新型聚乙烯弹性体导向的α-二亚胺镍配合物催化剂的研究进展

乙烯与α-烯烃共聚所制备的聚烯烃弹性体是聚烯烃材料的热点,可广泛应用于塑料相容剂、鞋底基材、光伏封装胶膜、微电子封装材料和弹性体纤维等高附加值产品领域。在我国缺少α-烯烃单体的形势下,迫切需要跨越传统共聚体系的新型催化剂。Brookhart型α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物催化剂能够实现单一乙烯聚合制备聚乙烯弹性体,是特别值得重视和推进产业化的催化剂体系。该类催化剂在催化乙烯聚合过程中采用“链行走”机理,“通过调控催化剂结构,不仅可以调节催化活性,更重要地可实现对所得聚乙烯支链的有效剪裁”;这些微观结构可控的聚乙烯弹性体在具有窄分子量分布特点的基础上,涵盖了从低分子量(降凝剂)、中等分子量(膜材)到高分子量(高强度树脂)各个范围的聚合产物。综述了可制备乙烯低聚物,油性低分子量、中等分子量、高分子量甚至超高分子量全系列支化聚乙烯的α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物的最新结构演变进展,对结构的改性包括N-芳基取代基的修饰、配体骨架结构的修饰和双核配体的利用三个部分;从空间效应和电子效应两方面探讨了配合物结构与催化性能的关系。α-二亚胺镍(Ⅱ)催化剂合成简单,具有中试放大基础和产业化推进的潜能,为单一乙烯聚合制备多品种新型聚乙烯弹性体奠定了良好基础。

聚乙烯亚胺表面修饰纳米纤维素增强聚己内酯

纤维素纳米晶(CNC)是一种天然高分子成核剂,由于亲水性纤维素在疏水性聚酯中的分散性较差,采用2种不同相对分子质量的聚乙烯亚胺(PEI)对四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化纤维素纳米晶(CNC)进行了表面修饰,得到纳米纤维素(TONC),进行Zeta电位和傅里叶红外测试,结果表明,PEI以非共价键和共价键的形式使TONC表面附着了大量的氨基。采用熔融挤出的方法将纳米纤维素和聚己内酯共混,WAXD、POM、DSC等测试结果表明,纳米纤维素提高了聚酯基体的成核效率和结晶性能,其中,Tc由26.8℃分别增大至32.5、31.8℃,Tm由57.5℃分别增大至63.1、60.1℃,复合材料的拉伸强度分别提高了35.78%、24.90%,弹性模量分别提高了23.15%、20.16%。PEI降低了TONC分子间的氢键密度,减少了TONC在基体中的团聚现象,提高了纳米纤维素在聚酯基体中的成核速率,提高了其纳米复合材料的力学性能。

聚乙二醇-聚乙烯亚胺共聚物的制备及其表征

用亲水的聚乙二醇对聚乙烯亚胺进行改性,制备适用于基因转染的非病毒类载体。以异佛尔酮二异氰酸酯活化聚乙二醇,再与聚乙烯亚胺反应,两步法合成了聚乙二醇-聚乙烯亚胺(PEG-PEI)嵌段共聚物,分别用IR、1H NMR、GPC、DSC对共聚物进行了表征。在IR谱图上可见mPEG-NCO中异氰酸基、及PEG-PEI中脲基的特征峰;根据1H NMR谱图计算表明,此聚合反应为可控反应,通过调节PEG与PEI的投料比例可控制共聚物组成及相对分子质量;GPC曲线上共聚物为一单峰,与PEG和PEI均聚物峰位置不同,表明产物是PEG-PEI共聚物,DSC分析也表明共聚物Tm较均聚物均有不同程度的下降,这是PEG和PEI两种嵌段相互缠结的结果。因此证明成功合成了PEG-PEI共聚物。

聚谷氨酸接枝聚乙二醇@碳酸钙遮蔽体系用于提高聚乙烯亚胺基因转染效率

设计并合成了聚谷氨酸-聚乙二醇@碳酸钙(PPG@CaCO3)纳米遮蔽体系,用于遮蔽聚乙烯亚胺(PEI)。一方面,聚谷氨酸-聚乙二醇(PPG)可以降低PEI引起的细胞毒性,更有利于体内应用;另一方面,CaCO3可有效改善PPG导致的转染效率下降,并在一定程度上提高PEI的细胞转染效率。对比遮蔽体系PPG@CaCO3和聚谷氨酸-聚乙二醇@磷酸钙[PPG@Ca3(PO4)2]发现,PPG@CaCO3在微酸性环境中释放二氧化碳气体是提高细胞转染效率的关键因素。小鼠体内循环实验表明,PPG@CaCO3遮蔽体系可以增加载体在血液中的循环时间。因此,PPG@CaCO3遮蔽体系对于改善阳离子类基因载体的体内应用起到重要作用。

