水驱油藏聚乙烯亚胺交联聚合物凝胶体系研究进展

聚乙烯亚胺(PEI)是一种低毒性环保材料,它与聚合物交联的凝胶体系具有适用温度范围广、成胶时间可控、成胶后强度大、高温稳定时间长、几乎不受储层岩石矿物影响等优点。本文回顾了以PEI作为交联剂的各类凝胶体系的研究动态,阐明了PEI与各类聚合物的交联反应机理及其凝胶体系特点,分析了各类因素对凝胶性能的影响,并列举了改善凝胶性能的方法和成功的矿场应用实例,重点分析了提高凝胶体系交联活性的方法研究。最后,提出聚丙烯酰胺(PAM)/PEI凝胶体系作为环保型调驱体系在中低温油藏深部调控方面具有非常大的应用前景,应继续深入研究提高PAM/PEI凝胶体系交联效率的方法及其作用机理,以降低聚合物与交联剂用量,为这一体系的推广应用提供理论依据与实验基础。

聚乙烯亚胺碳化聚合物点的制备及其对H_(2)O_(2)的检测

过氧化氢(H_(2)O_(2))作为日常生活中一种常见的物质,其细胞毒性已引起人们的高度关注,建立准确、高效的H_(2)O_(2)检测方法具有重要意义。以聚乙烯亚胺(PEI)和谷胱甘肽为碳源通过一步水热法制备了粒径均匀、水溶性良好的蓝色荧光碳化聚合物点(PEI-CPDs)。通过透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和红外光谱对其结构和光学性质进行了研究。磷掺杂使PEI-CPDs荧光发射强度增大,荧光量子产率增高。基于MnO_(2)纳米片对PEI-CPDs的荧光内滤波效应淬灭其荧光,H_(2)O_(2)使其荧光恢复,建立了测定H_(2)O_(2)浓度的荧光“开”新方法,当H_(2)O_(2)浓度范围为0~30μmol/L时,PEI-CPDs的荧光发射恢复强度与H_(2)O_(2)浓度呈现较好的线性关系。

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。

磺酸型聚乙烯亚胺单离子导体聚合物电解质的制备及其电化学性能研究

通过胺基与双键官能团的迈克尔加成反应将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸锂(AMPSLi)接枝到聚乙烯亚胺(PEI)链上,对PEI进行功能化改性制备磺酸型单离子导体PEI-AMPSLi,再与聚丙烯腈(PAN)通过静电纺丝制备纳米纤维膜。纳米纤维膜吸收电解液后得到单离子导体聚合物电解质,经热交联处理的聚合物电解质具有10.69 MPa的拉伸强度,其室温离子电导率为2.91 mS/cm,锂离子迁移数为0.89,电化学窗口为5.45(vs.Li/Li^(+))。在LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1O2)/石墨全电池中用作聚合物电解质时,0.5 C倍率电流循环时初始放电容量为171 mA·h/g,200次循环后容量保持率为77.6%。

聚乙烯亚胺及其配位聚合物凝胶在基因载体中的应用

聚乙烯亚胺(polyethylene imine,PEI)是目前非病毒转基因载体领域的研究热点,围绕其细胞毒性与靶向性问题的研究已取得较大进展。一些新的策略,包括对PEI进行靶向性、生物可降解性的结构改造及金属离子与PEI配位等,特别是金属离子与PEI配位共聚形成聚合物凝胶,将具有广阔的应用前景。

聚乙烯亚胺改性尿素-乙二醛聚合物树脂性能研究

为了改善尿素-乙二醛(UG)的耐水及胶接性能,将聚乙烯亚胺(PEI)作为交联剂对UG进行改性,考察不同加入比例对树脂体系性能的影响,并借助仪器分析对树脂体系的固化特征、结构组成和形貌特征进行表征。结果表明,当PEI加入量为3%时,树脂所表现出的胶接强度及耐水性能最佳,而且PEI加入后通过有效官能团的交联反应,树脂体系的固化更加充分,形成的交联体系更加均匀和致密,树脂整体性能得到提升。

氰基功能化聚乙烯亚胺交联固态聚合物电解质的制备及理化性能

固态聚合物电解质可避免传统电解液易燃易爆等安全隐患,极大提高锂离子电池的安全性。本文通过支化聚乙烯亚胺和丙烯腈之间的迈克尔加成反应,合成了一系列具有不同氰基数的N-氰基乙基化聚乙烯亚胺(CN-PEI),通过核磁氢谱及碳氢核磁二维谱二维核磁共振和红外对CN-PEI的化学结构进行了表征。聚合物CN-PEI中引入双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂盐和交联剂三丙二醇二丙烯酸酯制备了交联固态聚合物电解质,我们发现氰基极性基团的引入可提高材料的离子电导率,当CN-PEI的氰基乙基化数为1时,电解质表现出最高的室温离子电导率(1.84×10^(-5)S/cm)和锂离子迁移数(0.56),固态电解质材料表现出较高的电化学稳定性,氧化电势达5.0 V(vs.Li+/Li)。

