以半胱氨酸为连接子的新型两亲性嵌段共聚物的合成及其与纳米粒子的自组装研究
[Abstract]:Amphiphilic block copolymers with asymmetric structures can self-assemble in selective solvents to form aggregates of various morphologies, including spherical micelles, rod-like micelles, double-continuous structures and vesicles. In recent years, hybrid aggregates with various structures formed by the assembly of nano-particles and block copolymers have gradually become the focus of research. These hybrid aggregates not only integrate the inherent properties of block copolymers and nanoparticles, Moreover, it presents more complex structure and functions, and has a broad application prospect in biomedicine, optoelectronics, catalysis and other fields. Precisely controlling the location and distribution of nanoparticles in aggregates with different morphologies will affect the properties and potential applications of the hybrid aggregates, so it is of great significance to study the hybrid aggregates. Vesicles are one of the most widely studied self-assembled materials. There have been a lot of literatures about the incorporation of various nanoparticles into the vesicle structure. However, it is still a challenging task to accurately encapsulate nanoparticles into the lipophilic / hydrophobic interface of the vesicles. At present, the main method to control the localization of nanoparticles at the lipophilic / hydrophobic interface of vesicles is to construct self-assembly by using amphiphilic triblock copolymers, in which two outer segments form vesicles and hydrophilic shells, respectively. The intermediate segment is used to interact with nanoparticles and bind them to the inner and outer interface of the vesicle wall. In this paper, a novel amphiphilic diblock copolymer with cysteine as linker was designed. The polymer surface was modified by mercapto functional groups in the middle of the chain. The self-assembly behavior of simple linear diblock copolymers and their corresponding grafted nanoparticles in solution was studied. In addition, the hybrid vesicle aggregates doped with copper sulfide (CuSNPs) nanoparticles were stimulated by near-infrared light (NIR). The characteristics of NIR response were studied, and the practical application value was explored. The specific research content is divided into the following three parts: 1. A series of amphiphilic diblock copolymers (PEG114-b-SH-PSn,) with different hydrophobic segment lengths and mercapto functional groups in the chain were prepared by atom transfer radical polymerization (ATRP) and characterized by 1HNMR and GPC. The number average molecular weight and amphiphilic block ratio of the prepared block functional macromolecules were determined. 2. 2. By ligand exchange, the gold nanoparticles (GNPs) and copper sulfide nanoparticles (CuS NPs) were modified by using amphiphilic block functional macromolecule PEG-b-SH-PS instead of small molecular stabilizers, respectively. Two novel block copolymer grafted nanoparticles were obtained. Through a series of characterization and analysis of polymer nanoparticles before and after modification, it was found that block copolymers were successfully grafted onto the surface of nanoparticles, and the grafting rate of polymers on nanoparticles was calculated by thermogravimetric analysis (TGA). The structure of hybrid vesicles formed by amphiphilic block copolymers and nanoparticles was observed by transmission electron microscopy (TEM). The near-infrared photostimulation-response experiments of aqueous solution of polymer vesicles doped with CuS NPs were carried out. It was found that the hollow spherical structure of the vesicles was destroyed due to the photothermal effect when the vesicles were irradiated with 980 nm near-infrared light, and the temperature of the vesicles was increased due to the photothermal effect. It is proved that the nanocomposites have good near-infrared response and have potential applications in molecular imaging, photothermal therapy and so on.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O631.1
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本文编号:2276395
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