选择性胆甾化壳聚糖两亲材料的合成及其自聚集现象

以邻苯二甲酰化壳聚糖(PHCS)为中间体,将胆甾醇琥珀酸酯(CHS)选择性接枝到壳聚糖的6-OH上,再经水合肼脱去N-邻苯二甲酰亚胺基,游离出氨基,获得疏水改性的O-胆甾醇基壳聚糖(O-CHCS)。采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振仪(1HNMR)对产物进行结构表征;通过透析法制备O-CHCS自聚集纳米粒,用透射电镜(TEM)和动态激光粒度分析仪(DLLS)表征了纳米粒的形态、粒径、粒径分布及表面电位;以芘为荧光探针测定O-CHCS的临界胶束浓度(CMC)。结果表明,合成的O-CHCS是一种两亲性化合物,能在水中自聚集形成粒径约337nm,ζ电位为+25.6mV的球形纳米粒,获得的纳米粒具有明显的核壳结构和较低的临界胶束浓度,有望成为疏水性药物或DNA的载体。     

γ-PGA生物纳米涂层的制备与性能研究

首先对生物大分子γ-聚谷氨酸(γ-PGA)进行自组装,制备γ-PGA自组装胶束粒子,利用Zeta电位及纳米粒度分析仪,原子力显微镜(AFM)对胶束粒子的基本性能进行表征。接着以γ-PGA自组装胶束粒子溶液为电解液,通过电沉积技术,在镁合金表面制备γ-PGA生物纳米涂层材料。采用全反射傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FT-IR),X射线衍射仪(XRD),超景深显微镜,扫描电子显微镜(SEM)对涂层样品进行表征。研究结果表明,γ-PGA自组装胶束粒子的流体动力学直径约为221.1nm,所制备的生物纳米涂层材料可降低镁合金的腐蚀速率,且经乙二胺化学交联后涂层的防护性能将得到进一步改善。本文直接使用未改性的γ-PGA为组装基元制备胶束粒子,为γ-PGA的组装提供了一种简便方法,同时利用电诱导将其固定在金属基材表面制备生物纳米涂层材料,进一步拓宽了基于γ-聚谷氨酸自组装胶束粒子的应用领域。     

Cellulose-g-PCL两亲性聚合物的合成表征及自组装行为

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(Bmim Cl)中,通过羟基与单体ε-己内酯之间的开环接枝聚合反应(ROP),制备Cellulose-g-PCL两亲性衍生物,利用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、热重分析等技术对其结构和性能进行表征。通过改变催化剂种类和单体用量调节聚合物分子内疏水/疏水基团比例。荧光探针、透射电镜和动态光散射分析结果表明,Cellulose-g-PCL聚合物在水相中可自组装形成均一球形胶束,粒径位于纳米尺度范围内(30~130 nm),聚合物临界胶束浓度(CMC)较低(9.42~83.43μg/m L)。胶束粒径和CMC值均随聚己内酯的接枝率增加而降低。     

单硫键聚乳酸/聚乙二醇共聚物胶束的制备及超声响应行为

以二环己基碳二亚胺为脱水剂,4-二甲氨基吡啶为催化剂,合成了含有中心硫醚键聚乳酸/聚乙二醇嵌段共聚物(PEG-S-PLA)。动态光散射和扫描电子显微镜结果表明此嵌段共聚物能自组装形成纳米球形胶束,并且可在高强度聚焦超声刺激下导致自组装结构破坏,通过粒径和形貌变化证实了结构的破坏。进一步用紫外吸收光谱研究高强度聚焦超声控制释放行为,结果表明,此新型刺激响应胶束体系对疏水药物的控制释放具有重要意义。     

星形两亲性嵌段共聚物的自组装及其药物控释行为研究

考察了星形两亲性嵌段共聚物-C(CH2OCOCH2- PS80-b-PDMA111)4在选择性溶剂中的自组装过程,通过DLS研究了嵌段共聚物组装成胶束的粒径及粒径分布,并采用TEM观察了胶束的形貌.研究了在不同的pH条件下,胶束粒径随温度的升高而变化的现象;以及胶束在去离子水及pH=10的缓冲溶液中对CLB的控制释放行为.结果发现:嵌段共聚物在选择性溶剂中可自组装成粒径均匀的球形聚集结构,粒径在406nm左右,粒径分布为0.113;在pH=10的缓冲溶液中,胶束浓度较小时,粒径随温度的升高而减小,而浓度较大时胶束粒径则会增加并发生胶束间的聚集直至沉淀析出;在去离子水中,胶束能够有效地加载药物并能延长药物的释放时间.     

