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在本论文中,以β-环糊精为出发点,合成了两类可生物降解的β-环糊精基大分子:即β-环糊精-g-聚己内酯共聚物和壳聚糖固载β-环糊精大分子,在此基础上分别对两类可生物降解的β-环糊精基大分子的自组装及其应用进行了相关研究。由此,以环糊精作为连接超分子有序体和传统高分子的桥梁,搭建起一类可生物降解的环糊精基大分子有序体系,在生物医药领域,生物传感器领域,生物智能材料领域具有良好的应用前景。
第一部分工作为本论文的研究重点。
1)以β-环糊精为出发点,通过三甲基硅可控保护部分羟基、己内酯开环聚合、三氟化硼乙醚脱保护使羟基再生三步法,设计合成了结构可控的β-环糊精-g-聚己内酯共聚物(CD-g-PCL)。通过FT-IR,1H-NMR和GPC,验证了反应的发生,确定了产物的结构。通过XRD、DSC和TGA对其结晶性能和热性能进行了测试。
2)所得共聚物为刚柔型的两亲性共聚物。通过TEM观察结果表明,CD-g-PCL18在水溶液中能够自组装形成球形、线性、囊泡型的纳米胶束。可能的形成机理为β-环糊精环刚性结构的驱动作用与共聚物的微相分离的竞争与协同作用,导致CD-g-PCL18在水溶液中形成了多种的自组装胶束形态。
3)以共聚物CD-g-PCL6为药物载体,制备了CD-g-PCL6/阿霉素的复合胶束,通过TEM观察发现,CD-g-PCL6包覆阿霉素后形成了微米级的较大的复合胶束。并用紫外光谱检测,确定了CD-g-PCL6包覆阿霉素的包封率和负载率分别为8.87%和9.8%。
4)以β-环糊精和二茂铁的主客体作用作为驱动,制备了CD-g-PCL18/二茂铁聚乙二醇的主客体复合物,通过紫外光谱检测和1H-NMR验证了复合物的形成。通过TEM观察,发现这种新型的两亲性超分子共聚物在水溶液中可以形成球形的自组装胶束。
第二部分工作是对第一部分工作的辅助研究。
1)首先,以环氧氯丙烷作为偶联剂,将β-环糊精固载于壳聚糖骨架上,制备了可生物降解的β-环糊精基壳聚糖大分子(CDCS)。
2)在此基础,通过UV,XRD研究了CDCS与二茂铁、二茂铁苯酮酸的主客体相互作用。结果表明,带有二茂铁基团的客体化合物与壳聚糖大分子侧链上的环糊精产生了主客体相互作用,形成了CDCS为主体,二茂铁及其衍生物为客体的主客体包合物。