琼脂糖基两性离子聚合物合成及其反聚电解质行为研究

分子结构中含有甜菜碱基团的两性离子聚合物,由于独特的反聚电解质性质使其在药物释放、抗蛋白吸附、抗血栓材料等领域具有潜在的应用前景.但传统两性离子聚合物的可降解性较差,致使其在生物医学领域中的应用受到一定限制.本文以具有良好生物相容性及生物可降解性的琼脂糖为基本原料,开发了一种琼脂糖和3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐(SBMA)的接枝共聚物(agarose-g-PSBMA).首先,通过琼脂糖与溴-异丁酰溴(BIBB)之间的酰胺化反应合成引发剂agarose-Br,探索了BIBB用量、反应时间等参数对agarose-Br取代度的调控作用,结果发现随反应物中BIBB过量倍数的增加,agarose-Br的取代度(DS)逐渐增大.在此基础上,以agarose-Br为引发剂,通过ATRP反应,实现了SBMA在琼脂糖主链上的接枝聚合.通过调节SBMA与agarose-Br的投料比例,合成了一系列具有不同取代度及支链长度的agarose-g-PSBMA,且实验结果表明支链的聚合度与投料理论值基本保持一致,相对分子质量分布较窄(1.03<PDI<1.30),接枝聚合的可控性强.以[η]为目标参数,详细并系统地研究了agarose-g-PSBMA在不同NaCl浓度溶液中的反聚电解质行为,发现随NaCl溶液浓度的增加其[η]也增大,且agarose-g-PSBMA的[η]符合Huggins-Houwink方程的规律,具有明显的反聚电解质行为.研究结果将为拓宽多糖及两性离子类聚合物结构设计及应用提供新的思路.

羟基磷灰石-果胶复合纳米粒的制备与表征

羟基磷灰石(HAp)具有良好的生物相容性和骨诱导性,在骨组织工程和药物递送方面具有潜在的应用前景.与传统的HAp粒子相比,纳米级HAp具有高比表面积、高表面能、靶向性等特性,同时其表面粗糙度高、亲水性强,所以更易吸附蛋白,表现出更佳的生物相容性.然而,纯的HAp纳米粒非常不稳定,容易发生团聚,不利于细胞摄取,也可能引发血管堵塞的问题,阻碍了其在体内的应用.果胶(pectin)是来源于高等植物细胞壁的杂多糖,由于其良好的生物相容性和形成凝胶的特性使其在药品研制、食品保护等方面得到大规模的应用,近年来也逐渐成为组织工程的研究热点.本文旨在研究开发HAp与果胶的纳米复合材料,首先通过果胶分子链上的羧基与钙离子反应制得了果胶钙纳米凝胶,然后将磷酸根引入,原位反应制得了HAp@pectin复合纳米粒.利用FT-IR、XRD和TGA等检测手段,详细研究了HAp@pectin复合纳米粒的结构及分子间的相互作用,借助TEM探索复合纳米粒的形貌,使用激光粒度仪测定了纳米粒的尺寸及Zeta电位.研究发现果胶分子结构上的羧酸根与Ca^2+的静电作用是HAp@pectin形成的主要驱动力,可以通过调整果胶的含量调控复合纳米粒的形貌,研究结果可为开发基于天然多糖及纳米羟基磷灰石的复合材料提供一条新途径.