基于环状拓扑结构新型聚合物载体的设计、合成、自组装行为及其载药胶束的体外抗肿瘤性能研究
发布时间：2020-12-27 06:57
聚合物的高级拓扑结构对其理化性质、自组装行为和自组装体的性能均具有显著的影响,因此开展具有高级拓扑结构的大分子的设计和精准合成无论是对高分子科学的基础研究还是对高分子材料的应用研究均具有颇为重要的意义。在已报道的各种聚合物高级拓扑结构中,环状及其衍生的拓扑结构由于聚合物链末端的缺乏,而赋予了聚合物显著不同于传统线性聚合物的理化性质,如流体力学体积小等,因而引起了国内外学者们广泛的关注。然而,目前在含环高分子的精准可控合成方面仍存在一定的挑战,这限制了含环高分子的应用及其构效关系研究。为了解决上述问题,本学位论文设计合成了一系列新型含环高分子,并系统研究了其拓扑结构对聚合物在水溶液中的自组装行为的影响,且评价了其自组装胶束作为药物载体在体外的治疗性能。学位论文各章具体研究内容和主要结果如下:1.在第一章中,我们综述了环状聚合物的合成方法,环状结构对聚合物自组装行为的拓扑效应,环状衍生拓扑结构聚合物的研究现状以及环状聚合物的潜在应用。2.在第二章中,我们通过开环聚合（ROP）和双官能团双分子偶联反应相结合的方法,制备了环状两亲性二元嵌段共聚物,环状（聚（乙二醇）-b-聚（ε-己内酯））（c...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
扩环法合成环状聚合物的示意图[58]
兰州大学博士研究生学位论文基于环状拓扑结构新型聚合物载体的设计、合成、自组装行为及其载药胶束的体外抗肿瘤性能研究3在于形成稳定的环状聚合物是基于固有的聚合、解聚和反咬合速率，因此，必须谨慎选择催化剂和反应组分，以确保高分子量、低多分散性和完全去除催化剂，而要同时做到这些是异常困难的。图1-1扩环法合成环状聚合物的示意图[58]。1.2.2闭环法闭环法[59-61]是通过线性聚合物链末端的活性反应官能团的偶联得到环状聚合物，如图1-2所示。此外，闭环方式可分为以下三类。图1-2闭环法合成环状聚合物的示意图[62]。（1）同型双官能团双分子偶联，通过两端含有相同官能团的线性聚合物和小分子连接剂的偶联实现环的闭合，如图1-2A所示。因为同型双官能团聚合物的双分子环化反应对聚合物和双分子偶联剂都是一级反应，所以使用准确的化学计量
兰州大学博士研究生学位论文基于环状拓扑结构新型聚合物载体的设计、合成、自组装行为及其载药胶束的体外抗肿瘤性能研究4数量的试剂至关重要。如果在同型双官能团聚合物中加入过量的双官能连接剂，就会导致聚合物的端基都与连接剂反应，从而阻止环化，如图1-3的情况I所示，相反，如果投入过量的双官能聚合物，则主要产物为线性聚合物二聚体，如图1-3的情况II所示，即使是1:1的化学计量比投料，要排除这两种副产物也是很困难的。因为通过对分子内环化和分子间低聚化竞争动力学的研究发现，形成环状聚合物的第一步是聚合物与连接剂之间反应形成线性中间体，然而，一旦中间体形成，二级偶联和低聚反应的速率就会与环化速率相竞争，因此副产物的生成是不可避免的。图1-3在双分子同型双官能团环化过程中由不精确的化学计量形成的副产物的示意图[58]。（2）同型双官能团单分子偶联，这种方法是在Grubbs催化剂的存在下，通过同型双官能团聚合物前体的易位聚合物环化（MPC）得到环状聚合物，如图1-2C所示。Tezuka和Komiya[63]通过将聚四氢呋喃的末端用烯丙基封端，以Grubb钌基转位催化剂，在高度稀释的条件下成功制备了环状聚四氢呋喃，这是早期证明有效自偶联环化反应的一个实例。