低分子量聚乙烯亚胺对家蚕丝素蛋白的阳离子化改性

用低分子量聚乙烯亚胺在碳化二亚胺的介导下对家蚕丝素蛋白进行阳离子化改性。改性后的丝素蛋白的Zeta电位值由负值转变为正值,自由氨基含量增多,N元素的相对含量增多,O元素的相对含量减少。阳离子化家蚕丝素有望作为新的基因传递载体应用于基因治疗领域。

光引发分散聚合制备聚乙烯亚胺为核的聚丙烯酰胺

合成了分散剂聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC);以丙烯酰胺(AM)为单体、PDMC为分散剂、硫杂蒽酮封端聚乙烯亚胺为引发剂,在硫酸铵分散介质中通过光引发分散聚合,在无搅拌的条件下合成了以聚乙烯亚胺为核的星形聚丙烯酰胺(PEI-PAM);考察了分散剂、单体、分散介质的含量及引发剂浓度、反应时间对聚合反应的影响,评价了PEI-PAM盐水溶液对油田污水的浮选效果。实验结果表明,当聚合体系中w(PDMC)=2.0%～3.6%、w(AM)=8.0%～12.0%、w(硫酸铵)=26.5%～28.0%、c(硫杂蒽酮基团)=0.038～0.050 mmol/L时,在30℃、反应时间25～35 min的条件下,聚合反应的转化率大于90%,聚合产物PEI-PAM盐水溶液的稳定性好,其表观黏度为400～1 650 mPa.s,PEI-PAM的黏均相对分子质量为(0.8～1.9)×106。PEI-PAM对油田污水的浮选效果优于聚铝。

聚乙烯亚胺在骨组织工程中的研究进展和应用前景

背景:聚乙烯亚胺作为一种阳离子聚合物,目前在医学的诸多领域已得到广泛的研究,凭借自身丰富的胺基基团和阳离子电荷,使其具备易修饰性和静电吸附性,这些特性运用于骨组织工程中,具有潜在的优势与前景。目的:总结目前聚乙烯亚胺在骨组织工程的研究进展,并且对其用于骨组织工程中的应用前景作了讨论与展望。方法:检索2000年1月至2022年3月PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库中相关文献,英文检索词:“polyethyleneimine,bone tissue engineering,bone tissue regeneration,bone tissue repair,regenerative medicine,drug delivery”;中文检索词:“聚乙烯亚胺、骨组织工程、骨组织再生、骨组织修复、再生医学、药物递送”,最终纳入57篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)基于基因技术利用聚乙烯亚胺与成骨相关基因形成的复合物是一种高效的基因载体,能够诱导种子细胞表达成骨相关的细胞因子,促进成骨分化;通过与不同基团进行修饰,可以实现在不影响聚乙烯亚胺转染效率的同时尽可能的降低对间充质干细胞等种子细胞的毒性,但是对于DNA和聚乙烯亚胺链的长度、聚乙烯亚胺的电荷密度、结构和化学修饰以及氮/磷酸盐等关键参数未达成共识。(2)聚乙烯亚胺作为表面涂层或直接与支架材料形成复合物制备的骨缺修复支架,在支架的生物相容性、降解速率、孔隙大小和机械强度方面均有优化;同时聚乙烯亚胺及其衍生物应用于骨缺损修复支架可以赋予支架抗菌性和增强促血管生成的能力。(3)体内加载成骨诱导因子方面,聚乙烯亚胺搭载的成骨诱导因子基因在体外细胞实验中具有高效的转染能力,负载在支架上植入骨缺损动物模型体内则能提升支架的生物相容性,具有理想的骨缺损修复效果,并且未有严重的不良反应报道,但是对于基因的异位插入及促成骨蛋白的异位表达仍然是目前存在的问题。(4)为实现药物骨靶向递送,聚乙烯亚胺凭借自身丰富的可修饰基团,成为了靶头与药物载体之间连接的“桥梁”。(5)基于双膦酸盐类、刺激响应性系统及生物素亲和素系统的药物靶向递送方式向骨修复支架靶向持续递送促成骨的药物目前尚未见报道,但聚乙烯亚胺目前在药物递送领域的应用提供了实现该想法的可能,未来值得进一步探索。