非病毒基因载体聚乙二醇-聚乙烯亚胺的合成及其结合DNA能力的研究

以IPDI为偶联剂,合成了PEG-PEI接枝共聚物,用FT-IR、1HNMR对共聚产物进行结构表征确认,通过1H NMR计算出共聚物的分子量,并通过琼脂糖凝胶电泳试验考察共聚物与DNA的结合能力。结果表明,成功合成了PEG-PEI共聚物,当PEG接枝量为10%、25%时,PEG-PEI结合DNA的能力没有受到明显影响;当PEG接枝量为50%时,PEG-PEI结合DNA的能力有所下降。

叶酸聚乙二醇接枝支化聚乙烯亚胺纳米载体转染螺旋神经节细胞

背景:新型阳离子纳米材料叶酸聚乙二醇接枝支化聚乙烯亚胺易于合成和改性,稳定性好,结构及性能容易调控,已被作为基因治疗转染载体应用于多种疾病的研究。目的:观察叶酸聚乙二醇接枝支化聚乙烯亚胺转染体外培养小鼠内耳螺旋神经节细胞的可行性及特点。方法:分别以叶酸聚乙二醇接枝支化聚乙烯亚胺(实验组)、阳离子脂质体Lipofectamine?2000(对照组)作为载体,制备携带增强型绿色荧光蛋白的转染载体系统。将昆明小鼠螺旋神经节细胞分别培养于含实验组和对照组转染载体系统的DMEM/F-12培养基中,培养24 h后,MTT法观察载体系统的细胞毒性,倒置荧光显微镜观察细胞形态及绿色荧光蛋白表达强度,流式细胞仪检测细胞转染率。结果与结论:两种载体分别转染后,螺旋神经节细胞形态均未发生明显改变,但两组载体对螺旋神经节细胞均有一定的毒性,实验组载体毒性较小且转染效率较高(P<0.05)。结果说明叶酸聚乙二醇接枝支化聚乙烯亚胺基因转染体外螺旋神经节细胞的转染效率及细胞毒性均优于传统的阳离子脂质体。

聚乙二醇-聚乙烯亚胺负载超顺磁纳米Fe_3O_4的合成及其基因转染应用

采用单甲基醚聚乙二醇(mPEG-OH)改性聚乙烯亚胺(PEI),得到水溶性接枝共聚物聚乙二醇接枝支化聚乙烯亚胺(mPEG-g-PEI),并利用离子交换法制备了负载超顺磁性氧化铁的聚乙二醇-聚乙烯亚胺(PEG-PEISPIO).然后合成了α-羧基-ω-马来酰亚胺聚乙二醇(mal-PEG-COOH)和多功能负载SPIO的抗体-聚乙二醇-聚乙烯亚胺(Ab-PEG-PEI-SPIO).PEG-PEI-SPIO与质粒DNA(pDNA)的复合物(Ab-PEG-PEI-SPIO/pDNA)粒径约105nm.体外实验结果显示:T细胞能特异性地吸收Ab-PEG-PEI负载的SPIO,靶向组在基因转染实验中有较好的效果,在基因转染的过程中可用磁共振手段进行实时无创观测.

靶向性半乳糖化聚乙二醇-聚乙烯亚胺纳米载体介导siRNA质粒对肝癌细胞BEL-7402的转染效率检测

目的检测靶向性半乳糖化聚乙二醇-聚乙烯亚胺(Gal-PEG-PEI)纳米载体介导siRNA质粒(psiRNA)对肝癌细胞BEL-7402的转染效率。方法纳米粒径仪测定Gal-PEG-PEI/psiRNA纳米粒的粒径和zeta电位;以Gal-PEG-PEI/psiRNA为研究组,以聚乙二醇-聚乙烯亚胺(PEG-PEI)/psiRNA、Lipofectamine2000和裸psiRNA转染为对照组,转染BEL-7402细胞,48h后用流式细胞仪测定各组的转染效率。转染前加入1mg半乳糖观察各组的半乳糖竞争拮抗结果。结果 Gal-PEG-PEI/psiRNA复合物的粒径随氨基与磷酸基比例(N/P)的增大而减小,最小粒径为81.1nm;Gal-PEG-PEI载体的转染效率为(24.34±2.55)%,与Lipofectamine2000组的转染效率(22.88±1.22)%比较差别无统计学意义(P>0.05),但明显高于PEG-PEI的转染效率(12.91±0.36)%及裸psiRNA的转染效率(0.73±0.08)%,差别有统计学意义(P<0.01);加入竞争拮抗剂半乳糖后Gal-PEG-PEI介导的转染效率由(24.34±2.55)%下降至(5.85±1.83)%,差别有统计学意义(P<0.01)。结论 Gal-PEG-PEI/psiRNA纳米粒对肝癌细胞BEL-7402有较高的转染效率,具有良好的肝细胞靶向性。