基于聚乳酸两亲性共聚物的立构复合胶束与物理凝胶的研究进展

两亲性共聚物在水溶液中可形成胶束、物理凝胶等多层次自组装结构,疏水链段的结晶和立构复合是影响其胶束、物理凝胶形成的过程、结构与性能的重要因素。聚乳酸(PLA)是一种典型的生物基/生物可降解高分子,其2种对映体聚左旋乳酸(PLLA)与聚右旋乳酸(PDLA)之间可形成立构复合结晶。由于立构复合结晶中较强的链间相互作用,含PLLA和PDLA疏水链段的两亲性共聚物水溶液混合后,可形成立构复合胶束与物理凝胶,这为生物可降解、生物相容的胶束与物理凝胶材料的制备与性能调控提供了一种新方法,近年来该领域备受关注。文中介绍了基于PLA两亲性共聚物的立构复合胶束与物理凝胶的制备和性能,并从聚合物链拓扑结构设计出发,详细综述了近年来PLA立构复合胶束与物理凝胶的研究进展,以及聚合物相对分子质量、浓度、共聚组成、温度等因素对立构复合胶束和凝胶结构与性能的影响。     

QC_(0.44)-g-PLA两亲性共聚物合成及自组装纳米胶束在疏水性药物水系载体中的应用

在绿色溶剂1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中,通过纤维素季铵盐的羟基与疏水单体乳酸(LA)之间的开环接枝聚合反应(ROP),在二甲氨基吡啶(DMAP)或1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)的催化作用下制备QC_(0.44)-g-PLA两亲性共聚物。利用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、热重分析、透射电镜、粒径分布和荧光光谱等技术对QC_(0.44)-g-PLA共聚物的结构、性能及自组装行为进行表征。透射电镜和粒径分布结果表明,QC_(0.44)-g-PLA共聚物在水溶液中可自组装成均一球形纳米胶束,其粒径为92~226 nm,疏水链段PLA的摩尔取代度(MS)为0.83~2.54,共聚物临界胶束浓度(CMC)为215~272μg/m L,胶束的粒径和CMC值均随MS的增加而降低。胶束表面电荷呈阳电性,并且对紫杉醇(PTX)和吴茱萸碱(EVO)的包封率随共聚物中PLA的MS值增加而增加,其最大包封率分别为69.7%和66.4%。     

氧化还原敏感型胶束的构建和药物控释性能EI北大核心CSCD

采用3,3'-二硫代二丙酸、乙酰氯、N-Boc-乙醇胺、ε-己内酯、聚乙二醇单甲醚等为原料,通过分子内脱水、酰化、开环聚合、缩合等一系列反应制备了以聚乙二醇单甲醚(mPEG)为亲水端,聚己内酯(PCL)为疏水端,中间含有二硫键链接的两亲聚合物——mPEG-SS-PCL。通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行表征;以阿霉素(DOX)为模型药物,探讨胶束载药性能和氧化还原敏感性能。并通过MTT法评价了聚合物的细胞毒性。研究结果表明,mPEGSS-PCL可自组装形成胶束,该胶束粒径分部均匀,外表圆整,粒径约为190 nm,其结构具有良好的氧化还原敏感性;胶束的载药量为10. 0%,载药稳定性良好,且具有显著的药物控制释放性;此外,胶束在细胞水平表现为良好的生物安全性。     

氧化还原敏感型胶束的构建和药物控释性能

采用3,3'-二硫代二丙酸、乙酰氯、N-Boc-乙醇胺、ε-己内酯、聚乙二醇单甲醚等为原料,通过分子内脱水、酰化、开环聚合、缩合等一系列反应制备了以聚乙二醇单甲醚(mPEG)为亲水端,聚己内酯(PCL)为疏水端,中间含有二硫键链接的两亲聚合物——mPEG-SS-PCL。通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行表征;以阿霉素(DOX)为模型药物,探讨胶束载药性能和氧化还原敏感性能。并通过MTT法评价了聚合物的细胞毒性。研究结果表明,mPEGSS-PCL可自组装形成胶束,该胶束粒径分部均匀,外表圆整,粒径约为190 nm,其结构具有良好的氧化还原敏感性;胶束的载药量为10. 0%,载药稳定性良好,且具有显著的药物控制释放性;此外,胶束在细胞水平表现为良好的生物安全性。     

PCL-b-PHEAA两亲性嵌段共聚物的制备与表征EI北大核心CSCD

两亲性嵌段共聚物分子链中含有亲水链段和疏水链段,在组织工程、药物缓释、基因输送等领域有潜在的应用价值,常被用作生物医用材料。通过原子转移自由基聚合(ATRP)在聚己内酯(PCL)分子链中引入亲水性基团,以改善其疏水性能。文中首先制备了聚己内酯大分子引发剂,PCL与2-溴异丁酰溴(BIBB)反应,得到聚己内酯引发剂;再以溴化亚铜为催化剂,2,2-联吡啶为配体,ATRP法引发羟乙基丙烯酰胺(HEAA)聚合,得到两亲性嵌段共聚物。通过核磁共振、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析、扫描电镜、热重分析等方法对共聚物进行表征。结果表明成功合成了PCL-b-PHEAA共聚物,嵌段共聚物在50℃附近发生熔融转变,为致密的层状结构。两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装成胶束,在药物缓释方面有潜在的应用价值。     

