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。     

酸和谷胱甘肽的双重响应性聚合物胶束负载光敏剂用于肿瘤细胞的光动力治疗

将大分子引发剂溴代聚乙二醇单甲醚(PEG2KBr)和酸响应的单体二(2-丙烯酰氧基乙氧基)-(4-甲氧基苯基)甲烷(ACD)通过逆向增强-原子转移自由基聚合(DE-ATRP)得到新型的两亲性嵌段共聚物PEG-b-PACDs,再利用滴水法自组装形成纳米胶束及载有二氢卟吩e6(Ce6)的纳米胶束。通过核磁共振氢谱(~1H-NMR)、动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)等对聚合物的结构及胶束粒径和形貌进行了测试表征,并采用噻唑蓝(MTT)法验证了载有Ce6的胶束对细胞的毒性。结果表明,聚合物可自组装成均一的球形胶束,负载Ce6后载药量可达到6.04%;在模拟肿瘤微环境的条件下,载药胶束具有酸、谷胱甘肽(GSH)两重响应性,并且有着良好的载药缓释性能;细胞毒性实验证明了该载药胶束对癌细胞具有很好的光动力治疗(PDT)效果。     

主-被动靶向细胞内还原引发释放的聚合物纳米胶束抗癌药物

先用开环聚合(ROP)合成大分子的RAFT试剂(PCL-SS-DMP),然后采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)法,合成了亲水性的N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)和主动靶向配体叶酸单体丙烯酰胺-叶酸(AA-FA),制备了具有主动靶向还原敏感性的两亲性嵌段共聚物(PCL-SS-b-PHPMA-b-PFA),用核磁共振(1 HNMR)对其结构进行表征.此共聚物在水溶液中可自组装形成聚合物胶束,由透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)表征可知胶束为尺寸约100nm的球形颗粒,用DLS观察到胶束粒径在10mmol二硫苏糖醇作用下随时间的增加而逐渐增大.以抗癌药物阿霉素(DOX)为模型药物,研究载药胶束在模拟人体环境中的控释行为.用四氮唑盐还原法(MTT)研究不同浓度的聚合物胶束对人宫颈癌HeLa细胞的细胞毒性,并评价载药胶束在细胞中的抗癌效果.结果表明,PCL-SS-b-PHPMA-b-PFA可作为包载DOX的一种新型纳米材料,载药胶束的体外释放呈明显的还原依赖性,且具有较好的体外抗肿瘤活性,有望成为理想的抗肿瘤药物载体.     

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。     

双重响应性POSS基嵌段共聚物的合成及其溶液自组装行为的研究

以温度响应性N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和pH响应性丙烯酸(AA)作为功能单体,与甲基丙烯酰氧丙基七异丁基笼形倍半硅氧烷(MAPOSS)通过可逆加成-断裂转移聚合法(reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization,RAFT)共聚,合成具有双重响应性的多面体齐聚倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxane,POSS)基嵌段共聚物PMAPOSS-b-(PNIPAM-co-PAA);采用动态光散射(dynamic light scattering,DLS)、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等测试手段研究了POSS基嵌段共聚物的温度与pH响应行为.结果表明:嵌段共聚物胶束在外部环境pH变小时,粒径明显增大,而在较高pH下,胶束粒径保持稳定;当外部环境温度小于低临界溶解温度(lower critical solution temperature,LCST)时,嵌段共聚物胶束粒径较大,当温度升高到LCST及以上时,嵌段共聚物胶束粒径变小;对于包芘共聚物胶束,在酸性条件下芘能较快释放,且释放速度与疏水链段长短有关,而当包芘共聚物胶束所处环境温度高于LCST时也会导致芘的释放.     

激光光散射研究Lomar-D表面活性剂

表面活性剂Lomar-D是一种重要而用途广泛的阴离子表而活性剂,但很少学者研究它.他们用传统的光散射研究Lomar-D时遇到了困难,以致他们认为Lomar-D不存在CMC值(临界胶束浓度).本文介绍使用改进激光光散射方法,不对称角光散射方法,PCS(光子相关光谱)以及其它方法确定了Lomar-D的CMC值,胶束大小,形状及胶束量,从而给应用Lomar-D表面活性剂提供了科学的依据.     

磷脂胆碱聚乳酸自组装胶束的结构与性能

用与天然磷脂结构和相对分子质量类似的磷脂月E{碱聚乳酸(Phosphorylcholine-containing poly(L-lactide),PLLA.pc)$sJ备自纽装胶束,采朋透射电镜和激光共聚焦显微镜进行观察.研究结果表明:胶束为外壳亲水内核疏水的实心球:表面张力法测得临界胶束质量浓度(Critical micelle concentration,CMC)~23 mg/L,显著低于天然磷脂胆碱质鼍浓度;当氯化钠质量分数低于0.9%时,CMC无明显变化,表明胶柬在生理盐水中较稳定:胶束被稀释时,动态光散射测得胶束粒径和粒径分布均逐渐变小,表明体系是动态体系;在37℃恒温条件下放置15 h,胶束数量、粒径和分布均变小,表明胶束可随时间降解;PLLA-PC胶束生物相容性好,可降解,可望成为新型的控释药物载体.     

