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生物酶、抗体和疫苗等结构和性质容易受到物理和化学等因素影响,引起蛋白质的变性,其生物活性将大大降低或完全丧失,因此寻求一些有效的方法保持蛋白质功能和结构的稳定性是现代医学和化学需要解决的关键问题之一。 两性离子聚合物是分子链上同时具有阴、阳离子基团的聚合物,独特的带电基团结构,使其能够保持蛋白质的稳定性和生物活性。本文采用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)方法,以2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)、羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯(CBMA)为主要原料,以4-氰基-4-(苯基硫代甲酰硫基)戊酸(CDTB)为引发剂,在不同的溶液中制备了4种不同链段比的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱嵌段羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯聚合物(PMPC-b-PCBMA)。采用核磁共振波谱仪(1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)袁征了所制备的聚合物的结构。将制备的嵌段共聚物加入不同的酶溶液中,在多个温度条件下测定酶的活性与时间的关系。实验表明两性离子嵌段聚合物和两性离子聚合物能够有效的维持蛋白质的构象,保持生物活性。 葡萄糖氧化酶(GOD)的生物活性在45℃以上随着环境温度的增加而明显下降,本论文设计合成了聚羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯PCBMA及其嵌段聚合物PMPC-b-PCBMA,用于研究两性离子材料对GOD活性的影响。结果表明,当温度为50℃时,添加有PCBMA100和PMPC-b-PCBMA200的GOD溶液12h后的活性分别初始活性的0.521和0.396,对照样仅为0.242;当温度为60℃时,添加PCBMA100和PMPC-b-PCBMA200的GOD溶液12h后的活性分别初始活性的0.435和0.391,对照样为0.215。温度越高聚合物对GOD活性维持效果越明显,因此,本文合成的两性离子聚合物可以用来增加蛋白的保存时间,钝化保存环境。 本文以MPC为主要原料,以聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(Mn=550g/mol,记为PEGDM550)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂成功制得两性离子水凝胶、以牛血清蛋白(BSA)为模型,研究了蛋白在两性离子水凝胶中的缓释性能。实验结果表明,不同交联度的水凝胶对BSA的缓释速率有明显差异,交联剂含量越高,水凝胶孔径越小,蛋白缓释速率越小。该研究结果为两性离子凝胶缓控释蛋白药物研究奠定基础,具有一定应用前景。