温度和光双重敏感性聚合物的合成及其在水溶液中的自组装

以PEO-Br为大分子引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了具有温度/光双重敏感性的亲水性聚合物PEO-P(NBMA-co-DMAEMA),并对聚合物在水中的自组装形态进行了研究。升高温度到临界胶束温度(CMT1)以上时,聚合物可以在水中自组装形成以P(NBMA-co-DMAEMA)为核,PEO链段为壳的胶束并负载模型药物尼罗红;在CMT1以上时,用紫外光照射胶束溶液,聚合物PEO-P(NBMA-co-DMAEMA)中的光敏感性NBMA基团逐渐发生裂解反应生成亲水的MAA,聚合物转化成亲水性更强的PEO-P(MAA-co-DMAEMA),导致体系的CMT2高于CMT1,胶束发生解离并释放出尼罗红。     

基于环糊精温度响应性星形共聚物的制备及其自组装行为的分析

刺激响应性材料由于其独特的性能已成为当前化学领域的研究热点之一。本文通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合先合成一种含有环糊精的大分子链转移剂,再接枝异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)合成具有温度响应性的星形的嵌段共聚物β-CD-g-(PNIPAM-b-PHEMA)_3,然后研究其在水溶液中的自组装行为。采用傅里叶红外光谱(FFIR)、核磁共振氢谱(~1H NMR)对该聚合物的结构进行表征,采用透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱法(UV-Vis)、动态光散射(DLS)考察聚合物胶束在水中自组装后的形貌、粒径大小及相变行为。结果表明:聚合物胶束在水中自组装成球形纳米颗粒,粒径在100-500 nrn之间;聚合物胶束在水溶液中自组装形成球形的核-壳结构,粒径约100nm,具有较低的临界溶解温度,且随着温度的增加,NIPAM链段发生由无规线团到卷曲球的转变,由亲水性的转变为疏水性,此时分子间发生聚集,粒径分布变宽,粒径增大。     

苯甲酰化壳聚糖和氨基酸在选择性溶剂中的自组装行为

研究了苯甲酰化壳聚糖(DBC)和天然生物分子氨基酸在选择性溶剂N,N-二甲苯甲酰胺(DMF)和水中的自组装行为.在超声波作用下,透明的混合溶液出现蓝白色乳光,同时紫外-可见光谱呈现透光率的突变,体系完成了自组装.自组装是通过两组分之间的氢键作用产生的.用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)分别研究了自组装粒子的尺寸和形态.实验结果表明,苯甲酰化壳聚糖和氨基酸可以形成纳米尺寸或亚微米尺寸的自组装微粒,形成的微粒为球形或椭球形,微粒的尺寸为60～720 nm.粒子的尺寸显著受pH值和氨基酸种类的影响,因而可以利用pH值和氨基酸的种类控制自组装粒子的尺寸.     

偶氮苯三嵌段共聚物的合成、自组装及响应性研究

利用原子转移自由基聚合的方法合成了新型三嵌段共聚物聚(氧化乙烯)甲基醚-b-聚丙烯酸-b-聚[6-(4-甲氧基偶氮苯-4′-氧基)己基甲基丙烯酸],通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、激光光散射和紫外-可见光光谱研究了该共聚物在水中的自组装行为及其pH值和光响应性。研究发现该共聚物可自组装形成囊泡。在pH值小于3.4时,胶束粒径随着pH值的减小而急剧增大;pH值大于3.4时,粒径无明显变化。在偏振光的照射下,聚集体会随着照射时间的延长而拉长。     

树枝状聚L-丙交酯-dendron-聚乙二醇-dendron-聚L-丙交酯的自组装

运用1H-NMR和GPC对所合成的树枝状大分子聚L-丙交酯-dendron-聚乙二醇-den-dron-聚L-丙交酯进行表征,结果显示该聚合物具有预期的结构。在混合溶剂四氢呋喃/水中,聚合物通过自组装形成胶束。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、动态光散射(DLS)对胶束冷冻干燥再分散前后的形貌和大小进行了表征。研究结果表明:胶束为具有空心结构的囊泡,构成胶束壁的聚合物排列形式可能为双层结构或单层交错结构;胶束冻干后,再分散性良好,性质不变。     

