间隔基和侧基对阳离子型聚多肽温度响应性质的影响研究

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1、学校代码10530学号201510141495分类号O63密级公开硕士学位论文间隔基和侧基对阳离子型聚多肽温度响应性质的影响研究学位申请人李敏捷指导教师唐浩宇教授学院名称化学学院学科专业材料工程研究方向功能高分子二零一八年六月StudyontheEffectofSpacerandPendentGroupontheThermoresponsivenessofCationicPolypeptidesCandidateMinjieLiSupervisorHaoyuTangCollegeCollegeofChemis

2、tyProgramMaterialEngineeringSpecializationFunctionalpolymerDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2018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

3、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：年月日摘要刺激响应聚合物对外界刺激能够做出响应而发生内部结构以及外部状态的变化。聚多肽因其良好的生物相容性和

4、可降解性受到越来越多的关注。合成具有刺激相应性的聚多肽可以使其在生物医用、组织工程、纳米材料等方面具有很大的应用价值。本论文首先在通过浓硫酸催化酯化、三光气环化、正丁胺引发NCA开环聚合的方法合成了聚(γ-3-氯丙基-L-谷氨酸酯)（PCPLG），通过叠氮化反应引入叠氮基团，随后利用CuAAC、N-烷基化、离子交换反应等合成间隔基为3-甲基-1,2,3-三唑鎓盐、侧基为甘露糖或对甲苯氧基的聚多肽。利用1HNMR和FTIR分析验证了所得聚合物的分子结构，并测试了它们在二元混合溶剂中的溶解性以及温度响应性质。研究

5、发现3-甲基-1,2,3-三唑鎓盐的引入能够诱导出聚合物的温度响应性质，间隔基相同时，聚合物的温度响应性质受到侧基结构、聚合物浓度和二元混合溶剂组分的影响。离子型聚多肽能够通过与适当的反阴离子结合而在甲醇和乙醇/水二元混合溶剂中显示可逆的高临界溶解温度（UCST）型相转变行为。FTIR分析表明，显示UCST型相转变行为的聚合物通过范德华力、氢键或偶极作用与溶剂分子相互作用。变温紫外可见光谱（UV-vis）揭示了相同间隔基的情况下聚合物的温度响应性质与侧基的种类有很大的关系，带有四-乙酰氧基甘露和Cl反离子的聚

6、合物在乙醇中显示可逆的UCST型相转变行为。带有四-乙酰氧基甘露糖和I反离子、BF4反离子的聚合物在乙醇/水混合溶剂二元混合溶剂中表现出可逆的UCST型相转变行为，带有对甲苯氧基和I反离子的聚多肽在甲醇和乙醇/水混合溶剂中显示出可逆的UCST型相行为。（Tpt）取决于主链长度，聚合物浓度和乙醇质量百分比（fw）。基于上述工作，我们利用浓硫酸催化酯化、三光气环化、正丁胺引发NCA开环聚合的方法合成间隔基为乙二醇（DEG）的聚(γ-2-(2-氯乙氧基)乙基L-谷氨酸酯)（PCEELG）。通过季铵盐化反应和随后的离

7、子交换将聚多肽与各种离子液体（IL）如三苯基膦、三丁基膦、丁基咪唑侧基和多种阴离子结合。同时为了研究间隔基对聚合物温度响应性质的影响，合成聚合度相似含有戊基间隔基的聚(γ-5-氯戊基L-谷氨酸酯)（PCPeLG）。研究表明，间隔基对聚合物温度响应性质影响较大，DEG间隔基可以有效地提高聚合物的溶解性，调节阳离子侧基和反离子的种类能获得在纯水和NaI水溶液中表现出LCST

8、物浓度、聚合度和NaI浓度调节。带有DEG间隔I基的氟硼酸三丁基鏻的聚多肽在纯水和PBS缓冲液中均显示出UCST型相转变行为，带有DEG间隔基和碘化三苯基鏻（或四氟硼酸盐）的聚合物以及带有戊基间隔基和碘化三丁基鏻（或四氟硼酸盐）的聚合物在PBS缓冲液中可以显示出UCST型相转变行为。PBS缓冲液可以提高聚合物的溶解性，诱导出聚合物的温度响应性质。聚多肽的UCST型相转变温度其可通过聚合物浓度、聚合度