高温稳定剪切条件下聚乙烯亚胺冻胶成胶性能研究

考察了由不同相对分子质量M(6.47×106～1.06×107)和水解度(2%～25%)的5种PAM与聚乙烯亚胺PEI-C1(M为3000～3500)的蒸馏水溶液在100℃、静态条件下的成冻性能,选择1.25%HF70008(M=8.18×106、水解度2.5%的PAM)/0.625%PEI-C1为实验成冻体系。该体系在120℃、51/s下连续剪切时的表观黏度曲线包括诱导、成冻和稳定三个阶段;在110℃下,剪切速率由11/s增至201/s时,初凝时间由2162s缩短至840s;由90℃、100℃、120℃和51/s下的初凝时间按Arrhenius公式求得,该体系的表观反应活化能为61.94kJ/mol,与文献值一致。通过改变该体系中PEI-C1的用量求得HF70008与PEI-C1的临界质量比为2∶1,高于此比例的体系形成的冻胶不稳定。温度、剪切速率、PAM和PEI用量对成冻时间的影响与一般聚合物冻胶相同。

聚乙烯亚胺辅助超滤法处理含锶含钴废水

研究了聚乙烯亚胺(PEI)辅助超滤处理含重金属离子锶(Sr2+)和钴(Co2+)的废水。重点考察了PEI与重金属离子的质量浓度比(P/M),溶液pH以及离子强度对Sr2+和Co2+截留率的影响。结果显示PEI去除Sr2+和Co2+的最适pH为5和9,去除两种金属离子的最佳P/M值均为10。在最佳P/M值和最适pH时,对锶和钴的截留率分别为59%和100%。试验结果表明使用PEI辅助可以大大提高超滤膜对重金属废水中Sr2+和Co2(+尤其是Co2+)的去除效率。

聚-羟丙基-天冬氨酸-谷氨酸-聚乙烯亚胺共聚物作为非病毒载体的研究

目的:选用聚-羟丙基-天冬氨酸-谷氨酸材料作为骨架偶联低分子量聚乙烯亚胺,以构建低毒、高效的新型非病毒性基因载体。方法:用聚-羟丙基-天冬氨酸-谷氨酸(PHPAG)为基本骨架,偶联低分子量的聚乙烯亚胺(PEI1.8kDa)形成聚-羟丙基-天冬氨酸-谷氨酸-聚乙烯亚胺(PHPAG-PEI1.8kDa)的载体材料。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、粒径测定、凝胶体积排除色谱法(GPC)等化学物理方法,凝胶电泳阻滞实验、MTT细胞毒性实验、细胞转染等生物学实验,对聚合物的结构及性能进行研究。结果:成功合成载体材料PHPAG-PEI1.8kDa。通过1H-NMR证实材料PHPAG-PEI1.8kDa在5或6个氨基酸上能偶合1个PEI1.8kDa。GPC结果表明PHPAG、PHPAG-PEI1.8kDa2种材料的分子量约为1.2×104。粒径检测结果显示,PHPAG-PEI/pDNA复合物的平均粒径为200nm左右。凝胶电泳阻滞实验表明,PHPAG-PEI/pDNA复合物在N/P为3.5∶1时可以完全阻滞DNA。细胞毒性实验表明,在COS-7和A2932种不同的细胞中,载体材料显示出较低的毒性,与对照组PEI1.8kDa相近。在B16细胞、Hela细胞上的转染实验表明,PHPAG-PEI/pCAG-Luc3的复合物在N/P为25∶1时的转染效率最高,高于对照组PEI25kDa。结论:PHPAG-PEI聚合物载体材料是一种有潜在用途的非病毒基因药物载体。

低相对分子质量聚乙烯亚胺及其衍生物作为基因载体的应用

目的介绍低相对分子质量聚乙烯亚胺及其衍生物的国内外研究进展。方法根据近年来的有关研究文献,对低相对分子质量的性质和应用进行了综述。结果使用低相对分子质量聚乙烯亚胺及其衍生物可增加转染效率,可有效降低高分子聚乙烯亚胺的细胞毒性。讨论低相对分子质量聚乙烯亚胺及其衍生物是一种极具发展前景的新型基因载体。

甘油环氧树脂改性聚乙烯亚胺纸张增强剂的制备及应用

通过水溶性甘油环氧树脂(GE)对聚乙烯亚胺(PEI)进行改性,制备出了具有强反应活性的改性聚乙烯亚胺(PEI)纸张增强剂。考察了交联剂用量、改性物添加量、助留剂等因素对纸张强度的影响。并用SEM对其纸样微观结构进行了表征。实验结果表明,当w(GE)=17%、w(CPAM)=0.02%,改性PEI添加量为1%时,纸张湿强度达到22.84%,纸张耐折度提高10%以上。Zeta电位分析表明,当w(GE)=17%、改性PEI添加量为1%时,浆料电荷趋于零。SEM对纸样微观结构分析表明,纸张断裂是由纤维断裂引起的,为改性PEI可增加纤维间的结合强度提供了依据。

