聚乙烯亚胺/聚乙二醇复合定型相变材料的制备及其热性能研究

为了解决聚乙二醇(PEG)相变材料的熔融泄漏问题,以PEG为相变材料,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为交联剂,聚乙烯亚胺(PEI)为大分子“硬段”骨架,通过化学接枝法制备了PEI/PEG(PP)新型复合相变材料。结果表明,制备的复合相变材料具有良好的定型能力,可以防止PEG在升温熔融过程中的泄漏;最佳制备条件下得到的PP₇的熔融和结晶的相变温度分别为325.0K和306.4K;熔融焓与结晶焓分别为128.8J/g和121.0J/g;该材料具有优异的相变储热性能。此外,复合相变材料在经过100次升/降温热循环测试后,相变温度和相变焓的变化均较小,显示了优异的热循环稳定性。     

壳聚糖-聚乙烯亚胺基因载体的制备

利用醛化壳聚糖(CS-CHO)的醛基与聚乙烯亚胺(PEI)的氨基间的反应形成高分子缀合物来制备低毒,又有一定效果的基因载体。合成了醛化度为29.6%的CS-CHO,并通过傅立叶红外光谱及核磁共振的方法对其结构进行了表征。采用分子量为600g/mol的PEI与该CS-CHO进行反应,研究了CS-CHO与PEI的投料比、投料顺序对接枝度的影响,实验结果表明,投料比对接枝度的影响很大,在PEI与CS-CHO的物质的量比小于2∶1时,接枝度随着PEI的量的增加而增加,最大为41.87%,但之后继续增加PEI的量而接枝度由41.87%减小到26.98%。投料顺序对接枝度的影响则相对较小,物质的量比为2∶1的CS-CHO与PEI直接混合获得的接枝度最大,为29.21%。     

多臂星形聚乙烯亚胺的设计合成及聚合动力学

非病毒基因载体聚乙烯亚胺结构不可控,同时最优结构未知,因此文中采用Core-First的方法,以三氟甲磺酸酯作为引发剂,通过2-乙基-2-恶唑啉阳离子开环聚合合成了二臂、四臂、六臂和八臂星形聚乙烯亚胺。利用核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱仪对合成的星形聚合物的结构、相对分子质量及其分布进行了表征,并对2-乙基-2-恶唑啉的开环聚合动力学进行了研究。结果表明,合成得到了结构明确、窄分散的多臂星形聚乙烯亚胺,且该聚合反应符合活性聚合的特征。     

聚乙烯亚胺改性的双介孔氧化硅基因载体构建

为了开发一种新型的非病毒无机基因载体,采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTMS)和聚乙烯亚胺(PEI)对嵌入型双介孔氧化硅球(EDMSNs)进行改性,分别得到EDMSNs-NH₂和EDMSNs-PEI,并比较了两种载体结合和保护pCMV-EGFP-N1质粒(pDNA)的能力及细胞转染性能。利用透射电镜、动态光散射及氮气吸附-脱附实验对材料的颗粒形态,动力学粒径,Zeta电位及孔结构参数进行表征。结果显示,EDMSNs-NH₂和EDMSNs-PEI均表现出明显的双介孔结构,形貌为规整的球形且平均动力学粒径分别为343.2和338.9 nm,表面电位分别为+18和+43 mV。琼脂糖凝胶电泳、CCK-8法及荧光显微镜结果表明,EDMSNs-PEI对pDNA的担载量为8%,远高于EDMSNs-NH₂(1%)。与PEI和lipofectamine2000相比,EDMSNs-PEI载体展示出更低的细胞毒性。EDMSNs-PEI/pDNA质量比为33:1时,EDMSNs-PEI/pDNA对293T细胞的转染效率在72h达到最大值。因此...     

聚乙烯亚胺对β-碳化硅粉体的表面改性研究

采用聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI)作为表面活性剂对工业用β-SiC超细粉体进行表面改性,采用离心式喷雾干燥技术对碳化硅浆料进行干燥。通过扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、粉体综合测试仪测试了改性前后粉体的形貌、表面性质、粒度及流动性。结果表明:PEI在粉体表面形成了包覆层,使粉体团聚现象减少;喷雾干燥大大地提高了粉体的流动性,综合流动性指数由原粉的44增加到88;改性并没有改变粉体内部的物相与结构;PEI仅仅是吸附包覆,通过空间位阻效应使得粉体稳定分散。     