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.     

不对称树状聚两性电解质的合成及pH响应性自组装行为

通过发散法、开环聚合以及"点击化学"等方法合成了树状聚两性电解质聚(L-赖氨酸)-聚酰胺-胺-聚(L-谷氨酸)[(PLL)_4-D2-b-D1-(PLGA)_2],其中,D1和D2分别代表第1代和第2代聚酰胺-胺。通过氢核磁共振波谱(~1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对产物的分子结构、相对分子质量及其分布进行了表征;结合电位电导滴定、~1H-NMR、Zeta电位测定、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)等表征方法研究了(PLL)_4-D2-b-D1-(PLGA)_2溶液的pH响应性自组装行为。研究结果表明,(PLL)_4-D2-b-D1-(PLGA)_2具有pH响应性多重胶束化行为,在酸性条件下形成PLL为壳、PLGA为核的聚集体,而在碱性条件下形成PLGA为壳、PLL为核的聚集体,同时伴随着PLGA和PLL链段从无规线团到α-螺旋构象的转变。随着溶液pH的增加,自组装聚集体由球形胶束向棒状胶束再向纺锤形胶束转变,并在高pH下二次自组装形成松叶状分形结构。     

ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物的合成与自组装

以甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)、甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)及丙烯酸全氟辛基乙基酯(FA)作为单体,采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)及一步酸性水解反应,得到ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物PMAA_(30)-b-PEHMA_(51)-b-PFA_6。通过核磁共振氢谱(~1H-NMR)、红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)及氟元素分析法(F-EA)表征了其分子结构,并利用透射电镜(TEM)及动态激光光散射法(DLS)研究了共聚物在二甲基甲酰胺(DMF)/H_2O溶液中的自组装行为。结果表明,随着溶液中水含量的增加,胶束形貌会由棒状变为尺寸较大的树枝状结构;在溶液中加入酸(HCl)或碱(NaOH)后,胶束形貌会由棒状结构转变为具有多隔室核结构或核-壳-冠结构的球形聚集体,胶束尺寸也产生相应的变化。     

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.     

新型聚合物聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)自组装为胶束负载药物的研究

设计并合成了一种具有特定结构的新型聚合物:聚乙二醇-胆酸(PEG-CA),并分别采用核磁共振、红外光谱等表征手段确定聚合物的结构,然后通过Zeta-Plus电位粒径仪测得其自组装后胶束的粒径大小及分布。最后测定了聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)胶束负载阿霉素(DOX)的载药量。实验结果表明聚合物聚乙二醇-胆酸(PEG-CA)具有作为纳米药物载体的药物输送的潜在应用。     

萘普生的化学除氧-流体室温燐光法研究

利用化学除氧 -微乳状液增稳室温光法 ( ME- RTP)对萘普生进行了研究 ,比较了萘普生在微乳状液体系和胶束体系中的室温光特性及其影响因素 .建立了测定萘普生的室温光新方法 .结果表明 ,在外重原子( TINO3)诱导下 ,萘普生在微乳状液体系和胶束体系中分别于 5 10 nm和 5 12 nm处有较强的室温光发射 ;相同实验条件下 ,萘普生在微乳状液体系中的 RTP强度比在胶束体系中大 ,且实验条件较宽容 ;在微乳状液体系和胶束体系中 ,萘普生的线性范围分别为 2× 10 - 5mol/L～ 5× 10 - 4 mol/L 和 5× 10 - 6 m ol/L～ 7× 10 - 5mol/L,检出限分别为 2 .1× 10 - 6 mol/L 和 1.9× 10 - 6 mol/L.     

核磁共振对表面活性剂混合胶束的探究

综述了近几年核磁共振技术(NMR)对表面活性剂混合胶束的形成和性质的研究.NMR参数提供了如下信息:化学位移的变化显示胶束的形状;扩散系数的大小判断胶束的尺寸;弛豫测量(T2/T1)提供胶束的动态信息,其中T1提供胶束粘度信息,T2表征混合胶束是否形成以及相互作用的产生;二维NOESY,ROESY,HOESY实验技术显示混合胶束间的相互作用及其混合胶束间的距离和立体结构.     

