發(fā)布時間：2020-11-10 00:44

　　 近年來,高分子螯合劑作為臨床治療藥物越來越受到關(guān)注。高分子螯合劑廣泛應(yīng)用于水處理、污染控制、金屬回收和分析化學中。近來,一些具有鐵離子親和能力的高分子螯合劑在生化領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。由于鐵元素在人體中的重要性,具有鐵元素目標靶向的高分子螯合劑也將在微生物感染方面發(fā)揮越來越大的作用。盡管目前針對人體鐵過載等疾病普遍使用小分子鐵螯合藥物,但大分子的螯合劑具有自身獨特的優(yōu)勢被應(yīng)用,比如當口服大分子鐵螯合藥物時,由于其分子量大,在胃腸道直接作用后被排除,非常高效得螯合了鐵元素。本文主要集中在制備5-羥基-4-吡喃酮類衍生物、聚乙二醇修飾3-羥基-4-1吡啶酮類化合物和高分子鐵螯合劑,通過核磁共振、質(zhì)譜儀以及高效液相色譜確證化合物的結(jié)構(gòu)和純度,研究其鐵親和能力、物化性質(zhì)等,探究其在人體鐵過載、抗菌等方面的應(yīng)用。具體來說,主要內(nèi)容如下：1.我們通過將曲酸和甲醛、仲胺類化合物發(fā)生曼尼希反應(yīng),一步得到了一系列5-羥基-4-吡喃酮類衍生物,反應(yīng)后處理簡單,產(chǎn)率高,得到的六齒配體化合物JK-HBEDO具有高的三價鐵親和能力,其pFeⅢ值高達21.5。該類化合物有望作為臨床藥物應(yīng)用在人體鐵過載等疾病中。2.結(jié)合3-羥基-4-吡啶酮類化合物高效的鐵螯合能力、口服活性好、病人依從性好,可進入心肌細胞產(chǎn)生去鐵藥效作用,而去鐵敏無口服活性,以及聚乙二醇獨特的無毒、無免疫反應(yīng)和親水親油等特點,設(shè)計合成了一系列聚乙二醇化的3-羥基-4-吡啶酮類化合物,包括1-,2-,6-和2,6-位聚乙二醇取代的3-羥基4.吡啶酮類化合物。以期得到保護藥物分子不被糖苷化,延長其作用半衰期等的作用,對其物化性質(zhì)及鐵親和能力等重要參數(shù)的測試結(jié)果,表明合成的這些吡啶酮化合物具有很高的鐵親和能力和作為口服藥物優(yōu)異的物化性質(zhì)。3.使用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合方法合成分子量可控、分子量分布均勻的聚(甲基丙烯酸縮水甘油酯),然后與帶有不同伯胺結(jié)構(gòu)、仲胺結(jié)構(gòu)的3-羥基-4-吡啶酮類化合物與聚(甲基丙烯酸縮水甘油酯)中的環(huán)氧基團反應(yīng),得到3-羥基-4吡啶酮類化合物含量可控、分子量分布規(guī)整的高分子材料。這些高分子材料每一個結(jié)構(gòu)單元含有一個二齒配體,這種新型的高分子在之前從未被報道過。該合成方法簡單、成本低,而且該合成方法可以應(yīng)用于合成其他功能特性的高分子材料。我們對合成二齒配體的物化性質(zhì)進行研究,對合成的高分子材料進行有效的表征和螯合鐵能力的研究。4.合成了一些含有高反應(yīng)活性基團的高分子預(yù)聚體,這些高分子可與含氨基等基團的螯合劑作用得到高分子螯合劑,而且這些高分子預(yù)聚體還有其它多種用途。(1)設(shè)計合成了一種偶氮大分子化合物,將其作為添加型物質(zhì)加入到聚氨酯溶液或者乳液中,得到一種具有彩色性質(zhì)和偶氮功能特性的聚氨酯材料。解決小分子染料出現(xiàn)耐遷移型差,小分子反應(yīng)型染料作為反應(yīng)試劑引入量非常有限,大分子染料二元醇作為反應(yīng)物合成復(fù)雜,引入之后影響材料的結(jié)構(gòu)特性,使用非常不方便。而且,這種偶氮大分子化合物,不僅局限于在聚氨酯材料領(lǐng)域,還可以添加到聚酯、聚乙烯、聚醚、纖維等材料領(lǐng)域。(2)通過合成末端含異氰酸酯的聚氨酯預(yù)聚體,然后通過異氰酸酯與含羥基帶有雙鍵的化合物反應(yīng),如甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯等得到雙鍵封端的預(yù)聚體,然后利用末端的雙鍵與甲基丙烯酸縮水甘油醚發(fā)生自由基反應(yīng),得到兩端含有環(huán)氧單元的嵌段共聚物,得到環(huán)氧改性陽離子型水性聚氨酯乳液,乳液中環(huán)氧基團在常溫下穩(wěn)定存在。(3)制備得到的兩端含有環(huán)氧單元的嵌段聚氨酯,通過環(huán)氧與胺基類化合物可以發(fā)生開環(huán)反應(yīng)引入不同類型的功能基團。(4)合成了一種具有羥基結(jié)構(gòu)對稱的小分子二元醇4-[[4-(二羥乙氨基)苯基]偶氮基]對乙基苯(EDPD),使用其作為小分子擴鏈劑部分或者全部替代聚氨酯合成使用的小分子二元醇,與二異氰酸酯、大分子二元醇、陽離子型親水擴鏈劑等反應(yīng)得到一種具有本質(zhì)偶氮功能特性的側(cè)鏈偶氮型陽離子型水性聚氨酯乳液。對其酸性改變和不同時間的紫外光、可見光輻照對偶氮聚合物結(jié)構(gòu)的變化進行了詳細的研究和討論。還對其加入偶氮苯衍生物和未加偶氮苯衍生物的聚氨酯進行對比研究,關(guān)于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱穩(wěn)定性、流體力學半徑、成膜親水性具有很明顯的差別。
【學位單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：O641.4
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
論文中術(shù)語、縮略語一覽表
第1章 緒論
    1.1 鐵元素的重要性