非病毒载体聚乙烯亚胺转基因因素的优化

聚乙烯亚胺属于阳离子多聚物,可浓缩DNA作为转基因非病毒载体。但其转染影响变量较多,如果不能充分控制将不能得到重复的、良好的结果。这里测定了聚乙烯亚胺转基因效率的影响因素,为合成更复杂的人工转基因载体创造条件。我们通过聚乙烯亚胺转染编码β-半乳糖苷酶的pSVβ质粒到CO S-7和N IH 3T 3细胞中,测定质粒因素、血清、细胞密度、操作方式以及转染复合物的保存因素对聚乙烯亚胺转基因效率的影响。结果表明:质粒中生物活性抑制剂明显降低转染效率,通过截流分子量3000或10000的超滤可以除去生活性抑制剂;断裂的质粒降低转染效率;培养液中的血清、白蛋白降低转染效率;细胞密度影响转染效率;PE I/DNA复合物与细胞作用8h后吸去,转染效果最优。冻存显著降低PE I/DNA转染复合物转染效率。聚乙烯亚胺可以作为合成新型非病毒载体的骨架,但必须控制有关因素才能发挥最佳的和可重复性的转染结果。

聚乙烯亚胺用作基因转染载体的研究进展

基因载体问题以及与载体相关的免疫反应、细胞毒性和安全性等问题,是基因治疗领域亟待解决的关键问题之一.聚乙烯亚胺(PEI)是阳离子聚合物非病毒载体的典型代表[1],是一种很早便为人所知并予以应用的有机大分子.目前,以PEI阳离子聚合物与DNA形成的PEI/DNA复合物已成为非病毒基因载体的研究热点.本文就近年来这方面的研究进展作简要综述.……

α-萘基丁二亚胺氯化镍/MAO制备双(宽)峰聚乙烯

合成了一种新型α 二亚胺镍配合物———α 萘基丁二亚胺氯化镍 ,此配合物作为催化剂在MAO的活化下催化乙烯聚合得到支化聚乙烯 ,聚合活性高达 7 18× 10 5gPE molNi·h ,1 3C NMR、FTIR测试结果表明制备的聚乙烯含有末端双键 ;GPC结果表明所制备的聚乙烯分子量呈双 (宽 )峰分布 ,其原因有两个 ,一是此催化剂能产生分子量较低的α 烯烃 ,在聚合过程中一部分α 烯烃会“就地”与乙烯原位共聚形成分子量较高的聚合物 ,二是此催化剂存在立体异构体 ,而不同异构体在MAO活化下形成的活性中心的配位环境不同 ,因而得到的聚乙烯的分子量也不同 .研究了聚合温度、聚合压力、铝镍摩尔比 (nAl nNi)对催化活性、聚乙烯分子量、支化度的影响 .聚乙烯的分子量随聚合温度的升高而下降 ,支化度增大 ,熔点则降低 .

两种复合阳离子聚合物/pDNA的基因活化基质转染骨髓间充质干细胞的效果比较

目的比较2种复合阳离子聚合物/pDNA的基因活化基质转染骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)的效果。方法以壳聚糖/胶原复合支架为基质材料,以壳聚糖/pDNA复合物或PEI/pDNA复合物为基因传递系统,合成了2种不同的基因活化基质(gene-activated matrix,GAM)。以含有裸DNA的GAM作为对照,将BMSCs种植于各组GAM中共培养7d,采用MTT法通过检测细胞的吸光度值测定细胞的增殖能力,检测各种GAM的细胞相容性;各组GAM采用共培养转染和直接转染2种方式体外转染BMSCs,通过检测萤光素酶表达水平比较各种GAM体外转染BMSCs的能力。结果与对照组相比,含有壳聚糖/pDNA复合物的GAM并未影响BMSCs的增殖(P>0.05),具有良好的细胞相容性;而与含有PEI/pDNA复合物的GAM共培养的BMSCs增殖能力明显低于对照组(P<0.05),对BMSCs具有一定的细胞毒性。采用共培养转染方式,壳聚糖/pDNA与PEI/pDNA复合物组均获得比对照组高的转染结果(1.28×105,1.62×105 vs.2.14×104 RLU/mg protein),但两复合物组相比差异无统计学意义(P>0.05);采用直接转染方式,壳聚糖/pDNA组的萤光素酶表达水平与对照组相比差异无统计学意义(4.51×104 vs.3.23×104 RLU/mg protein,P>0.05),而PEI/pDNA组的表达水平(2.50×105 RLU/mg protein)高于对照组(P<0.05)。结论含有壳聚糖/pDNA复合物的GAM,体外共培养转染BMSCs具有较好的生物相容性及一定的转染能力,具有用于体内基因治疗的潜力。

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。