“线性-超支化”超分子聚合物的制备及光响应性自组装行为研究

报道了一种"线性-超支化"超分子聚合物的制备、自组装及其光响应性解组装过程.分别通过可控阴离子开环聚合(ROMBP)和原子转移自由基聚合(ATRP)的方法,制备了以β-环糊精为中心的超支化聚缩水甘油醚(CD-g-HPG)和一端带有偶氮苯基团的线性聚苯乙烯(AZO-PS).两者通过β-环糊精和偶氮苯基团之间的主客体识别作用形成"线性-超支化"超分子聚合物PS-b-HPG.该聚合物可以在水中自组装形成囊泡结构.通过紫外滴定法表征了CD-g-HPG和AZO-PS之间的主客体复合能力,通过SEM和TEM表征了组装体的形貌.最后基于偶氮苯在紫外光照射下发生顺反异构化的性质,用紫外光照射组装体成功实现了组装体的解组装.     

超声和光双重调控的AB_2主客体型两亲分子的超分子自组装与程序化控释研究

合成了一种同时含有单偶氮苯基团和双β-环糊精单元的AB2型两亲分子(Azo-CD2),并通过核磁共振谱和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对其结构进行了表征和确认.动态光散射和透射电子显微镜测试结果表明,在水溶液中,Azo-CD2在无任何外界刺激的条件下可自发地形成球形自组装体,而当施加超声振动后逐渐转变为超分子超支化聚合物自组装体;该自组装体被进一步施加紫外光辐射后可解离成尺寸较小的支化聚集体,而其在可见光辐射下又可以可逆地变回原来的超支化自组装形貌.利用紫外分光光度计测试Azo-CD2自组装体对抗癌药物阿霉素(DOX)的释放曲线发现,通过超声和光的双重调控作用可实现Azo-CD2自组装体对DOX的程序化控制释放.利用一维1H-NMR谱和二维NOESY谱进一步阐明了Azo-CD2自组装体形貌转变过程与其程序化控释结果的相关关系.     

Janus超支化超分子聚合物的构筑及电化学响应性自组装行为研究

本工作报道了第一例具有电化学氧化还原刺激响应性的Janus超支化超分子聚合物,研究了其自组装及响应性解组装的行为.通过阴离子开环聚合和阳离子开环聚合的方法,分别合成了以β-环糊精为中心的亲水超支化聚缩水甘油醚CD-g-HPG和末端为二茂铁的疏水超支化聚（3-乙基-3-羟甲基环氧丁烷）Fc-g-HBPO.两者通过Fc/CD之间的主客体包结络合作用,构筑了两亲性Janus超支化超分子聚合物HBPO-b-HPG.该聚合物在水中可以自组装形成囊泡.通过动态光散射（DLS）跟踪、2D-NOESY和循环伏安曲线表征了CD-g-HPG和Fc-g-HBPO之间的主客体包结络合作用,通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了囊泡结构.最后,研究了囊泡在电化学刺激下的解组装行为,同时也验证了囊泡在加热、加入主客体竞争分子和化学氧化下的稳定性.     

双亲支链梳形共聚物的合成及其自乳化负载药物性能

通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备出聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA),经过叠氮钠与PGMA环氧基团的反应引入叠氮基和羟基,然后依次通过端炔基聚乙二醇(PEG-alk)与叠氮基的点击反应,己内酯(CL)在羟基存在下的开环聚合反应,获得双亲支链梳形共聚物(PGMA-g-PEG/PCL)。利用该梳形共聚物的两亲性,在氯仿-水混合体系中,进行自乳化高效负载阿霉素(DOX),得到负载DOX的纳米粒子。利用核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱确认了最终产物及其前体聚合物的结构。利用动态光散射、紫外可见分光光度计和扫描电镜研究该载药粒子在pH为7.0和5.0的水溶液中的释放。结果表明:该纳米粒子平均粒径约为100nm,该粒子能有效释放DOX,在酸性条件下释放速率加快,且伴随PCL的降解。     

基于主客体模块组装的多功能药物载体的研究

基于β-环糊精和胆固醇之间的主客体识别作用,通过对主客体分子的设计,构筑模块化的组装基元;通过主客体分子组装,将具有靶向功能的乳糖酸、成像功能的异硫氰酸荧光素和治疗作用的阿霉素引入同一超分子聚合物前药胶束中,制备得到多功能的纳米药物传递系统.研究结果表明,具有不同功能的模块基元可通过超分子主客体组装在水中自组装成一定尺寸的前药胶束,并通过二维1H NOESY谱证明了主客体作用的发生.该前药胶束具有p H值响应的药物释放行为,在细胞内涵体/溶酶体酸性环境下药物释放速率显著加快.用荧光显微镜和流式细胞仪对此聚合物前药胶束的细胞内吞行为进行了研究.在乳糖酸受体介导作用下,聚合物前药胶束能在肿瘤细胞内有效富集,并同时观察到阿霉素和异硫氰酸荧光素的荧光,用以跟踪载体在细胞内的位置.MTT的结果进一步表明,该前药胶束能有效地抑制癌细胞的增殖.     

