角蛋白功能接枝共聚物合成与性能研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21174150
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    刘瑞刚
  • 依托单位：
    中国科学院化学研究所
  • 学科分类：
    B0509.生态环境材料化学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

本课题以废弃羊毛为原料提取角蛋白，利用角蛋白中的半胱氨酸上的巯基，通过"thiol-ene"点击化学反应合成功能性的角蛋白接枝共聚物，并对接枝共聚物的结构进行调控。采用NMR、FTIR、GPC、元素分析等研究接枝共聚物的化学结构和性能。研究接枝共聚物的接枝密度、支链长度和支链的化学结构与性能的关系。研究角蛋白接枝共聚物在选择性溶液中的自组装行为，考察接枝密度、支链长度和支链化学结构对接枝共聚物的自组装行为和组装体性能的影响。探讨角蛋白接枝共聚物组装体的载药和控制释放行为及其共聚物的结构对载药和控释行为的影响。采用放射性核素和靶向活性分子对接枝共聚物进行标记和修饰，初步进行细胞试验和动物实验，筛选药物控释体系。通过本项目研究，可以拓展角蛋白的应用领域和应用范围，为有效利用废弃角蛋白材料提供科学依据和理论基础。

结项摘要

本工作以废弃羊毛为原料提取角蛋白，利用角蛋白中的半胱氨酸上的巯基，通过"thiol-ene"点击化学反应，直接合成角蛋白接枝共聚物或引入原子转移自由基聚合物引发位点，通过ATRP合成功能性的角蛋白接枝共聚物。在本工作中通过"thiol-ene"反应合成了角蛋白接枝聚氧乙烯和角蛋白接枝聚（N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)共聚物。通过"thiol-ene"反应，合成了角蛋白ATRP大分子引发剂，进而通过ATRP合成了角蛋白接枝聚（甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯)和角蛋白接枝聚（N-异丙基丙烯酰胺)共聚物。通过NMR、FTIR、元素分析、DLS、电导率等方法对接枝共聚物的结构和性能进行了表征。研究了上述角蛋白接枝共聚物的组装行为、组装体的结构及其刺激响应性。所合成的接枝共聚物生物相容性好，基本没有细胞毒性。角蛋白接枝共聚物的可以组装成角蛋白为核、接枝支链为壳的组装体。组装体可以通过角蛋白主链剩余的巯基，可以通过氧化形成双硫键而使核交联，得到稳定的角蛋白接枝共聚物组装体。角蛋白接枝共聚物组装体可以作为药物载体，高效地负载阿霉素。接枝共聚物中角蛋白的含量越高，阿霉素的负载量越大。所负载的阿霉素在生理环境，如谷胱甘肽（GSH）、胰蛋白酶等具有响应性释放行为，实现所负载阿霉素的靶向释放。体外细胞内吞实验结果表明，载药胶束可以有效的被细胞核内吞，并且其负载DOX在较高的GSH浓度下释放较快。. 通过巯基链转移反应，对羊毛进行表面接枝改性，制备了羊毛接枝丙烯基偕胺肟（W-g-PAO）。研究了W-g-PAO对水体中的阴阳重金属离子的吸附性能。发现W-g-PAO吸附过程符合非线性二级动力学和Langmiur热力学模型，对各种离子均具有较大的饱和吸附量，且具有一定选择性，吸附能力：Hg2+ > Pb2+ > AsO2– > AsO43– > Cd2+。研究了W-g-PAO对Fe3+和F–离子的协同吸附作用。F–离子在Fe3+/W-g-PAO上的吸附是通过竞争配位的机制进行的，3个F–离子会取代胺肟基团上3个羟基与Fe3+形成三个配位键，而三个氨基与Fe3+离子仍保持三个配位键。当先将Fe3+与F–形成稳定配合物后再用W-g-PAO材料对其进行吸附时，可以有效的提高F–离子的吸附能力，并有效阻止Fe3+还原为Fe2+。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Cellulose derivatives and graft copolymers as blocks for functional materials
作为功​​能材料嵌段的纤维素衍生物和接枝共聚物
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Polymer International
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Kang; Hongliang;Liu; Ruigang;Huang; Yong
  • 通讯作者：
    Yong
Graft modification of cellulose: Methods, properties and applications
纤维素的接枝改性：方法、性能和应用
  • DOI：
    10.1016/j.polymer.2015.05.041
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Polymer
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Hongliang Kang;Ruigang Liu;Yong Huang
  • 通讯作者：
    Yong Huang
Wool graft polyacrylamidoxime as the adsorbent for adsorption both cationic and anionic toxic ions from aqueous solutions
羊毛接枝聚丙烯酰胺肟作为吸附剂吸附水溶液中的阳离子和阴离子有毒离子
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    RSC Advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Chao Zhang;Weiwei Li;Ruigang Liu;Yong Huang
  • 通讯作者：
    Yong Huang
Synthesis and properties of CO2-switchable Dex-g-PAHMA copolymers
CO2 可转换的 Dex-g-PAHMA 共聚物的合成与性能
  • DOI：
    10.1039/c4py00987h
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Polymer Chemistry
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Zhijing Liu;Pingping Li;Xiaozhong Qu;Yong Huang
  • 通讯作者：
    Yong Huang
Osmium Bipyridine-Containing Redox Polymers Based on Cellulose and Their Reversible Redox Activity
基于纤维素的含联吡啶锇氧化还原聚合物及其可逆氧化还原活性
  • DOI：
    10.1007/s11104-022-05426-0
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry B
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Dlamini, Jerry C.;Cardenas, L. M.;Tesfamariam, E. H.;Dunn, R. M.;Evans, J.;Hawkins, J. M. B.;Blackwell, M. S. A.;Collins, A. L.
  • 通讯作者：
    Collins, A. L.

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其他文献

乙基纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物合成及其胶束化研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    康宏亮;刘瑞刚;黄勇
  • 通讯作者：
    黄勇
吡喃羟丙基纤维素的合成与光响应性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Acta Polymerica Sinica
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    常艳红;康宏亮;李光华;韩海威;刘瑞刚
  • 通讯作者：
    刘瑞刚
吡喃羟丙基纤维素的合成与光响应性研究
  • DOI：
    10.1038/s41385-022-00560-5
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    高分子学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    康宏亮;李光华;韩海威;刘瑞刚
  • 通讯作者：
    刘瑞刚
乙基纤维素接枝聚 N -异丙基丙烯酰胺共聚物合成及其胶束化研究
  • DOI：
    10.6023/a12100805
  • 发表时间：
    2024-09-14
  • 期刊：
    Acta Chimica Sinica
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    康宏亮;刘瑞刚;黄勇
  • 通讯作者：
    黄勇
Cellulose derivatives and graft copolymers as blocks for functional materials
作为功​​能材料嵌段的纤维素衍生物和接枝共聚物
  • DOI：
    10.1002/pi.4455
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Polymer International
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    康宏亮;刘瑞刚;黄勇
  • 通讯作者：
    黄勇

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低共熔溶剂（DES）体系与木质纤维素生物质分子间相互作用研究
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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