PEGMA磁性纳米凝胶的光化学原位合成、表征及载药性能研究

报道了一种应用光化学法一步原位合成具有良好亲水性和生物相容性的PEGMA磁性纳米凝胶的方法．在亲水性Fe3O4纳米粒子水体系中,以甲基丙烯酸聚乙二醇酯（PEGMA）N单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,紫外光辐照下原位聚合制备了聚（甲基丙烯酸聚乙二醇酯）磁性纳米凝胶（简称为PEGMA磁性纳米凝胶）,应用傅立叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析仪（TGA）对磁性纳米凝胶的表面官能团和组分进行了分析,结果显示经紫外辐照后PEGMA成功包覆在Fe3O4纳米粒子表面,从而制备得到PEGMA磁性纳米凝胶,磁性Fe3O4含量高达53．4％;对磁性纳米凝胶的形貌、粒径、表面Zeta电位及磁学性质等进行了表征,结果显示磁性纳米凝胶形状较规则,具有核-壳结构,干燥状态下平均粒径约为46nm,而湿态下平均水合粒径为68．4nm,表明其外层的水凝胶在水相中具有较强的吸水膨胀能力;磁性纳米凝胶具有超顺磁性,饱和磁化强度为58．6emu／g,在生理pH下,磁性纳米凝胶的表面Zeta电位为-16.3～-17.3mV,能够减少与血红蛋白的吸附作用,可在血液中保持稳定．在其载药性能中发现,PEGMA磁性纳米凝胶对模型药物阿霉素具有良好缓释性能．该超顺磁性纳米凝胶具有高的饱和磁化强度,生理pH下负的表面Zeta电位,以及良好的亲水性和生物相容性等特性,预示着在靶向载药等生物医学领域有着广泛的应用前景．     

pH敏感纳米凝胶的制备及其在siRNA转染中的应用

通过分散聚合的方法,以改性了双键的葡聚糖(Dex-AA)作为交联剂,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)作为单体,过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED)分别作为引发剂和助引发剂,合成了不同交联度的、具有pH敏感内吞增强作用的葡聚糖纳米凝胶(DD-NGs),并测试了其复合siRNA进行转染的能力.实验结果表明,该纳米凝胶表面带有正电荷,具有较好的担载siRNA进入肿瘤细胞并沉默基因的能力,且具有pH响应粒径变化的性质.在pH=7.4的体液环境中,纳米凝胶与基因的复合物粒子较小;在肿瘤酸性(pH=6.8)条件下,纳米凝胶与基因的复合物粒子变大,显著地增强了肿瘤细胞对纳米凝胶与基因复合物的内吞.     

高分子复合药物(阿司匹林和烟酸)的合成与表征

通过酰氯法分别由阿斯匹林和烟酸与甲基丙烯酸-2-羟基乙酯合成了含阿司匹林的可聚合单体(A)和含烟酸的可聚合单体(B)，然后将它们进行了聚合，得到了含阿司匹林和烟酸的复合药物。测定了A和B的竞聚率，产物经核磁共振及凝胶渗透色谱表征。     

pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的制备及性能

以聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)为大分子稳定剂,通过乳液聚合制备稳定性良好的具有pH响应性聚甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯(PDEA)微凝胶,以其为模板将一定量的四氯钯酸钠(Na2PdCl4)溶液通过静电作用充分络合到高分子微凝胶的网络结构中,并以NaBH4为还原剂,原位合成法制备pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂.利用透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、热重分析(TGA)和X射线衍射仪(XRD)分别对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的形貌、pH响应性、静电力、Pd负载量和Pd晶型进行了表征及分析.结果表明,制备得到的纳米Pd的平均粒径约为3.5 nm;紫外吸收光谱图中,PDEA-Na2PdCl4复合体系在波长280 nm出现吸收峰,证明PdCl42-与微凝胶之间存在相互作用力;pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂还原4-硝基苯酚具有很好的催化活性,其催化活性与微凝胶网络的pH响应性有一定关系.此外对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂循环使用的状况进行了初步研究.     

磁性多孔γ-Fe_2O_3/P(St-DVB-MAA)聚合物微球的制备及其表征

以油酸包裹的γ-Fe2O3为磁性来源,选用苯乙烯(St)、二乙烯苯(DVB)和甲基丙烯酸(MAA)为共聚单体,通过改进的悬浮聚合法,制备了表面含有羧基的多孔磁性高分子微球.利用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜以及热重分析仪(TG)等对聚合物进行了性能表征.FTIR和光学显微镜结果分析表明,苯乙烯、二乙烯苯和甲基丙烯酸在磁性粒子的表面发生了聚合反应,生成了聚合物包埋磁粉的磁性聚合物复合微球,且微球表面含有羧基;SEM和光学显微镜分析测试结果显示合成的磁性γ-Fe2O3/P(St-DVB-MAA)复合粒子呈球形,微球具有多孔结构,且微球之间不发生团聚,微球粒子粒径分布均匀,大多数粒子粒径分布在0.4~0.9mm之间;TG测试的结果表明,磁性γ-Fe2O3被包覆在聚合物微球之中,且磁性粒子在微球中的包覆率达到12.12%.     