2-羟丙基-β-环糊精与二茂铁衍生物超分子胶束通过氧化还原响应控制药物释放

合成了新型的具有长链的二茂铁衍生物(P-Fc),并将其包络在2-羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)的空腔中,自组装形成超分子囊泡,并通过FTIR、1 HNMR、SEM和CV曲线对其进行结构形貌表征;分别以罗丹明6G(R6G)、盐酸阿霉素(DOX)作为药物,实现了R6G、DOX在囊泡中的成功装载。并通过加入氧化剂,将二茂铁氧化成二茂铁盐,将囊泡破坏,实现了 R6G 和 DOX 的快速定向释放,其药物装载量分别为6.89和39.06μg/mg,最大释放率分别为73.7%和88.2%。     

差别性释放两种药物的层层组装聚合物膜

基于层层组装技术制备了能够差别性释放2种药物的聚合物复合膜.通过大分子前体药物透明质酸-阿霉素(HA-DOX)与壳聚糖(HACC)的层层组装以及膜内后扩散负载甲氨喋呤二钠盐(MTX)的方法,实现了DOX和MTX 2种药物分子在聚合物膜中的负载.DOX和MTX在癌变组织的酸性环境下具有差别性的释放动力学,MTX在24 h内快速释放,而DOX长效缓释达10 d.细胞实验结果表明,差别性释放的DOX和MTX可有效地抑制癌细胞的增殖.     

六元瓜环与配位聚合物[Cd(H2O)3 Cl(4-PCA)]的超分子自组装及光催化性能

本文用水热法合成得到一个六元瓜环(Q[6])与一氯三水(4-吡啶甲酸)合镉(Ⅱ)配位聚合物自组装作用形成的超分子自组装体Q[6]·[Cd(H_2O)_3Cl(4-PCA)]_2·22(H_2O)。自组装体的形成源于瓜环的外壁作用,即Q[6]正电性静电势外壁与配位聚合物中4-吡啶甲酸吡啶环和配位Cl~-离子间的超分子相互作用,以及配位聚合物镉(Ⅱ)离子上配位水分子与瓜环端口羰基氧原子间的氢键作用。该自组装体对溶液中染料具有吸附作用和光催化降解的性能。     

超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯-超支化聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段聚合物的合成与表征

合成了超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯-超支化聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段聚合物(HPS-b-LPS-b-HPMMA). 首先分别合成了带有炔基和溴的三硫代碳酸酯(ATC和BTC), 然后通过苯乙烯(St)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合, 制得端炔基和端基溴的线型聚苯乙烯大分子RAFT试剂, 然后将大分子RAFT试剂的溴末端转化为叠氮末端. 接着在大分子RAFT试剂存在情况下, 通过自缩合原子转移自由基共聚合(SCATRCP)分别制得端炔基超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯(HPS-b-LPS)和端叠氮基超支化聚甲基丙烯酸甲酯-线型聚苯乙烯(HPMMA-b-LPS)两嵌段聚合物. 最后将两种两嵌段聚合物通过点击(click)反应偶合, 得到不对称的超支化-线型-超支化三嵌段聚合物HPS-b-LPS-b-HPMMA. 核磁共振氢谱(¹H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)结果表明, 所得产物分子量可控, 得到了预期结构的聚合物.     

基于二苯并24-冠-8桥联双柱[5]芳烃的线性和网状超分子聚合物

设计合成了一种二苯并24-冠-8桥联双柱[5]芳烃杂交主体1.利用含有2个5-(1,2,3-1H-三氮唑基)戊腈(TAPN)中性键合位点的双主题客体2与主体1中的柱[5]芳烃空腔的强络合构筑了AA/BB型的线性超分子聚合物.进而利用桥链冠醚部分与双主题二级铵盐客体3主客体包结自组装制备了三组分网状的超分子聚合物.通过对线性和网状聚合物进行~1H NMR、黏度、DOSY、SEM等表征,结果表明超分子自组装体的形成呈现浓度依赖性,其线型超分子聚合物在氯仿/丙酮中(V∶V=4∶1)的溶剂中临界聚集浓度(CPC)为28mmol/L.此研究设计了一种利用多次主客体相互作用构建高分子量聚合物的方法,为超分子聚合物的发展开辟了一条新的途径.