聚乙二醇/聚己内酯/聚乙烯亚胺载胰岛素纳米粒的体外释药性能

目的合成聚乙烯亚胺/聚己内酯/聚乙二醇/聚己内酯/聚乙烯亚胺(PEI-PCL-PEG-PCL-PEI),以其为载体制备聚合物载胰岛素(INS)缓释纳米粒,考察和优化其体外释药性能。方法利用迈克尔加成反应合成该聚合物,用傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对其结构进行表征,荧光探针法测定其临界聚集浓度(CAC);采用溶剂挥发法制备聚合物载INS纳米粒,透射电镜观察其形态,激光散射法测定粒径及多分散指数,Bradford法测定载药情况并考察体外释放行为。结果以PEI10K-PCL4K-PEG2K-PCL4K-PEI10K为INS载体,投药比为40%wt时制备的载INS纳米粒药物利用度最大,包封率为(57.23±0.25)%,粒径为175.30±19.51 nm,48 h末的累计释放率为50.66%;此外还可通过调整聚合物不同嵌段的比例进一步降低药物突释效应。结论以PEI-PCL-PEG-PCL-PEI为载体制备的载INS纳米粒包封率、载药量较高,体外释药缓释效应明显且PEI的引入在一定程度上有助于减少突释效应。

叶酸修饰的聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物载体在体内外转染效率的研究

目的探讨叶酸修饰的不同相对分子质量聚乙酰亚胺构建的聚乙烯亚胺-聚乙二醇5000(PEI-PEG)作为基因载体在体内外的转染效率。方法在体外实验中,分别测试3个相对分子质量FPPs(branched PEI:0.6kDa,10kDa和Linear PEI 25kDa)在最佳N/P、有无血清、血清的浓度和叶酸受体靶向性等条件下对口腔癌上皮细胞(KB)转染率的影响;在体内实验中,FPP(0.6kDa)分别压缩pLuc-p53基因形成的复合物通过瘤内注射和尾静脉注射2种方式考察聚合物的转染效率。结果在体外实验中,转染率最佳条件分别是N/P=20、有血清且转染率随着白蛋白(ALB)或胎牛血清(FBS)浓度的增加有上升趋势;其中3个相对分子质量PEI组成的FPP转染率分别为FPP(10kDa>25kDa>0.6kDa);FPP有较强的叶酸靶向性;在体内实验中,与BPP/pLuc和PEI(25kDa)/pLuc相比,FPP(10kDa)/pLuc呈现出较高的转染率;在48h内,随着时间的推移,转染效率增加;FPP(10kDa)/p53能改善荷瘤小鼠;与裸pLuc相比,3种相对分子质量的FPPs没有毒性。结论具有靶向性的FPP非病毒载体能成为临床传递基因治疗载体的候选。

聚乙二醇/聚乙烯亚胺修饰的Co_xFe_(3-x)O_4纳米粒子制备与表征

以聚乙烯亚胺(PEI)为添加剂,在聚乙二醇(PEG)中高温热分解乙酰丙酮铁(Fe(acac)_3)和乙酰丙酮钴(Co(acac)_2)制备Co_xFe_(3-x)O_4纳米粒子。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、超导量子干涉仪(SQUID)、热重分析仪(TGA)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、纳米粒度与zeta电位分析仪对样品进行表征。研究结果表明:所得的Co_xFe_(3-x)O_4纳米颗粒平均粒径为9.2±1.3 nm,结晶性好,在室温下具有高的饱和磁化强度。PEG和PEI共同修饰于纳米Co_xFe_(3-x)O_4粒子表面,使纳米Co_xFe_(3-x)O_4粒子具有良好的水分散性。

