功能化碳纳米管及超支化聚合物的制备和在医药上的应用

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1、上海交通大学硕士学位论文功能化碳纳米管及超支化聚合物的制备和在医药上的应用姓名：王雪申请学位级别：硕士专业：药剂学指导教师：徐宇虹20090115上海交通大学硕士学位论文上海交通大学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。本人授权上海交通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。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□√。（请在以上方框内打“√”）

2、学位论文作者签名：王雪指导教师签名：徐宇虹日期：2008年1月15日日期：2009年1月15日4上海交通大学硕士学位论文功能化碳纳米管及超支化聚合物的制备和在医药上的应用摘要经过表面修饰的功能化碳纳米管因为其特殊的理化性质，纳米粒子的直径以及可在其表面共价键合修饰药物分子，靶向性多肽，生物因子，蛋白质并成为治疗载体，使功能化碳纳米管成为在生物医学领域关注的焦点。超支化聚合物是树形分子的另一个分支它一步合成的简单方法，合成单体的经济易得，适合大规模工业生产独特的结构和性能，具有传统线性聚合物所没有的低粘度，高流变性，良好的溶解性及大量末端官能团等一系列独

3、特的物理化学特性，使其在镀膜，药物基因治疗载体，纳米科技，表面改性，自组装超分子体系等方面开展了大量的研究和应用。本文第一步实验用较新颖的方法即用本实验室合成的2-叠氮化醇对多壁碳纳米管进行羟基化功能化改性，在此基础上通过原位嫁接的阴离子开环聚合的方法在其表面接枝超支化聚合甘油(HPG)以改善其分散性和增加了大量的反应位点达到“多功能插座”的目的，进一步以化学键合的方法连接二乙烯三胺五乙酸(DTPA)和钆（Gd),同时利用多壁纳米管的较大的表面积通过非共价键吸附的作用吸附透明质酸（HA)这种亲淋巴性的生物大分子可以达到靶向淋巴组织的目的。通过一系列的结

4、构分析手段(TEM,TGA,SEM,核磁共振氢谱)等对反应产物进行定量和定性的分析。实验结果表明，合成好的HA吸附MWNT-DTPA-Gd用作MRI磁共振淋巴造影对比剂，对淋巴水肿模型的检查更能准确定1上海交通大学硕士学位论文位淋巴管阻塞部位，清楚反映淋巴管的形态及阻塞程度，造影剂在阻塞部位信号强度随时间逐渐增强而消失缓慢，健侧则显影后很快消失。并以此对淋巴管和淋巴结的功能进行定量判断。由此可见，HA吸附的MWNT-DTPA-Gd作为磁共振淋巴造影剂不仅可以获得清晰的淋巴形态，在量化评价淋巴管功能方面更具有优势。有望用于淋巴系统疾病的影像评估。本文的第

5、二步的工作在于用丙烯酸甲酯（MA)和二乙烯三胺（DETA)两种单体通过一步法合成两个分子量的超支化聚酰胺-胺（HPAMAM0代，HPAMAM2代），同时进一步用苯丙氨酸部分修饰HPAMAM0代的端基，通过核磁共振氢谱积分分析，24%的苯丙氨酸接枝到HHPAMAM0代上，接枝率为60%.制备成HPAMAM-PHE.我们用三种超支化聚合物与质粒DNA形成各种质量比复合物。从凝胶电泳图显示这三种超支化聚合物都可以与质粒DNA形成稳定的复合物避免DNA酶的降解。并同时考察其粒径和Zeta电势的情况。在PEI作为阳性对照的情况下，我们在SMCC-7721细胞系中

6、评价了超支化聚合物的毒性和转染效率。结果表明HPAMAM并没有展现出良好的转染效率，但经过苯丙氨酸表面修饰后的超支化HPAMAM显示了很高的转染效率和较低的毒性。由此可见，HPAMAM-PHE有希望成为可以大规模工业生产经济安全的高效基因转染载体，但其苯丙氨酸的接枝率的控制还有待改进。关键词:超支化聚酰胺-胺（HPAMAM)，超支化聚甘油（HPG),功能化碳纳米管，阴离子开环聚合法，基因转染，MRI淋巴造影对比剂2上海交通大学硕士学位论文Synthesisandapplicationesoffunctionalizedcarbonnanotubesan

7、dhyperbranchedpolymersABSTRACTCarbonnanotubes(CNT),whichconsistofrolledsheetsbuiltfromsimplecarbonatoms,arenowattractingscientistsfromvariousdisciplinesduetotheirfascinatingphysico-chemicalproperties.Recently,CNThavegeneratedgreatinterestinbiology,assuitablymodifiedCNTmaybeuseda

8、sdrugdeliverysystems,proteintransportersandcont