    1.2 人體中重要的載鐵分子
        1.2.1 載鐵蛋白（Ferritin）
        1.2.2 轉(zhuǎn)鐵蛋白（Transferrin）
        1.2.3 乳鐵蛋白（Lactoferrin）
    1.3 人體鐵元素的平衡機制
        1.3.1 鐵元素的吸收機制
        1.3.2 鐵元素的存儲
        1.3.3 鐵元素水平的調(diào)節(jié)
    1.4 鐵過載癥
    1.5 鐵離子螯合劑簡介
        1.5.1 鐵螯合劑的種類
        1.5.2 鐵（Ⅲ）螯合物的穩(wěn)定性
        1.5.3 鐵螯合劑的臨床用途
        1.5.4 常見臨床鐵離子螯合劑代表藥物介紹
    1.6 高分子鐵螯合劑簡介
    參考文獻
第2章 5-羥基-4-吡喃酮類衍生物的合成及物化性質(zhì)研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.1.1 儀器與試劑
        2.1.2 詳細合成步驟及結(jié)構(gòu)表征
    2.3 化合物表征
        2.3.1 質(zhì)譜分析
        2.3.2 pKa和鐵穩(wěn)定常數(shù)
        2.3.3 電化學測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 pKa值
        2.4.2 鐵（Ⅲ）螯合常數(shù)
        2.4.3 形成常數(shù)
        2.4.4 循環(huán)伏安法測試
        2.4.5 電噴霧電離質(zhì)譜分析
    2.5 討論
    2.6 小結(jié)
    參考文獻
第3章 聚乙二醇修飾3-羥基-4-吡啶酮類化合物制備及表征
    3.1 引言
    3.2 合成路線概況
    3.3 化合物物化性質(zhì)研究
        3.3.1 酸解離常數(shù)的測定
        3.3.2 pH可調(diào)紫外分光光度滴定鐵（Ⅲ）復(fù)合物
Ⅲ）測定'>        3.3.3 配體鐵螯合能力（pFe^Ⅲ）測定
        3.3.4 糖苷化及代謝研究
    3.4 合成及表征
    3.5 小結(jié)
    參考文獻
第4章 一種基于3-羥基-4-吡啶酮類化合物合成的高分子鐵螯合劑
    4.1 引言
    4.2 高分子鐵螯合劑的合成和表征
        4.2.1 3-羥基-4吡啶酮類化合物的合成
        4.2.2 聚甲基丙烯酸縮水甘油醚（PGMA）的合成
        4.2.3 高分子鐵螯合劑的合成
        4.2.4 高分子鐵螯合劑的分子量測定
    4.3 聚合物鐵螯合容量的測試
    4.4 聚合物抗菌效果及細胞毒性測試
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 合成路線總結(jié)
        4.5.2 鐵螯合容量的表征
        4.5.3 小分子和高分子化合物的結(jié)構(gòu)表征
        4.5.4 高分子材料抗茵活性測試
    4.6 小結(jié)
    參考文獻
第5章 高分子鐵螯合劑性能改性研究
    5.1 引言
    5.2 合成含有3-羥基-4-吡啶酮結(jié)構(gòu)的聚氨酯的實驗探索
        5.2.1 3-羥基-4-吡啶酮衍生物的合成及在聚氨酯合成中的應(yīng)用
        5.2.2 3-羥基-4-吡啶酮類化合物上3-位羥基反應(yīng)活性探索
    5.3 一種基于環(huán)氧改性的水性聚氨酯螯合劑合成及表征
    5.4 一種基于環(huán)氧開環(huán)反應(yīng)的嵌段偶氮聚氨酯的合成及制備方法
    5.5 環(huán)氧改性陽離子型水性聚氨酯
        5.5.1 新型環(huán)氧改性水性聚氨酯合成
        5.5.2 結(jié)構(gòu)表征
        5.5.3 乳液粒徑大小及分布
    5.6 新型嵌段偶氮水性聚氨酯設(shè)計
        5.6.1 新型嵌段偶氮水性聚氨酯合成及表征
        5.6.2 結(jié)構(gòu)表征
        5.6.3 粒徑分布研究
    5.7 小結(jié)
    參考文獻
第6章 光敏/酸敏側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯制備及性能研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗原理及儀器
        6.2.2 N，N-二羥乙基-4-（4’-乙基苯基偶氮）苯胺的合成
        6.2.3 陽離子型水性聚氨酯的制備
        6.2.4 EDPD和Azo-CWPU的結(jié)構(gòu)表征
    6.3 Azo-CWPU的熱力學和光電性質(zhì)研究
        6.3.1 Azo-CWPU的光電性質(zhì)研究
        6.3.2 Azo-CWPU熱力學性能研究
    6.4 小結(jié)
    參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的其他研究成果

【參考文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 許敏;曲酸衍生物的合成及其對酪氨酸酶活性的影響[D];華南理工大學;2013年

本文編號：2877202