P(MAA-co-AM)纳米水凝胶的制备与表征

利用单体对之间的氢键特殊相互作用,采用一步反应在水相中共聚甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酰胺(AM)和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA),制备了pH响应性共聚物P(MAAco-AM)纳米水凝胶。采用纳米粒度与电位分析仪、傅里叶红外光谱仪、透射电子显微镜、场发射扫描电镜等对P(MAA-co-AM)纳米水凝胶的尺寸、形貌、组成和结构进行了表征。系统研究了反应参数对P(MAA-co-AM)纳米水凝胶的影响。结果表明:当两单体等物质的量投料时所制备的P(MAA-co-AM)纳米水凝胶粒径分布最窄(〈Dh〉=129nm,PDI=0.095),且其粒径随着两单体用量的增加而增大。随着单体加入时间的延长或EGDMA用量的增加,P(MAA-co-AM)纳米水凝胶的粒径逐渐变小。P(MAA-co-AM)纳米水凝胶表现出极好的pH响应性:当介质的pH从4增加到8时,溶胀比高达7,体积扩张了343倍。     

温度、pH敏感性核壳结构微凝胶的制备及性质

以无皂乳液分步聚合的方法, 将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)交联反应3 h, 制得种子乳液, 再向种子乳液中加入甲基丙烯酸(MAA)功能性单体继续反应2 h, 制备了具有温度、pH敏感性的核壳结构微凝胶. 通过透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(IR)等表征了微凝胶外貌形态及结构组成, 动态光散射(DLS)测定了微凝胶粒径响应热、pH的变化及微凝胶Zeta电位的变化. 结果表明凝胶形貌为异型核壳结构; Zeta电位与微凝胶粒径随温度、pH变化相关.     

磁性能可控的聚(N-异丙基丙烯酰胺)基纳米复合水凝胶的制备与表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体、焦磷酸钠改性的无机锂皂石(Clay-S)为物理交联剂,制备了温敏性的纳米复合水凝胶(NC gels),通过原位化学沉淀法引入Fe3O4纳米粒子,制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺)基磁性纳米复合水凝胶(MNC gels)。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)、差示扫描量热分析(DSC)、综合物性测量系统(PPMS)等测试方法表征了凝胶网络的结构形态、磁性粒子的晶型及其分布、凝胶的温敏性和磁性能。重点研究了制备过程中的浸泡液铁盐浓度、预聚液的单体浓度及黏土含量对凝胶磁性能的影响,并对上述影响因素进行了分析和模拟。结果表明:MNC gels同时具有温敏性和磁敏性,且其磁性能受浸泡液铁盐浓度、预聚液的单体浓度及黏土含量影响;根据影响因素显著性水平建立了可预测MNC gels磁性能的模型,使磁性能的可控制备成为可能。     

新型水溶性共轭嵌段含糖聚合物的合成与表征

以两端溴化的聚9,9-二己基芴作为大分子引发剂, 6-O-甲基丙烯酰基-1,2∶3,4-二-O-异亚丙基-D-吡喃型半乳糖(6-O-Methacryloyl-1,2∶3,4-di-O-isopropylidene-D-galactopyranose, MaIpGa)为单体, 氯化亚铜/1,1,4,7,10,10-六甲基三乙基四胺为催化剂, 通过原子转移自由基聚合(ATRP), 合成了一种新型的具有良好光学性能的三嵌段共聚物聚甲基丙烯酸羟基保护半乳糖酯-聚芴-聚甲基丙烯酸羟基保护半乳糖酯(PMaIpGa-PF-PMaIpGa). 在酸性条件下进一步水解, 得到水溶性的聚甲基丙烯酸半乳糖酯-聚芴-聚甲基丙烯酸半乳糖酯(PMaGa-PF-PMaGa)三嵌段聚合物, 其结构和分子量(分布)通过核磁共振、红外光谱和凝胶渗透色谱(GPC)确证, 并研究了其紫外-可见和荧光光谱特性.     

Fe3O4表面原位引发可控/“活性”聚合制备磁性聚苯乙烯纳米粒子

采用化学共沉淀方法合成了Fe3O4纳米粒子, 用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(3-MPS)对其进行表面接枝修饰, 然后以苯乙烯(St)为单体, 过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基(HTEMPO·)为稳定自由基介质, 采用可控/“活性”自由基聚合技术在修饰后的Fe3O4纳米粒子表面原位引发聚合, 制备了粒径小、分布窄、磁含量高的磁性聚苯乙烯（PS）纳米粒子. X射线衍射(XRD)研究表明, 所合成的Fe3O4粒子为尖晶石结构. 凝胶渗透色谱(GPC)分析表明, 聚苯乙烯的分子量与反应时间呈较好的线性关系. 透射电镜(TEM)观察表明, 所制备的磁性聚苯乙烯纳米粒子的粒径在20-30 nm之间. 热重(TG)分析得到磁性聚苯乙烯纳米粒子的磁含量为62.6%. 振动样品磁强计(VSM)测试结果表明, 磁性聚苯乙烯纳米粒子的比饱和磁化强度为31.7 emu·g-1, 呈现单磁畴结构.     