组氨酸修饰的聚乙二醇-聚谷氨酸-聚乙烯亚胺作为基因载体的体外性能研究

为了对组氨酸修饰的阳离子聚合物载体进行研究,重点考察其基因转染效率与细胞毒性,探讨其作为基因载体的可能性。采用自由基聚合法合成聚乙二醇-聚谷氨酸-聚乙烯亚胺-组氨酸（PEG-b-PLG-g-PEIsHISs,GGIS）聚阳离子载体,用1H-NMR表征载体材料结构;通过凝胶电泳实验研究载体对质粒DNA的压缩能力,粒径分析仪测定载体结合DNA后在不同N/P比条件下的粒径及表面电荷;用MTT法测定载体在HEK293T,Hela,BEL7402和A549等细胞株上的细胞毒性,考察GGIS体外细胞转染效率。结果显示在N/P≤30时,载体材料的平均粒径在100~200 nm,表面电荷在10~30 m V,适合细胞吞噬。体外细胞毒性表明,GGIS的细胞毒性较PEI 25K低。GGIS具有较强的DNA缩合能力,且有较好的体外基因转染能力。因此,GGIS有较好的体外基因转染能力,能够携带报告基因在体外有效表达,是具有应用前景的非病毒性基因药物载体。

聚乙烯亚胺/聚乙二醇复合定型相变材料的制备及其热性能研究

为了解决聚乙二醇(PEG)相变材料的熔融泄漏问题,以PEG为相变材料,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为交联剂,聚乙烯亚胺(PEI)为大分子“硬段”骨架,通过化学接枝法制备了PEI/PEG(PP)新型复合相变材料。结果表明,制备的复合相变材料具有良好的定型能力,可以防止PEG在升温熔融过程中的泄漏;最佳制备条件下得到的PP_(7)的熔融和结晶的相变温度分别为325.0K和306.4K;熔融焓与结晶焓分别为128.8J/g和121.0J/g;该材料具有优异的相变储热性能。此外,复合相变材料在经过100次升/降温热循环测试后,相变温度和相变焓的变化均较小,显示了优异的热循环稳定性。

聚乙二醇/聚乙烯亚胺共修饰超顺磁性纳米粒靶向递送多柔比星对脑胶质瘤大鼠的影响

目的考察新型聚乙二醇/聚乙烯亚胺(PEG/PEL)共修饰超顺磁性纳米粒(SPIONs)结合外磁场靶向递送多柔比星(DOX)对脑胶质瘤的治疗效果。方法应用高温热分解法制备SPIONs核心,然后应用PEG/PEI进行表面修饰形成多功能载药纳米粒SPIONs-DOX并对其质量进行表征。将48只大鼠建立C6/SD大鼠脑胶质瘤模型后随机分成对照组、DOX治疗溶液组(DOX)、载DOX的超顺磁性纳米粒溶液组(DOX-SPIONs)、载DOX的超顺磁性纳米粒溶液结合外磁场组(DOX-SPIONs+MF)进行相关药物治疗。应用MRI在体影像学检测结合苏木精-伊红(HE)、锥虫蓝及TUNEL染色综合评价DOX-SPIONs+MF对于大鼠脑胶质的治疗效果。结果实验制备的DOX-SPIONs分散均匀,粒径小,呈圆球形,包封率高,稳定性好,同时又具有pH响应及磁靶向特性,适用于在体脑靶向药物递送。在体磁共振(MRI)检测结果证明:与其他形式的药物治疗组比较,应用DOX-SPIONs+MF治疗组大鼠脑胶质瘤体积显著减少(P<0.05),同时大鼠的生存时间明显延长(P<0.05),另外各组大鼠脑组织HE、锥虫蓝及TUNEL凋亡染色结果证实:相比于对照组及其他各个干预组,DOX-SPIONs+MF治疗组大鼠肿瘤部位药物浓度显著升高,肿瘤细胞凋亡显著增加,细胞数量显著减少。结论在外加磁场的辅助下,新PEG/PEI共修饰型超顺磁性纳米粒能够作为脑胶质瘤靶向药物递送载体,显著提高药物对脑胶质瘤的治疗效果。