载丹参酮ⅡA ROS敏感纳米胶束的制备及体外抗炎作用

本研究针对炎症微环境构建了一种ROS敏感纳米给药系统以解决丹参酮ⅡA的递送难题。首先合成了聚乙二醇-聚硫化丙烯(mPEG-PPS)两亲性载体材料，通过¹H-NMR进行结构确认，芘荧光探针法测定临界胶束浓度为0.030 1 mg/mL。采用薄膜分散法制备载丹参酮ⅡA的纳米胶束，根据透射电镜可知该纳米胶束为球状结构，分布均匀，粒径为151.4 nm, PDI为0.196,zeta电位为-8.29 mV,体系相对稳定。在ROS条件下纳米胶束有效释放丹参酮ⅡA,释放速率与H₂O₂浓度有关。该纳米胶束浓度达到最大时，溶血率仍小于5%,说明其具有良好的生物相容性。MTT结果显示该纳米胶束对LPS诱导的炎症巨噬细胞RAW 264.7增殖具有良好的抑制效果；ELISA试剂盒检测RAW 264.7细胞中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)的含量均明显减低。综上结果表明，该纳米胶束具有响应炎症氧化微环境优势，在体外抗炎作用方面发挥出巨大潜力。     

糖和氨基酸对聚乙二醇-b-聚-L-亮氨酸自组装行为的影响

用芘荧光探针技术和表面张力研究了共聚物胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC);利用表面张力、原子力显微镜(AFM)和园二色光谱(CD)研究了葡萄糖和氨基酸对胶束的粒径分布、形态及聚乙二醇-b-聚L-亮氨酸溶液二级结构的影响.结果表明,在一定条件下聚合物可以形成稳定的球形胶束,在水溶液中嵌段共聚物主链主要以α-螺旋构象存在;葡萄糖和氨基酸对胶束的粒径分布、形态及聚合物溶液的二级结构不产生影响.     

巯基-烯点击化学法制备还原响应两亲性聚合物

以胱胺二盐酸盐、氯甲酸烯丙酯、1,6-己二硫醇及端巯基聚乙二醇单甲醚等为原料,通过巯基-烯点击化学反应,合成了疏水段含二硫键的两亲性三嵌段共聚物mPEG-bP1-b-mPEG.对mPEG-b-P1-b-mPEG在水溶液中的自组装行为进行了深入的研究.结果表明,mPEG-b-P1-b-mPEG的临界胶束浓度为0.032 mg/mL,形成胶束的平均粒径为61.3nm.包载模拟药物尼罗红的释放行为研究表明,在D,L-二硫苏糖醇(DTT)存在的条件下,包裹在胶束中的尼罗红可以被释放出来,显示出快速的还原响应性能,表明合成的两亲性三嵌段共聚物mPEG-b-P1-b-mPEG有望作为疏水性药物载体,应用于药物控释领域.     

基于碳纳米线圈的细胞应激性测试探针

外界力、电刺激对细胞行为具有显著影响,细胞的力、电应激特性研究广受关注. 使用碳纳米线圈对单个活体细胞定量施加局域力学和电学刺激,探究了细胞的应激特性. 研究发现碳纳米线圈的局域力刺激可以引起细胞的整体响应,且受激响应程度与外力的作用形式和大小有关. 另外,细胞在碳纳米线圈施加的局域电刺激下会产生显著极性响应,并可在撤掉电刺激后逐渐恢复至初始状态,表明其生理结构和功能未受到破坏. 基于碳纳米线圈的非侵入性柔性生物探针具有安全可控、易操作和低成本等优点,在活体细胞对的应激和传导机制研究、细胞行为调控等领域具有广阔的应用前景.     

双亲性两嵌段共聚物膜与胶束融合机制的研究

为了理解胶束向细胞输送药物过程中两者的相互作用机制,特别是两者融合的过程,使用分子动力学(MD)方法研究了双亲性两嵌段共聚物膜与共聚物胶束的相互作用机制.发现胶束与共聚物膜之间的距离、组成胶束的聚合物的数目等因素会强烈影响两者的融合.对于不同大小的胶束,其与共聚物膜融合的可能性会随着初始间距的变化而呈现出复杂的变化.结果表明:胶束的大小可以对其药物输运的效率产生影响.     

2''-(2 -呋喃亚甲基)水杨酰腙Schiff碱铜(Ⅱ)配合物为中性载体的高选择性硫氰酸根离子选择电极的研究

首次研究了以2'-(2-呋喃亚甲基)水杨酰腙Schiff碱铜(Ⅱ)配合物[Cu(Ⅱ)-THBH]为中性载体的PVC膜电极,该电极对硫氰酸根离子(SCN-)具有优良的电位响应特性并呈现出反Hofmeister选择性行为,其选择性次序从大到小为SCN-,Sal-,ClO-4,I-,Br-,NO-3,Cl-,NO-2,SO2-3,SO2-4,H2PO4-.电极在pH5.0的磷酸盐缓冲体系中,对SCN-在1.0×10-1～5.0×10-6mol/L浓度范围内呈近能斯特响应,斜率为-53.4 mV/dec(25℃),检测下限为1.2×10-6mol/L.利用交流阻抗和紫外可见光谱初步研究了阴离子与载体的作用机理,结果表明配合物中心金属原子的结构以及载体本身的结构与电极的响应行为之间有非常密切的构效关系.该电极具有响应快、重现性好、检测限低、制备简单等优点.将电极初步应用于实际样品废水分析,结果与HPLC法一致.