PCL-b-PHEAA两亲性嵌段共聚物的制备与表征

两亲性嵌段共聚物分子链中含有亲水链段和疏水链段,在组织工程、药物缓释、基因输送等领域有潜在的应用价值,常被用作生物医用材料。通过原子转移自由基聚合(ATRP)在聚己内酯(PCL)分子链中引入亲水性基团,以改善其疏水性能。文中首先制备了聚己内酯大分子引发剂,PCL与2-溴异丁酰溴(BIBB)反应,得到聚己内酯引发剂;再以溴化亚铜为催化剂,2,2-联吡啶为配体,ATRP法引发羟乙基丙烯酰胺(HEAA)聚合,得到两亲性嵌段共聚物。通过核磁共振、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析、扫描电镜、热重分析等方法对共聚物进行表征。结果表明成功合成了PCL-b-PHEAA共聚物,嵌段共聚物在50℃附近发生熔融转变,为致密的层状结构。两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装成胶束,在药物缓释方面有潜在的应用价值。     

核-壳-冠结构两亲性环状刷形共聚物的合成及自组装

采用原子转移自由基聚合、开环聚合和酯化反应合成了一系列核-壳-冠结构两亲性环状刷形共聚物——聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯-graft-(聚己内酯-block-聚寡聚(乙二醇甲基丙烯酸酯)))(P(HEMA-g-PCL_(18)-POEGMA)_(50))。通过核磁和凝胶渗透色谱对聚合物的组成进行了分析。通过动态光散射得出共聚物自组装胶束的粒径为33～43 nm,说明聚合物为纳米结构;通过荧光光谱测试了共聚物自组装胶束的临界聚集浓度,得出POEGMA的聚合度为30时,其在水中稳定性最好;通过透射电镜观察得出共聚物自组装胶束为分散性较好的球形结构纳米粒子;通过共聚物对体外抗癌药物阿霉素(DOX)的负载与释药实验,得出其载药率为4.60%,在还原剂二硫苏糖醇(DTT)条件下培养72 h后的DOX累积释放量与无DTT相当,说明共聚物结构不受DTT影响而保持稳定。     

N,N-双烷基-3,6-O-磺丙基壳聚糖的合成及其自组装行为

以壳聚糖为原料,首先合成N,N-双长链烷基壳聚糖(DACS),溶于四氢呋喃(THF)中用NaH活化后与1,3-丙烷磺内酯反应,制得N,N-双烷基-3,6-O-磺丙基壳聚糖(SPDACS)两亲性衍生物。用FT-IR、1 H-NMR、EA和溶解性实验等对产物进行表征,并研究其在水溶液中的自组装行为。结果表明,SP-DACS能溶于酸性、中性和碱性水溶液中,在水溶液中形成的自组装纳米聚合物胶束为球形结构。随着烷基链长度的增加(8、10、12),临界胶束浓度(CMC)从0.014mg/mL减小到0.006mg/mL,平均粒径从169.4nm减小到117.0nm。甲苯胺蓝变色实验结果表明SPDACS具有类肝素结构,有望成为血液相容性良好的药物载体。     

新型偶氮功能化两亲性嵌段共聚物的合成及其光响应行为

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法制备了以苯乙烯-马来酸酐交替共聚物(PSMA)与聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MAPEG)组成的共聚物(PSMA-b-PMAPEG),经4-氨基偶氮苯(4-AAB)修饰得光响应性两亲性嵌段共聚物P(St-al-Ma/azo-MaIM)-b-PMAPEG。用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1 H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行表征。此共聚物在水中可自组装形成胶束,由透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)表征可知胶束直径约100nm。用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究胶束溶液的吸光度随光照时间的变化;DLS和扫描电子显微镜(SEM)观察紫外光和可见光辐射对胶束粒径的影响,结果表明,胶束经365nm紫外光照射后,偶氮苯由反式结构转变成顺式结构,粒径增大;再经420nm可见光照射,偶氮苯结构又从顺式转变回反式,粒径减小到初始值。     

