEGm 的构象进行表征，表明了在固态和水溶液中均采取 α-螺旋构象。通过动态光散射 （DLS）研究 PPLGn-g-OEGm 的温敏性质，表明了增大浓度或者增长主链长度都 能使浊点升高，增长侧链长度反而降低了浊点。 2、利用两种 NCA 单体的开环聚合，以正丁胺为引发剂，通过改变两种 单体的比例成功制备了一系列分子量相近、重复单元组成比例不同的聚（γ-3- 氯丙基-L-谷氨酸酯）-无规-聚（γ-苄基-L-谷氨酸酯）。这些聚合物再经过叠 氮化钠反应和 1,3-偶极环加成反应，生成了具有低临界溶液温度（LCST）类型 的聚（γ-丙基-L-谷氨酸酯-接枝-寡聚乙二醇）-无规-聚（γ-苄基-L-谷氨酸酯）。 利用 1H NMR 和 FTIR 表征了中间体和最终产物的化学结构。FTIR 和 CD 结果 表明，固态和水溶液中的聚多肽均采取 α-螺旋构象。变温 UV-vis 结果表明聚 多肽在水溶液具有可逆温敏性质，增大亲水基团的含量或者降低疏水基团的 含量会使浊点升高，同时，亲水基团的含量与浊点有很好的线性关系。 关键词：温敏型聚合物；聚多肽；开环聚合；低临界溶液温度；α-螺旋构象 II II Abstract Thermoresponsive polymers are a class of polymers which can undergo solution phase transitions regarding to the changes of temperature. It has been widely studied due to their application in biomedical materials such as temperature-sensitive nanopaticles, hydrogels etc. However, the derivatives of polyacrylate and poly(N-isopropylacryamide) (e.g. PNIPAM) are non-biodegradable leading to limitation in biomedical materials application. Synthetic polypeptide is the mimics of nature peptide with biocompatibility and unique secondary structure (e.g. α-helic or β-sheet). Therefore, it wi