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《浙江大学》 2007年
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聚丙烯微孔膜表面的糖基化研究

杨谦  
【摘要】: 糖类广泛存在于生物体中,并且对许多生理过程如:凝血、免疫应答、受精、细胞生长、胚胎形成以及细胞间信息传递等起着至关重要的作用。几乎所有的细胞膜表面都有糖,它们以聚糖、糖蛋白以及糖肽等糖缀合物的形式在细胞膜外表面形成被称为“糖被”的致密糖基化层。“糖被”的功能可以分为两个方面:一是作为保护层,防止外界蛋白质等生物分子在细胞膜上的非特异性吸附;另一方面是利用糖基与蛋白质的特异性相互作用,作为细胞或者其它生物分子的识别位点。本文建立了一系列方法对聚丙烯微孔膜表面进行糖基化,实现对细胞膜表面“糖被”层的模拟,希望聚丙烯微孔膜表面的糖基化层能够具有类似“糖被”层的抗非特异性吸附和特异性识别的能力。 合成了两种分别含有直链和环状葡萄糖基的含糖单体甲基丙烯酸-2-葡萄糖酰胺乙酯(GAMA)和α-烯丙基葡萄糖(AG)。通过紫外辐照引发这两种含糖单体的接枝聚合,实现了聚丙烯微孔膜表面的糖基化。接枝聚合过程可以通过改变单体浓度、紫外辐照时间以及光引发剂浓度来进行调控。接枝密度随着单体浓度的提高而增大,但单体浓度达到一定值后接枝密度不再增加。紫外辐照时间增加能够显著提高接枝密度,但当辐照时间超过25分钟后,接枝密度基本保持不变。接枝密度随光引发剂浓度先增大后减小。采用表面衰减全反射傅立叶变换红外光谱(FT-IR/ATR)、X射线光电子能谱(XPS)以及扫描电子显微镜(SEM)对糖基化前后膜表面的化学结构以及形貌变化进行了表征,验证了膜表面糖基化的实现。水接触角的减小说明糖基化改善了膜表面的亲水性。同时发现,直链糖基化膜表面较环状糖基化膜表面水接触角小,说明直链糖基对亲水性的改善能力强于环状糖基。 建立了两种新颖的聚丙烯膜表面糖基化方法,分别利用甲基丙烯酸-2-氨乙酯盐酸盐(AEMA)和丙烯酰胺(AAm)作为官能单体,通过紫外辐照引发其接枝聚合,将含有活性官能团的聚合物接枝到聚丙烯膜表面,再利用接枝链上官能基团的反应对糖基进行固定。PAEMA接枝后直接利用三乙胺对氨基进行脱保护,再与葡萄糖-δ-内酯反应,固定糖基。而PAAm接枝后先通过Hofmann重排反应将酰胺基团转化为活性初级氨基,然后再与葡萄糖-δ-内酯反应,固定糖基。由于接枝聚合活性的差异,PAAm的接枝密度远高于PAEMA,而随后糖基的固定量也相对较高。但由于高接枝密度造成接枝链堆积紧密,PAAm接枝链上官能团固定糖基的效率随着接枝密度的提高而显著降低。而PAEMA由于接枝密度较低,接枝链空间堆积较稀疏,固定糖基的效率随接枝密度变化较小,基本保持在80%左右。FT-IR/ATR、XPS以及SEM对糖基化前后膜表面的化学结构以及形貌变化的表征,验证了糖基化各步的完成。水接触角随时间变化实验揭示了不同性质接枝层对膜表面浸润和渗透性能的影响。 通过在膜表面固定不同结构的原子转移自由基聚合(ATRP)引发基团,成功实现了聚丙烯微孔膜表面的可控糖基化,引入了聚合度可控的梳状和线形含糖聚合物接枝层。利用紫外辐照在聚丙烯膜表面接枝聚合甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),再通过HEMA接枝链上的羟基固定2-溴丙酰溴,形成梳状大分子引发剂,引发含糖单体GAMA的ATRP接枝聚合,得到链长可控的梳状含糖聚合物接枝层。在溴的四氯化碳溶液中对聚丙烯膜进行紫外辐照,将溴原子引入膜表面。利用膜表面固定的溴原子,引发含糖单体GAMA的ATRP接枝聚合,得到链长可控的线形含糖聚合物接枝层。含糖聚合物接枝链的聚合度随着聚合时间的增加逐步提高。提高聚合体系中水的含量可以显著加快聚合速率,但同时聚合的可控性降低。而溴化铜的加入则减慢聚合速率但能够显著提高聚合过程的可控性。采用FT-IR/ATR、XPS以及原子力显微镜(AFM)表征阐明了可控糖基化各步前后膜表面的化学结构以及形貌的变化。 分别考察了直链葡萄糖基化和环状葡萄糖糖基化聚丙烯微孔膜的抗非特异性吸附和特异性识别功能。牛血清蛋白(BSA)静态吸附、BSA溶液动态过滤、血小板黏附等实验证实了直链葡萄糖基化聚丙烯膜表面的抗非特异性吸附能力。实验表明,直链葡萄糖糖基化聚丙烯膜具有良好的抗BSA静态吸附的能力,梳状接枝链比线形接枝链具有更好的抗非特异性吸附效果。糖基化后膜的其抗动态蛋白质污染能力显著提高。接枝密度212.24μg/cm~2的直链葡萄糖基化聚丙烯膜的BSA溶液通量达到未改性膜的5倍。同时,糖基化膜的通量下降率降低,而通量恢复率均高于80%,说明糖基化后膜表面的蛋白质可逆吸附比例提高。血小板在未改性膜表面大量黏附,而经过糖基化后,膜表面黏附血小板数量明显减少, 进一步证明糖基化表面优良的抗非特异性吸附能力。伴刀豆球蛋白(Con A)、荧光标记伴刀豆球蛋白(FL-Con A)以及荧光标记花生凝集素(FL-PNA)的识别吸附以及脱吸附实验证实了环状葡萄糖基化聚丙烯膜表面的特异性识别能力。Con A识别实验发现环状葡萄糖基化膜表面对其具有识别能力,识别效果与糖基密度关系密切,糖基化表面对Con A表现出明显的“集簇效应”,而且识别过程对锰离子和钙离子具有依赖性。FL-Con A识别实验进一步直观地证实了糖基化表面对特定蛋白质的识别作用。糖基化膜表面对FL-PNA无特异性识别作用,且表现出抗非特异性吸附的效果,从侧面证明了环状葡萄糖基对Con A的特异性识别。FL-Con A的脱吸附实验证实了高浓度葡萄糖和甘露糖溶液对识别作用有明显的抑制效果,而半乳糖溶液对识别作用没有抑制效果,进一步证实了环状葡萄糖基化膜表面与Con A的特异性识别作用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ320.721

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1 吴莉莉;糖基化烯类单体的合成及其聚合物纳米纤维的性能研究[D];浙江大学;2008年
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