氢键调控聚己内酯-b-聚氧化乙烯（PCL-b-PEO）结晶性胶束的形貌

发布时间：2017-08-23 07:25

  本文关键词：氢键调控聚己内酯-b-聚氧化乙烯（PCL-b-PEO）结晶性胶束的形貌

  更多相关文章： PCL-b-PEO 结晶性胶束 形貌转变 苯酚 左旋苏氨酸 可逆转变

【摘要】：结晶性嵌段共聚物在选择性溶剂中由结晶驱动可以自组装形成多种形貌的结晶性胶束,其自组装过程具有较好的可控性,近些年逐渐受到人们的关注。研究者们通过改变嵌段长度、结晶温度和溶剂环境等条件改变了胶束的归一化接枝密度(σ),从而实现了对结晶性胶束形貌和尺寸的调控。我们以聚(ε-已内酯)-b-聚氧化乙烯(PCL-b-PEO)为研究对象,以动态激光光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)为主要测试手段,希望通过调控氢键的形成来改变PCL-b-PEO胶束的归一化接枝密度,进而更加系统的调控胶束的形貌和尺寸。此外,我们还将探索PCL-b-PEO结晶性胶束可逆生长的可行性。本文首先考察了具有单一氢键给体基团的模型小分子苯酚对PCL-b-PEO结晶性胶束形貌和尺寸的影响,并尝试探究其作用机理。我们发现苯酚能够驱使PCL-b-PEO结晶性胶束发生“棒-球”转变,转变随着苯酚的加入立即发生,胶束尺寸变得更加均一。这种“棒-球”转变是由于苯酚与PEO分子链间形成氢键而络合在胶束壳层,使胶束的归一化接枝密度和吉布斯自由能增大,由于胶束趋向于吉布斯自由能最低,因而发生“棒-球”转变。结晶性胶束这种由棒到球逆向转变的现象尚属首次报导。考虑到PCL-b-PEO结晶性胶束可以用作药物载体,使用环境中存在各式各样的氨基酸,因此我们考察了左旋苏氨酸对PCL-b-PEO结晶性胶束形貌和尺寸的影响。研究发现左旋苏氨酸能够驱使胶束发生“球-棒”或者“球-片”形貌转变,这些转变可能是由于左旋苏氨酸含有多个氢键给体基团可以与PEO分子链形成氢键,从而有一定几率物理交联不同的PEO分子链,降低了胶束的归一化接枝密度,使结晶性胶束的生长侧面暴露,促使胶束外延生长尺寸增大。结晶性胶束发生生长后的形态由于结晶的固化作用通常是不可逆变化的,当其生长为大尺寸的胶束后只有通过外力协助如超声、加热熔融等手段方能将其打断,而不能通过调节胶束的归一化接枝密度以及吉布斯自由能使其尺寸自发的减小。结合首次发现的苯酚使胶束发生逆向转变的现象,我们考察了PCL-b-PEO结晶性胶束可逆生长的可行性。分别通过苯酚和左旋苏氨酸与PEO形成的氢键调控PCL-b-PEO结晶性胶束的归一化接枝密度和吉布斯自由能,实现对胶束打断以及生长的效果以及胶束形貌的可逆转变,并制备了更加尺寸均一的长棒状胶束。
【关键词】：PCL-b-PEO 结晶性胶束 形貌转变 苯酚 左旋苏氨酸 可逆转变
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O648.1
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-31
• 1.1 引言12-13
• 1.2 嵌段共聚物结晶性胶束的形貌及其影响因素13-21
• 1.2.1 共聚物链结构的影响13-17
• 1.2.2 溶剂性质的影响17-19
• 1.2.3 结晶温度/条件的影响19-21
• 1.3 嵌段共聚物结晶性胶束的活性生长21-23
• 1.4 嵌段共胶束23-27
• 1.5 氢键作用对无定形胶束形貌的调控27-30
• 1.6 课题的提出30-31
• 2 实验部分31-41
• 2.1 实验中所用的主要试剂及其纯化31-32
• 2.1.1 实验中所用的主要试剂31-32
• 2.1.2 试剂的纯化32
• 2.2 聚(ε-已内酯)-b-聚乙二醇嵌段共聚物的合成及表征32-37
• 2.2.1 席夫碱合成方法32-33
• 2.2.2 单中心催化剂合成方法33
• 2.2.3 聚合物的合成方法33-34
• 2.2.4 聚合物表征方法34-37
• 2.3 PCL-b-PEO胶束的制备37-38
• 2.4 胶束形貌的表征38-41
• 2.4.1 动态激光光散射(DLS)测试38-39
• 2.4.2 透射电子显微镜(TEM)测试39
• 2.4.3 差示扫描量热法(DSC)测试39
• 2.4.4 傅里叶转变红外光谱(FT-IR)39-41
• 3 苯酚调控PCL-b-PEO结晶性胶束形貌41-61
• 3.1 利用动态激光光散射探究主要规律42-52
• 3.1.1 苯酚以及对苯二酚对PCL-b-PEO结晶性胶束形貌的影响42-44
• 3.1.2 苯酚对不同嵌段长度的PCL-b-PEO结晶性胶束形貌的影响44-48
• 3.1.3 胶束稳定性的动力学测试48
• 3.1.4 动态激光光散射自相关函数的拟合48-52
• 3.2 透射电子显微镜验证形貌转变52-54
• 3.3 PEO与苯酚的相互作用54-59
• 3.3.1 动态激光光散射验证相互作用54-55
• 3.3.2 差示扫描量热法验证相互作用55-57
• 3.3.3 傅里叶转变红外光谱验证相互作用57-58
• 3.3.4 透析实验验证相互作用58-59
• 3.4 对于机理的解释59-60
• 3.5 本章小结60-61
• 4 左旋苏氨酸调控PCL-b-PEO结晶性胶束形貌61-75
• 4.1 甘氨酸和左旋苏氨酸对PCL-b-PEO结晶性胶束的影响61-63
• 4.2 PCL-b-PEO结晶性胶束在左旋苏氨酸作用下的形貌转变63-68
• 4.2.1 动态激光光散射测试结果63-65
• 4.2.2 透射电子显微镜测试结果65-68
• 4.3 左旋苏氨酸浓度对PCL-b-PEO结晶性胶束的影响68-70
• 4.4 不同pH值对PCL-b-PEO结晶性胶束的影响70-73
• 4.4.1 动态激光光散射测试结果70-72
• 4.4.2 透射电子显微镜测试结果72-73
• 4.5 本章小结73-75
• 5 PCL-b-PEO结晶性胶束形貌的可逆转变75-82
• 5.1 PCL-b-PEO结晶性胶束形貌可逆变化的DLS表征75-79
• 5.2 PCL-b-PEO结晶性胶束形貌可逆变化的TEM表征79-81
• 5.3 本章小结81-82
• 6 结论与展望82-84
• 6.1 主要结论82-83
• 6.2 工作展望83-84
• 参考文献84-95
• 作者简介95
• 攻读硕士学位期间发表的论文95

【相似文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 何伟娜;;PCL-b-PEO结晶性胶束的可控生长[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 杨洁心;氢键调控聚己内酯-b-聚氧化乙烯（PCL-b-PEO）结晶性胶束的形貌[D];浙江大学;2015年

，

本文编号：723725