木质素-聚乙烯亚胺的合成及对Cu~(2+)离子的吸附性能

以木质素(Lignin)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到木质素分子上,制得木质素-聚乙烯亚胺(Lignin-PEI)吸附剂,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)对Lignin-PEI的结构进行表征,并考察了其对Cu2+的吸附性能。结果表明,当Lignin、PEI和GA的反应比m(g)∶V(mL)∶V(mL)为2∶5∶20,在温度25℃下,反应时间2h,合成的Lignin-PEI的含氮量为10.61%。吸附等温数据符合Langmuir模型,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。Lignin-PEI吸附剂对Cu2+饱和吸附量为54.15mg/g。     

水溶性的PEI化壳聚糖的合成

壳聚糖是天然聚多糖甲壳素的脱乙酰产物,具有生物兼容性、生物降解性、无毒性。作为天然阳离子聚合物,壳聚糖具有正电性和特殊性能,因而壳聚糖及其衍生物可广泛用作药物和基因载体。但是其水溶性不好,单纯壳聚糖转染效率也不高,这就大大限制其应用范围。为了提高壳聚糖的溶解性和转染效率,对壳聚糖进行化学修饰极其必要。聚乙二醇能够有效提高水溶性,当其与药物相连时能增大分子量,减少肾消除延长半衰期,增加药物稳定性,并且PEG链包裹在药物表面,能够遮蔽药物的抗原,降低药物的免疫原性。我们通过合成了O-聚乙二醇单甲醚-N-马来酸酐-聚乙烯亚胺壳聚糖衍生物。合成的最终产物,不仅提高壳聚糖的水溶性和稳定性,提高转染效率,而且由于引入大量的活性氨基,则便于壳聚糖的进一步修饰。反应合成的中间体和最终产物都通过1HNMR和FTIR表征。     

聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂(PEI-CMC)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能,并研究了pH值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1 g∶5 mL∶20 mL,反应温度为25℃,反应时间为3 h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1 g∶5 mL时,随着戊二醛(质量分数2.5%)的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH值1~14的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC的交联度没有影响。PEI-CMC吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量在实验范围内随pH升高而增加。PEI-CMC对Pb2+和Cu2+、Cd2+的吸附在90 min和180 min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2+、Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2+250.0mg/g、Pb2+635.9 mg/g、Cd2+142.8 mg/g。     

聚乙烯亚胺为主链的液晶高分子研究进展

综述了近几年以聚乙烯亚胺(PEI)为主链的液晶高分子的研究进展.从PEI型液晶高分子的原理、结构和性能方面着手,展望了几类新型PEI液晶高分子的发展趋势.     

聚乙烯亚胺/纤维素的合成及对脲酸的吸附性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为功能基团、以微晶纤维素(MCC)为载体通过环氧氯丙烷将PEI接枝到MCC上,制得功能高分子吸附材料聚乙烯亚胺/纤维素(PEI/MCC)。通过红外光谱、元素分析、X射线衍射对PEI/MCC进行结构表征;测定其对脲酸的吸附性能。PEI/MCC的合成条件:在N2保护下,环氧化纤维素(EC)与PEI的质量比为1∶6,碳酸钠0.047mol,1,4-二氧六环20 mL,反应温度为60℃,反应时间为6 h。静态吸附实验结果表明,PEI/MCC对脲酸有较强的吸附能力,含氮量与吸附容量成正比,对脲酸的最大吸附容量为9.53 mg/g。     

Structural characterization of novel gemini non-viral DNA delivery systems for cutaneous gene therapy

The structural and physicochemical properties of novel cationic lipid-based DNA complexes have been investigated for the purpose of designing micro/nano-scale self-assembling delivery systems for cutaneous gene therapy. DNA/gemini surfactant (spacer n?=?3–16; chain m?=?12 or 16) complexes (1?:?10 charge ratio), with or without dioleoylphosphatidyl-ethanolamine (DOPE), designed for cellular transfection, were generally in the range of 100–200?nm as demonstrated by atomic force microscopy and particle size analysis. Small-angle X-ray scattering measurements indicated that the DNA/gemini complexes lacked long-range order, whereas DNA/gemini/DOPE complexes exhibited lamellar and polymorphic phases other than hexagonal. Correlation studies using transfection efficiency data in PAM 212 keratinocytes and in vitro skin absorption indicated that formulations containing gemini surfactants having the ability to induce structures other than lamellar in the resulting complexes, generally exhibited greater transfection activity and cutaneous absorption.     