新型环境敏感嵌段聚合物在水溶液中的多重胶束化行为

采用三（2-二甲基氨乙基）胺／氯化亚铜作催化剂,通过原子转移自由基聚合方法,合成了聚（N-异丙基丙烯酰胺）-6-聚（2-羟乙基甲基丙烯酸酯）二嵌段聚合物．该聚合物和过量的丁二酸酐反应,得到了同时具有温度和pH敏感的嵌段聚合物聚（N-异丙基丙烯酰胺）-b-聚（2-琥珀酰氧乙基甲基丙烯酸酯）（PNIPAM-b-PSEMA）．该聚合物在水溶液中具有环境敏感多重胶束化行为．在pH9时,当温度高于嵌段聚合物中PNIPAM的最低临界溶解温度,自组装形成以PNIPAM为核,PSEMA为壳的胶束;在20℃和pH〈7时,PSEMA嵌段的溶解性逐渐下降,逐渐形成以PSEMA为核,PNIPAM为壳的胶束．在pH3,20℃和pH9,40℃时,PNIPAM-b-PSEMA的临界胶束化浓度分别为0．032g／L和0．025g／L．     

温敏性双亲二元共聚物的研制

用己内酯改性丙烯酸酯和丙烯酸，通过自由基聚合制备了具有温敏性的双亲二元共聚物(PAFn)，PAFn在选择性溶剂中自组装得到了聚合物纳米胶束溶液．对PAFn及胶束进行了一系列表征，研究了聚合物浓度、单体比、n值的变化等对胶束粒径的影响。同时研究了它们在醇／水介质中的相转变行为，荧光测试显示，通过自组装途径获得的胶束在醇／水介质中存在一个温度敏感区，具有明显的相转变温度．     

激光光散射研究温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)——胶束的复合作用

聚(ε-己内酯)-b-聚乙二醇-b-聚(ε-己内酯)(PCL-b-PEO-b-PCL)三嵌段聚合物在水中自组装形成以PCL为核、PEO为壳的胶束,利用激光光散射研究该胶束与温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PiPA)的复合过程.结果发现:PiPA与胶束通过疏水作用形成复合物,该复合作用随温度和胶束-PiPA质量比(r)的增加而升高.当r=1时,随着温度升高,溶液中游离的PiPA链及复合物表面的PiPA链发生塌缩和聚集,使复合物粒径减小,散射光强增加.当r=5时,复合物的链内塌缩引起粒径减小,散射光强保持不变.     

复杂“星形”表面活性聚合物自组装行为的耗散粒子动力学模拟

表面活性聚合物因其改变溶液表面张力的功能,广泛应用于医疗以及化工领域.在溶液中表面活性聚合物自组装形成胶束形态决定溶液的流变性,影响自组装结构形成的因素是其研究的热点.采用耗散粒子动力学模拟方法,考察了多臂“星形”表面活性聚合物的自组装结构,通过改变表面活性聚合物链的亲疏水性,亲水基团和疏水基团的种类以及表面活性聚合物结构探索了各因素对“星形”表面活性聚合物自组装行为的影响.结果表明:“星形”表面活性聚合物能够自组装形成球形、层状、柱状/管状及囊泡胶束,溶剂条件、疏水链长度及亲疏水基团种类对胶束形态作用显著,囊泡变形规律受次级拓扑结构作用明显.     

聚苯乙烯-聚丙烯酸嵌段共聚物胶束在临界温度下的有规聚集

用扫描电子显微镜对聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA)嵌段共聚物在水中自组装形貌进行了观察。结果表明：外界环境和制样方法能够影响聚合物的自组装和聚集情况。0℃时,PS38-b-PAA210胶束聚集形成纺锤状结构。而在临界条件下,缓慢改变体系冷冻-解冻循环次数,则会得到这些纺锤结构的花状聚集体。认为自组装有序结构及其有序聚集体的形成借助了介质水的多晶结构的形成及其过程中产生的取向力。     

Self-assembling Characteristics of Amphiphilic Star Block Copolymers with a Polyelectrolyte Shell

1 Results Amphiphilic block copolymers are capable of forming supramolecular assemblies resembling those observed in nature,such as spherical micelles,worm micelles,and vesicles.Changing the solvent composition,ionic strength or pH of the polymer solution may induce the self-assembly of block copolymers or trigger the transition between the geometries of noncovalent assemblies.In the current work,we have synthesised starlike amphiphilic block copolymers having hydrophobic poly(methyl methacrylate),PMMA,...     