聚乙二醇-三聚氰胺甲醛和聚乙烯醇半互穿网络的构建及表征

为提高三聚氰胺甲醛(MF)树脂制品的柔韧性,以聚乙二醇接枝三聚氰胺(M-PEG)替代部分三聚氰胺,并与甲醛、聚乙烯醇(PVA)在碱性条件下合成了聚乙二醇-三聚氰胺甲醛(PEG-MF)与PVA的半互穿聚合物网络体系(SemiIPN)。采用红外光谱、拉曼光谱、热重分析、差示扫描量热法等手段对Semi-IPN的微观结构进行了剖析,并分析了PEG、PVA等柔性链段对Semi-IPN黏度、游离甲醛含量、柔韧性等性能的影响。结果表明,PVA作为线型结构贯穿于聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂交联网络体系结构中,形成了半互穿网络结构;所形成的Semi-IPN的热分解温度比MF树脂降低了60℃左右;Semi-IPN的韧性比纯MF树脂提高了800%,最高可达到19.700kJ/m2。

PEG化聚乙烯亚胺作为非病毒基因给药载体的研究

采用不同比例的单甲氧基聚乙二醇-琥珀酰亚胺基丙酸盐(mPEG-SPA)对支链聚乙烯亚胺(PEI)进行修饰,考察了不同接枝率的mPEG-PEI与DNA复合物的粒径、ζ电位、包封率,及其对A549细胞的转染效率和细胞毒性。体外转染试验表明,低PEG接枝率的PEI转染效果与PEI相当,且细胞毒性大大降低。

用于基因传输及磁共振显像的聚乙烯亚胺-g-聚己内酯共聚物的合成与表征

采用可生物降解的聚己内酯改性聚乙烯亚胺,得到两亲性的接枝共聚物(PEI-g-PCL).该共聚物通过溶剂挥发法在水中自组装形成纳米粒子,其内部负载有超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(SPIO)及质粒DNA(pDNA).研究表明,PEI-g-PCL聚合物自组装形成的颗粒为胶束状,无论是否负载SPIO纳米粒子都可以有效地负载pDNA,并对293细胞具有较高的转染效率.此类载体有望在基因转染的过程中利用磁共振手段进行实时、无创观测.

胆固醇修饰的低分子量聚乙烯亚胺接枝化聚[L-天冬酰胺-co-L-赖氨酸]作为基因载体的性能研究

通过将低分子量的聚乙烯亚胺(PEI600)及其胆固醇衍生物与聚(L-天冬酰胺-co-L-赖氨酸)(PSL)进行开环反应,合成了一类新型的肿瘤靶向基因载体,研究了这类载体与DNA形成复合物的性质以及介导绿色荧光蛋白质粒pEGFP-C1转染不同细胞的性能.结果表明,在复合质量比大于5∶1时,各载体均能与DNA形成结构稳定的复合物.同时转染实验结果证明,通过在侧链引入一定数目的胆固醇,可以明显提高载体对于癌细胞HepG2和Hela的转染效率.这类新型的载体具有良好的细胞相容性、较高的转染效率以及易于进行靶向修饰等特点,在基因治疗研究领域中将具有较好的潜在应用价值.

聚乙烯亚胺乳化型AKD乳液的制备及施胶性能的研究

以聚乙烯亚胺(PEI)为乳化剂乳化AKD蜡粉,制备PEI型AKD施胶剂,优化了乳化工艺条件,并进行了施胶应用和中试生产。实验结果表明,当m(PEI)∶m(AKD蜡粉)=1∶6,pH值为3,乳化温度70℃,乳化时间10min时,AKD乳液的粒径和Zeta电位分别为1184nm和52.1mV。将该AKD乳液用于施胶,当用量为0.2%时,成纸施胶度可达68s。中试产品自然风干和下机后施胶熟化率分别为12%和87%,与阳离子淀粉型施胶产品相比,PEI型AKD施胶剂熟化快、施胶度高。

超支化聚乙烯亚胺-聚天冬氨酸苄酯共聚物的制备及性能

以超支化聚合物聚乙烯亚胺为引发剂,天冬氨酸苄酯-NCA为单体,利用热开环聚合法合成了超支化聚乙烯亚胺-聚天冬氨酸苄酯共聚物(PEI-PBLA).用核磁共振波谱对PEI-PBLA的化学结构进行了表征.研究了PEI-PBLA在水溶液及有机溶液中的自组装行为.以芘为荧光探针测定了共聚物在水中形成胶束的临界胶束浓度.以甲基橙为客体分子,研究了共聚物胶束的包覆能力,结果表明,共聚物对客体分子的吸附与溶液的pH值有关.研究了共聚物与质粒DNA的复合发现,PEI-PBLA能够很好地与质粒DNA复合,并且可以避免DNA酶的降解,对其起到一定的保护作用.此聚合物在药物传输、可控释放及基因载体等方面都有着潜在的应用价值.