两亲性嵌段共聚物的合成及其pH敏感行为研究

发布时间：2017-05-03 18:02

  本文关键词：两亲性嵌段共聚物的合成及其pH敏感行为研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：两亲性嵌段共聚物因其特殊的性能,在医药、生物和催化等领域具有潜在的应用价值,近年来随着高分子科学和生物医学的高速发展,具备生物可降解、生物相容和环境响应的胶束已成为新的发展趋势。本文以人们对特殊功能性材料的需求为出发点,制备出具有pH响应性的两亲性嵌段共聚物,研究了其在选择性溶剂中的自组装行为、pH敏感性及对药物的可控释放行为。 本论文的主要研究内容如下： 1.以2-苄基三硫代碳酸酯基乙醇为引发剂和辛酸亚锡为催化剂,通过丙交酯的开环聚合制备了聚乳酸(PLA)大分子引发剂,然后加入第二单体甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯并利用RAFT方法合成了两亲性嵌段共聚物PLA-b-PDMAEMA。通过傅立叶红外光谱仪(FT-IR)及核磁共振谱仪(1H-NMR和13C-NMR)测试手段可以确定合成出的目标产物为PLA macro-CTA和PLA-b-PDMAEMA.由1HNMR计算获得嵌段共聚物PLA19-b-PDMAEMA21和PLA19-b-PDMAEMA34的分子量分别为6233g/mol和8217g/mol,通过GPC测试了聚合物的分子量及其分布,其分子量分布系数较低,且测得的分子量相对通过1HNMR谱的计算值偏小,这是由于PDMAEMA的强极性效应与GPC柱的吸附作用而引起的。采用TGA和接触角测试发现,PDMAEMA段的引入能提高材料的热稳定性和亲水性。 2.通过PLA-b-PDMAEMA共聚物在选择性溶剂中的自组装,利用马尔文纳米粒度仪研究了其胶束化行为,结果发现在等同条件下,亲水段越长,得到的胶束粒径越大；聚合物溶液的浓度越大,相应的胶束粒径越大；在酸性水溶液中,由于PDMAEMA链段在静电斥力下充分伸展,得到的胶束粒径越大；反之粒径变小。以阿司匹林为疏水性模型药物通过马尔文纳米粒度仪研究了PLA-b-PDMAEMA胶束在不同pH值环境下的控制释放性能,结果表明该载药胶束在酸性条件下药物释放较快,随着溶液pH值的增大,药物的释放速率降低；且共聚物的疏水基团取代量越高,药物从胶束中的释放速率越慢。 3.通过化学交联剂1,2-双(2-碘乙氧基)乙烷将PLA-b-PDMAEMA胶束的壳层发生交联反应,制备了壳交联胶束。加入共溶剂THF后,采用马尔文纳米粒度仪发现壳交联胶束发生了溶胀而没溶解,未交联胶束粒径减小到几乎消失,这证明了壳交联胶束结构的形成。另外,采用马尔文纳米粒度仪发现,壳交联胶束的粒径随着BIEE浓度的增大呈非线性变化；且其仍具有pH响应性,当溶液呈酸性时胶束的流体力学直径变大,反之变小。 以上实验结果表明,两亲性嵌段共聚物PLA-b-PDMAEMA具有很好的pH响应性,在不同的pH值下,其共聚物胶束作为药物载体具有不同的药物释放速率,这些研究工作可以促进环境敏感性嵌段共聚物在医学领域方面的应用。另外壳交联胶束具有较好的稳定性和pH响应性,这为其今后作为药物载体打下基础。
【关键词】：共聚物 自组装 pH响应 药物载体 壳交联
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O631.3
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-36
• 1.1 引言9
• 1.2 两亲性嵌段共聚物的合成方法9-15
• 1.2.1 原子转移自由基聚合(ATRP)10-11
• 1.2.2 可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)11-14
• 1.2.3 氮氧稳定自由基聚合(NMP)14-15
• 1.3 聚合物胶束的制备及载药方法15-17
• 1.3.1 两亲性嵌段共聚物的自组装15-16
• 1.3.2 胶束的制备及表征16
• 1.3.3 聚合物胶束的载药方式16-17
• 1.4 高分子胶束结构的稳定17-20
• 1.4.1 壳交联胶束18-19
• 1.4.2 核交联胶束19-20
• 1.5 环境敏感的嵌段共聚物20-25
• 1.5.1 温度响应型和氧化还原响应型聚合物20-21
• 1.5.2 pH响应型聚合物21-23
• 1.5.3 pH响应型胶束在医学方面的应用23-25
• 1.6 PLA及PDMAEMA的研究现状25-26
• 1.7 本课题的研究意义及内容26-28
• 参考文献28-36
• 第二章 两亲性嵌段共聚物的制备及表征36-49
• 2.1 引言36-37
• 2.2 实验部分37-39
• 2.2.1 原料与试剂37
• 2.2.2 实验仪器与测试37-38
• 2.2.3 PLA-b-PDMAEMA共聚物的制备38-39
• 2.3 结果与讨论39-45
• 2.3.1 链转移剂的结构表征39-40
• 2.3.2 共聚物的结构表征40-42
• 2.3.3 GPC表征共聚物的分子量及其分布42-43
• 2.3.4 TGA测共聚物的热稳定性43-44
• 2.3.5 接触角测试44-45
• 2.4 本章小结45-47
• 参考文献47-49
• 第三章 聚合物胶束的pH敏感性及其作为药载的研究49-63
• 3.1 引言49-50
• 3.2 实验部分50-52
• 3.2.1 原料与试剂50
• 3.2.2 实验仪器与测试50
• 3.2.3 胶束溶液的制备50-51
• 3.2.4 载药胶束的制备51-52
• 3.2.5 载药胶束的体外释放研究52
• 3.3 结果与讨论52-59
• 3.3.1 胶束结构的表征52-54
• 3.3.2 PLA-b-PDMAEMA浓度对自组装形态的影响54-55
• 3.3.3 PLA-b-PDMAEMA嵌段比对自组装形态的影响55
• 3.3.4 PLA-b-PDMAEMA胶束的pH敏感性55-57
• 3.3.5 载药胶束的体外释放行为研究57-59
• 3.4 本章小结59-61
• 参考文献61-63
• 第四章 壳交联胶束的制备及其pH响应性研究63-72
• 4.1 引言63-64
• 4.2 实验部分64-65
• 4.2.1 原料与试剂64
• 4.2.2 实验仪器与测试64-65
• 4.2.3 壳交联胶束溶液的制备65
• 4.3 结果与讨论65-68
• 4.3.1 SCL胶束的稳定性测试65-66
• 4.3.2 交联剂浓度对SCL胶束形态的影响66-68
• 4.3.3 SCL胶束的pH敏感性68
• 4.4 本章小结68-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 附录73

【参考文献】

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