Novel PLGGE graft polymeric micelles for doxorubicin delivery

Novel poly{(lactic acid)-co-[(glycolic acid)-alt-(L-glutamic acid)]}-g-monomethyl poly(ethylene glycol) (PLGGE) micelles were prepared and used as carriers for anti-tumor drug delivery. Three PEGylated PLGG copolymers (PLGGE2000, PLGGE1100 and PLGGE500) were characterized by XRD, TG and DSC. The critical micelle concentrations (CMCs) of the amphiphilic copolymers were 1.04, 0.55 and 0.13 μg/mL, respectively. The TEM, AFM and DLS measurements revealed that the micelles were homogeneous spherical nanoparticles with the diameters ranged from 50 to 150 nm when THF was used as solvent in the preparation of the micelles. Interestingly, extended cylindrical micelles were obtained using CHCl 3 as solvent. The micelles could trap doxorubicin (DOX) in the core with the highest drug loading content up to 23.7%. The mean diameter of drug loaded micelles was much bigger than that of blank micelles. The in vitro drug release of the micelles was diffusion-controlled release within the first 36 h and initial burst release was not obvious. However, after 36 h, the release rate in pH 5.0 was faster than that in pH 7.4 due to the degradation. The PLGGE micelles were nontoxic to both NIH 3T3 fibroblasts and HepG2 cells. The in vitro cytotoxicity against HepG2 cells demonstrated that the drug loaded micelles exhibited high inhibition activity to cancer cells. CLSM observation of HepG2 cells showed that DOX released from the micelles could be delivered into cell cytoplasm and cell nuclei. PLGGE micelles are potential promising carriers for anti-tumor drug delivery.     

叶酸修饰pH响应壳聚糖衍生物胶束的制备及性能表征

制备了叶酸（FA）、胆固醇琥珀酸单酯（CHS）共修饰的羟丙基壳聚糖衍生物（CHS-HPCHS-FA）,该衍生物在水中能够自组装形成粒径为200~400nm的胶束。研究了疏水片段CHS的取代度对胶束的临界胶束浓度、粒径、载药及释药性能的影响,分析了胶束pH响应控释药物的机理,结果表明,疏水片段取代度高的产物,其临界胶束浓度较低,形成的胶束粒径较小,载药效率较高。体外溶出结果显示,载药胶束在pH5.5条件下释药速率明显比pH7.4条件下更快,体现了pH响应控释药物的效果。体外细胞毒性实验结果表明,胶束的生物相容性较好,且叶酸修饰的载药胶束可增强肿瘤细胞的摄取,细胞毒性明显增大。     

pH敏感含氟三亲性嵌段共聚物的合成及自组装

以二苄基三硫代碳酸酯(DBTTC)作为链转移剂,甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)、甲基丙烯酸(MAA)和全氟辛基乙基丙烯酸酯(FOEA)为聚合单体,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)溶液聚合法制备了新型pH敏感性含氟三亲性嵌段共聚物P(EHMA-co-MAA)-b-PFOEA-b-P(EHMA-coMAA),采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)及氟元素分析(F-EA)表征了共聚物结构.探究了含氟共聚物在DMF/H2O体系中的自组装行为,通过扫描电镜观察到共聚物形成表面呈"蚕蛹"状的球形胶束,且随氟含量增大,胶束粒径明显增大;加入酸(HCl)后,共聚物胶束由球转变为"碗状"囊泡结构,且随HCl浓度增大,囊泡相互融合.     

