《糖化學推動的嵌段共聚物的自組裝研究》是依託復旦大學，由陳國頌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：糖化學推動的嵌段共聚物的自組裝研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳國頌
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
誘導嵌段共聚物溶液自組裝的途徑有多種，包括傳統的選擇性溶劑和利用嵌段的環境敏感性等方法。與之相比，通過化學反應誘導嵌段共聚物自組裝的方法發展得不夠充分。本課題首次提出將糖化學，特別是寡糖合成的保護基化學引入自組裝，即利用糖的脫保護反應誘導糖嵌段共聚物在有機溶劑中組裝。隨後通過選擇性溶劑切換法，誘導組裝體進行形貌調整或二次組裝。由於糖分子本身的結構複雜性，目前製備多種立體化學明確的糖聚合物必須通過保護-脫保護過程。本課題將脫保護與自組裝結合，可充分利用保護基的多樣性和相應反應條件的可控性，從熱力學或動力學等方面控制組裝體的形成過程和組裝體形貌。這樣，本課題不僅能夠基於糖化學發展化學反應誘導嵌段共聚物自組裝的全新途徑，更可對糖單元的特有結構因素對嵌段共聚物自組裝的影響獲得深入的理解。
結題摘要
按照研究計畫，本課題首次提出將糖化學，特別是寡糖合成的保護基化學引入自組裝，即利用糖的脫保護反應誘導糖嵌段共聚物在有機溶劑中組裝。隨後通過選擇性溶劑切換法，誘導組裝體進行形貌調整或二次組裝。在過去4年中，我們按照計畫開展研究工作，首先以含乙醯基保護基的含糖嵌段共聚物為模型，在THF中加入四丁基氫氧化銨，實現了脫保護引發自組裝過程和溶劑切換後的形貌調整。隨後，再使用分別以苯甲醯基和乙醯基為保護基的聚合物對，在具有相同的聚合物骨架、相似的糖段聚合度，並採用相同實驗條件時，研究其給出不同的組裝過程動力學和組裝體形貌。同時，我們對不同保護基本身對於聚合物自組裝過程的影響也做了考察。最後，我們成功將脫保護引發自組裝(Deprotection-Induced glycopolymer Self-Assembly, DISA)這一原創性概念推廣到水體系，利用帶有乙醯基保護的糖嵌段作為囊泡的壁，以脂酶作為脫保護試劑，能實現脫保護引發的組裝體形貌轉變和所裝載抗原的可控釋放。當囊泡進入細胞併到達溶酶體後，溶酶體內的脂酶可行使脫保護的功能，引發囊泡到膠束的形貌轉變和抗原釋放。同時，樹突狀細胞對T細胞的抗原提呈效率也有了顯著提升。考慮到乙醯化是常見的生物大分子動態修飾，上述結果提示DISA在抗腫瘤疫苗和佐劑方面的套用前景。DISA概念的推廣和在免疫學方面的潛在套用超出了原計畫書的預期，成為新的研究生長點。四年來，本項目的主要研究內容共發表文章5篇，包括 2篇J. Am. Chem. Soc.，1篇ACS Macro Letters，1篇Macromolecules，1篇Biomacromolcules 。另有多篇文章標註了本基金號。J. Am. Chem. Soc.文章被選為2016年9月當期封面。最為重要的是，依託本項目，我們成功建立了“脫保護引發自組裝(Deprotection-Induced glycopolymer Self-Assembly, DISA)”這一原創性概念，2018年發表的J. Am. Chem. Soc.即以此為題。