这种方法的一个优点是产率很高，即使在高度稀释的条件下。然而，在这种单分子情况下，尽管线性前体的稀释抑制了低聚反应，但由于反应性基团彼此束缚，因此不会降低分子内偶联的速率。只有将高效的自偶联反应应用于该方法，才能在抑制低聚副产物的同时制备结构明确的环状聚合物。（3）异型双官能团单分子偶联，通过单一线性聚合物两端的互补性反应官能团的偶联成环，如图1-2B。与同型双官能团双分子偶联法相比，此方法的显著优势是互补官能团相互束缚，消除了由于化学计量
本文编号：2941295
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
扩环法合成环状聚合物的示意图[58]
兰州大学博士研究生学位论文基于环状拓扑结构新型聚合物载体的设计、合成、自组装行为及其载药胶束的体外抗肿瘤性能研究3在于形成稳定的环状聚合物是基于固有的聚合、解聚和反咬合速率，因此，必须谨慎选择催化剂和反应组分，以确保高分子量、低多分散性和完全去除催化剂，而要同时做到这些是异常困难的。图1-1扩环法合成环状聚合物的示意图[58]。1.2.2闭环法闭环法[59-61]是通过线性聚合物链末端的活性反应官能团的偶联得到环状聚合物，如图1-2所示。此外，闭环方式可分为以下三类。图1-2闭环法合成环状聚合物的示意图[62]。（1）同型双官能团双分子偶联，通过两端含有相同官能团的线性聚合物和小分子连接剂的偶联实现环的闭合，如图1-2A所示。因为同型双官能团聚合物的双分子环化反应对聚合物和双分子偶联剂都是一级反应，所以使用准确的化学计量
兰州大学博士研究生学位论文基于环状拓扑结构新型聚合物载体的设计、合成、自组装行为及其载药胶束的体外抗肿瘤性能研究4数量的试剂至关重要。如果在同型双官能团聚合物中加入过量的双官能连接剂，就会导致聚合物的端基都与连接剂反应，从而阻止环化，如图1-3的情况I所示，相反，如果投入过量的双官能聚合物，则主要产物为线性聚合物二聚体，如图1-3的情况II所示，即使是1:1的化学计量比投料，要排除这两种副产物也是很困难的。因为通过对分子内环化和分子间低聚化竞争动力学的研究发现，形成环状聚合物的第一步是聚合物与连接剂之间反应形成线性中间体，然而，一旦中间体形成，二级偶联和低聚反应的速率就会与环化速率相竞争，因此副产物的生成是不可避免的。图1-3在双分子同型双官能团环化过程中由不精确的化学计量形成的副产物的示意图[58]。（2）同型双官能团单分子偶联，这种方法是在Grubbs催化剂的存在下，通过同型双官能团聚合物前体的易位聚合物环化（MPC）得到环状聚合物，如图1-2C所示。Tezuka和Komiya[63]通过将聚四氢呋喃的末端用烯丙基封端，以Grubb钌基转位催化剂，在高度稀释的条件下成功制备了环状聚四氢呋喃，这是早期证明有效自偶联环化反应的一个实例。这种方法的一个优点是产率很高，即使在高度稀释的条件下。然而，在这种单分子情况下，尽管线性前体的稀释抑制了低聚反应，但由于反应性基团彼此束缚，因此不会降低分子内偶联的速率。只有将高效的自偶联反应应用于该方法，才能在抑制低聚副产物的同时制备结构明确的环状聚合物。（3）异型双官能团单分子偶联，通过单一线性聚合物两端的互补性反应官能团的偶联成环，如图1-2B。与同型双官能团双分子偶联法相比，此方法的显著优势是互补官能团相互束缚，消除了由于化学计量
本文编号：2941295
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