不同结构两亲性嵌段共聚物的合成、药物负载及释放行为研究

采用阴离子活性聚合(AROP)的方法分别合成3种不同结构的两亲性嵌段共聚物:线型共聚物聚乙氧基乙基缩水甘油醚-聚乙二醇(PEEGE-PEO-(OH))、星型聚合物PEEGE-PEO-(OH)_3以及类树枝状聚合物PEEGE-PEO-(OH)_(24).通过~1H-NMR及GPC等手段对聚合物的结构进行表征.采用透析法制备负载阿霉素的聚合物胶束,通过透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)对胶束的形貌及尺寸进行表征.结果表明:3种胶束均具有球形结构;与线型及星型聚合物相比,两亲性类树枝状聚合物具有最高的载药效率与载药量;体外药物释放结果显示3种聚合物均具有pH敏感释放特性,且类树枝状表面致密结构可降低药物在中性环境下的释放率.     

pH-responsive poly（2-diethylaminoethyl methacrylate）-functionalized multiwalled carbon nanotubes

Poly（2-diethylaminoethyl methacrylate） （PDEAEMA）-coated multiwalled carbon nanotubes （MWNT-PDEAEMA） were successfully prepared by MWNT-surface initiated atom transfer radical polymerization （ATRP）. The obtained MWNT-PDEAEMA nanocylinders have a core of MWNT and a shell of PDEAEMA and this core-shell structure was confirmed by TEM observations. The UV-Vis and AFM measurements showed that the MWNT-PDEAEMA exhibited obvious pH sensitivity. The solubility of PDEAEMA-coated MWNT dramatically decreased when pH increased to ca. 7.0. Because of the giant molecular weight of the molecular hybrids and local high density of polymeric grafts linked onto MWNTs, the resulting MWNT-PDEAEMA nanocomposites are easier to aggregate, or more sensitive to pH, as compared with the neat PDEAEMA.     

多功能磁性纳米药物载体的制备及表征

以AIBN为引发剂,以N,N'-双(丙烯酰)胱胺(BACy)为交联剂,与多巴胺丙烯酰胺(DMA)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)发生共聚,同时加入Fe_3O_4磁性纳米粒子,制备得到纳米胶束.通过核磁(~1H-NMR),红外(FTIR),动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)等一系列手段对聚合物胶束的结构和形貌进行了表征,初步证明了制备的胶束具有还原响应性和良好的稳定性.     

三组分大孔树脂的合成及其在脂肪酶固定中的应用

以甲苯和正庚烷为致孔剂,采用悬浮聚合法合成了三组分甲基丙烯酸缩水甘油酯-二甲基丙烯酸乙二醇酯-丙烯酸丁酯(GMA-EGDMA-BA)环氧基大孔树脂,并应用于脂肪酶的固定。结果表明,加入第三单体丙烯酸丁酯后,同GMA-EGDMA相比较,GMA-EGDMA-BA树脂的孔径变大,其固定化酶量提高约1倍(达20mg/g);同游离酶相比较,固定化酶对温度和pH值的适应性有所提高,其活性恢复达到83.3%以上。     

乳酸脱氢酶在CTAB-戊醇反胶束体系中的催化动力学研究

以十六烷基三甲基溴化铵（CATB）-异辛烷-戊醇反胶束体系对乳酸脱氢酶（LDH）了固定化,探讨了体系含水量W0（W0=n（水）/n（CTAB）、CTAB浓度、戊醇体积比对LDH固定化的影响及游离酶和固定酶的催化动力学性质.结果表明：LDH进入反胶束的最佳条件是：体系含水量为4.3,CTAB浓度为0.24 mol/L,戊醇体积比为25%.对游离酶和固定化酶的酶促反应的最适pH值均为8.8,最适反应温度分别为52℃和30℃,米氏常数Km分别为65mmol/L和48mmol/L.在25℃时,游离酶存放2 h后失活35%,而固定化酶仅失活16%,说明反胶束固定化LDH具有良好的活力稳定性.     

聚苯乙烯基多孔树脂的制备及其吸附性能

以正庚烷为致孔剂,明胶为分散剂,采用悬浮聚合法制备了交联型聚苯乙烯基多孔吸附树脂颗粒.通过在苯乙烯与二乙烯苯的聚合体系中加入不同比例的甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯等极性单体,调整吸附树脂的结构与极性.以亚甲基蓝为吸附模型分子,探讨了其溶液浓度、溶液pH值和温度等因素对树脂吸附过程的影响.研究结果表明:吸附过程主要取决于树脂的孔径大小,只有当树脂孔径合适时其比表面积才会对吸附起主要作用;当甲基丙烯酸甲酯质量分数为2%或丙烯酸甲酯为5%时,得到的树脂对亚甲基蓝有较好的吸附效果,其吸附平衡等温线符合Freund lich方程.