温度敏感型两亲性嵌段聚合物的合成与表征

以二硫代苯甲酸(4-氰基戊酸)酯为链转移剂,苯乙烯为亲油单体,乙烯基己内酰胺为亲水性单体,通过RAFT技术合成了两亲性嵌段共聚物。由FT-IR、1H-NM R和13C-NM R确定了共聚物的结构,分子量及其分布通过GPC测定,分别为14600 g/m o l和1.21。粒度测定结果发现,两亲性共聚物可在水溶液中自组装成胶束,其粒径约为150 nm,TEM观察胶束呈球形,其尺寸证实了粒度测定结果。由胶束溶液在不同温度下的透光率证实了胶束的温度敏感性。通过在不同温度测定胶束粒径发现其随着温度的升高而增加,并且多分散指数也在增加,这是由胶束的凝聚造成的。     

叶酸受体靶向的聚乳酸共聚物胶束的制备及性质研究

叶酸偶联的羟脯氨酸-乳酸共聚物(PLLA-PHpr-FA)是一种新型的叶酸受体靶向生物降解聚合物,研究PLLA-PHpr-FA自组装形成胶束的能力及胶束的性质。临界胶束浓度(CMC)用芘荧光探针测定,结果表明,CMC很低并依赖于乳酸/羟脯氨酸的比例。透射电子显微镜(TEM)显示共聚物胶束呈现典型的核/壳结构。动态激光光散射(DLS)测定粒径及粒径分布结果显示,粒径受乳酸/羟脯氨酸比例和丙酮量调控,但粒子几乎不受稀释的影响。用紫外分光光度法测定胶束的载药量和包封率表明,共聚物胶束对疏水性药物的包载较好。因此,PLLA-PHpr-FA胶束可以作为肿瘤靶向的药物载体。     

光响应聚丙烯酸-丙烯酸芘甲酯胶束的制备与表征

用偶氮二异丁腈(AIBN)引发丙烯酸与丙烯酸芘甲酯进行自由基聚合,得到丙烯酸-丙烯酸芘甲酯两亲性共聚物。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和紫外分光光度计(UV)对聚合物的结构进行了表征。结果表明,聚合反应成功,所得共聚物中丙烯酸与丙烯酸芘甲酯的物质的量比为20∶1。此共聚物在水中可自组装形成胶束,动态光散射(DLS)及扫描电镜测试结果表明,胶束粒径约170 nm。此胶束具有光响应性,可在紫外光的照射下发生瓦解。     

巨型表面活性剂的溶液自组装

两亲性化合物的溶液自组装可形成有序的纳米结构,在纳米科学、生物载药、光电子等领域有着巨大的应用价值。近十年来,以具有三维刚性结构的分子纳米粒子为结构基元,研究者发展了一种分子尺度介于小分子表面活性剂和两亲性嵌段共聚物之间的两亲性化合物——巨型表面活性剂。巨型表面活性剂通过高效的"点击"化学连接亲水的分子纳米粒子头和疏水的聚合物尾链,具有精准的化学结构和灵活的分子构型可调节性。文中系统总结了巨型表面活性剂在溶液自组装方面的研究进展,从自组装体的形成机理角度,阐述了在溶液中巨型表面活性剂的自组装体的形成和演化。通过精准调控巨型表面活性剂的化学结构、分子构型以及实验条件可以得到丰富多样的有趣的自组装结构,这种自下而上构筑有序纳米结构的方法,为纳米技术的应用提供了多样化的材料库。     

嵌段共聚物PDMAEMA-b-PS的合成及自组装行为

以α-氯代丙酸乙酯(ECP)为引发剂,CuCl/PMDETA为催化体系,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法制备大分子引发剂聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(PDMAEMA-Cl),进而引发第二单体苯乙烯(St)的聚合制备了不同嵌段比的双亲性嵌段共聚物PDMAEMA-b-PS。核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析表明,所得聚合物结构明确且相对分子质量及分布可控,进而使PDMAEMA-b-PS在选择性溶剂中自组装形成胶束。研究了pH值和嵌段共聚物的链段比及温度对胶束粒径的影响,发现亲水链段长度相同的条件下,疏水链段越长或体系的pH值较小,胶束粒径越大;同时粒径随温度的升高而减小。该胶束具有pH温度双重响应性。     

P(LMA-MA)两亲性梳型聚合物的合成与表征

采用溶液聚合方式,合成了具有两亲性梳型结构的聚甲基丙烯酸十二酯-马来酸酐共聚物P(LMA-MA)。使用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)等检测手段对聚合物的组成结构进行了表征。在选择性溶剂(水)中制备了P(LMA-MA)两亲性梳型聚合物的胶束,通过Zeta电位粒径分析仪和透射电子显微镜(TEM)探讨了两亲性梳型聚合物在胶束化过程中胶束形态和尺寸的影响因素。实验表明,由于两亲性梳型聚合物的结构特点,P(LMA-MA)形成200nm以上尺寸的胶束;在浓度范围0.5 g/L-1.75 g/L、温度范围25℃-50℃和pH值范围4-8时,胶束可稳定形成和存在。