Synthesis of stable silica-dye hybrid nanomaterial as DNA carrier

A new method is proposed for the fabrication of fluorescence-labeled and amine-modified silica nanoparticles for application as nonviral vectors in gene delivery. Highly monodisperse, stable fluorescent silica nanoparticles were prepared using 2,5-bis(5-tert-butyl-2-benzoxazolyl)thiophene and the water-in-oil microemulsion method. The green-fluorescent-protein gene can be easily combined onto the positively charged surfaces of nanoparticles to form a nanoparticle-DNA complex. The nanoparticle-DNA complex successfully passed through various barriers into the HeLa and HEK 293 K cells. The cytotoxicity of the PEI-coated and BBOT-encapsulated silica nanoparticles on both the HeLa and HEK 293T cell lines was found to be at an acceptable level for use as gene carriers when the particle concentration was below 125 microg/ml. The fluorescence intracellular images confirm the successful delivery of the nanoparticle-DNA complex and gene expression. The present work suggests the potential use of dye-incorporated silica nanoparticles in nonviral gene delivery.     

聚3,4-乙撑二氧噻吩的合成及性能

介绍了聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDT)的合成过程、性能及测试方法.通过聚苯乙烯磺酸(PSS)掺杂,解决了PEDT的加工问题,研究了氧化剂及掺杂剂的用量、反应体系的浓度、反应温度、反应时间、PSS的磺化度和加料方式对PEDT性能的影响.     

基于UKF的GNSS高动态载波跟踪环路设计与性能分析

对高动态环境下的全球卫星导航系统(GNSS)载波信号跟踪方法进行了研究,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波器(UKF)的开环载波跟踪方法.此方法采用四维相位估计模型提高跟踪精度,同时对估计值进行开环补偿以减少滤波器估计滞后性,并能够消除BPSK相位翻转对UKF造成的不良影响.通过模拟高动态运动下的GPS接收信号,从跟踪精度、...     

含咪唑基团苝酰亚胺的合成及其与脱氧核糖核酸相互作用的研究

以3,4,9,10-苝四甲酸二酐为原料,设计合成了含咪唑阳离子基团修饰的苝酰亚胺衍生物(PDI-OH)。通过紫外吸收可见光谱、荧光光谱、黏度实验等技术方法研究合成化合物与小牛胸腺脱氧核糖核酸(ctDNA)的相互作用。结果表明:PDI-OH与ctDNA相互作用后发生明显的减色效应和微弱红移;ctDNA能够使PDI-OH发生荧光猝灭现象,其相互作用荧光猝灭机制为静态猝灭和动态猝灭共存;PDI-OH与ctDNA作用后相对黏度明显减小;ctDNA存在下PDI-OH的Stern-Volmer图为一条曲线,二者以部分嵌插和静电混合作用模式相结合。     

镁铝铜水滑石的合成、表征及性能研究

采用共沉淀法合成了不同摩尔投料(Mg/Al/Cu)的碳酸根型水滑石，用X-射线、红外光谱、热重．差热分析对水滑石进行了表征，测定对NOx的吸附性能。结果表明，Mg/Al/Cu摩尔比为2．5：1：0．5，2：1：1，1：1：2时合成的复合氧化物中都具有“feitknecht”结构。热重-差热分析结果显示合成样品的分解均有两个过程，掺入铜量少，热稳定性高。Mg/Al/Cu为2．5：1：0．5的水滑石对氮氧化物的吸附容量为1484．4mg/g。     

新型药物载体材料——端羟基聚(丙交酯-co-对二氧环己酮)的合成与表征

聚乳酸(PLA)作为药物载体材料存在因疏水性强而导致的药物释放速率难控以及在循环系统中停留时间短等问题.研究表明,在PLA中引入乙醇酸(GA)可提高材料降解速率,引入聚乙二醇(PEG)则可延长共聚物在循环系统中的停留时间.研究以丙交酯(LA)和对二氧环己酮(PDO)为主要原料,在辛酸亚锡-乙二醇共引发体系的存在下,通过熔融开环聚合制备出了端羟基聚(丙交酯-co-对二氧环己酮)(HO-P(LA-co-PDO)-OH).这种同时具有PLA、GA和EG结构单元的大分子二醇可望成为一种降解速率可控、在循环系统中停留时间可调的新型药物载体材料.采用DSC、~1H NMR、~(13)C NMR和GPC-MALLs等对其结构和热学性能进行了表征.分子量检测结果表明,HO-P(LA-co-PDO)-OH的分子量随原料中PDO/LA摩尔比的减小而增大.     

新型催化载体材料ZPS-IPPA的合成与表征

以异丙烯膦酸与苯乙烯的自由基共聚,首次合成了线型苯乙烯-异丙烯膦酸共聚物,进而合成相应的新型复合物[聚(苯乙烯-异丙烯膦酸)二代磷酸]混合锆(ZPS-IPPA);用红外、比表面积以及热分析对其表征,结合实验数据提出其可能的理想结构模型,认为该复合物具有独特优良的性能和潜在的应用前景.