用于α-胰凝乳蛋白酶固定化的氨基超顺磁纳米凝胶的光化学合成与表征

通过霍夫曼降解光化学原位聚合制备的聚丙烯酰胺包覆的Fe3O4纳米粒子得到了氨基化磁性纳米凝胶, 用缩合剂1-乙基-3-(3-二甲胺)碳二亚胺成功地将α-胰凝乳蛋白酶固定到氨基化磁性纳米凝胶上, 并采用光子相关光谱、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜、X射线粉末衍射和热重-示差扫描量热联用等多种手段对其进行了表征. 固定化了的α-胰凝乳蛋白酶平均粒径约为31 nm; 热重法测得每克凝胶上的载酶量为69 mg, BCA 法测得每克凝胶上的载酶量为61 mg; 酶的固定化和氙灯辐照并未改变Fe3O4的晶形结构; 固定化酶比活力为0.93 U/(mg·min), 为自由酶活力的59.3%; 磁含量高达88%, 具有优异的磁响应性能, 可应用于诸多生物医药领域的快速检测、分离及酶的再生利用.     

用于α-胰凝乳蛋白酶固定化的氨基超顺磁纳米凝胶光化学合成与表征

通过霍夫曼降解光化学原位聚合制备的聚丙烯酰胺包覆的Fe3O4纳米粒子得到了氨基化磁性纳米凝胶,用缩合剂1-乙基-3-(3-二甲胺)碳二亚胺成功地将α-胰凝乳蛋白酶固定到氨基化磁性纳米凝胶上,并采用光子相关光谱、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜、X射线粉末衍射和热重-示差扫描量热联用等多种手段对其进行了表征.固定化了的α-胰凝乳蛋白酶平均粒径约为31 nm;热重法测得每克凝胶上的载酶量为69 mg,BCA 法测得每克凝胶上的载酶量为61 mg;酶的固定化和氙灯辐照并未改变Fe3O4的晶形结构;固定化酶比活力为0.93 U/(mg·5min),为自由酶活力的59.3%;磁含量高达88%,具有优异的磁响应性能,可应用于诸多生物医药领域的快速检测、分离及酶的再生利用.     

pH响应性阳离子型微凝胶的制备及性质研究

以甲基丙烯酸-(N,N-二甲氨基)乙酯(DMAEMA)和丙烯酸乙酯(EA)为共聚单体, 二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂, 采用半连续乳液聚合法, 制备了具有pH响应性的阳离子型微凝胶, 并研究不同聚合条件对所合成的微凝胶性质的影响. 利用透射电子显微镜(TEM)、激光粒度分析仪和流变仪对微凝胶进行一系列表征. 研究了介质pH值对微凝胶的形态、平均粒径、zeta电位、溶液浊度(透光率)的影响, 以及NaCl盐溶液对微凝胶分散体系稳定性的影响. 结果表明, 这类阳离子型微凝胶体系具有良好的pH响应性, 在pH＝7左右发生相转变. 此外, 研究表明不同浓度NaCl溶液对微凝胶的稳定性有一定影响, 临界絮凝浓度约为1.3 mol•L－1.     

含吡咯烷酮基丙烯酸酯类单体的合成及聚合

轻度交联的聚甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)是众所周知的医用水凝胶,即所谓的“Hvdron”。但其吸水率一般在59%(EWC为37%),并不尽人意。近年来,为了提高这类水凝胶的亲水性及生物相容性,常用一些亲水性的烯类单体进行表面改性或通过共聚以达到此目的,N-乙烯基吡咯烷酮是较为常用的这类单体之一。本文合成了含吡咯烷酮基丙烯酸酯类的单体,即丙烯酸2-N-吡咯烷酮基乙酯(PyEA),甲基丙烯酸2-N-吡咯烷酮基乙醋(PyEMA),并研究了这两种单体在甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)与过硫酸钾(KPS)所组成的氧化还原引发体系下的聚合。     

甲基丙烯酸2-羟乙酯水溶液聚合与硫氰化钠的效应

<正> 甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)是一带有羟基的功能性单体,它可以在自由基聚合引发剂如过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二异丙酯或氧化还原引发体系过硫酸盐-乙酸二甲胺基乙酯的作用下进行自由基聚合,我们已报道带有羟基的单体如HEMA、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)及甲基丙烯酯3-甲氧基-2-羟丙酯(MHPMA)可用     

微波辐射无皂乳液聚合制备荧光乳液纳米粒子及其性能研究

以苯乙烯(St)为主要单体,对苯乙烯磺酸钠(NaSS)和可聚合稀土荧光配合物(Eu(AA)(BA)_2Phen)为功能性单体,通过微波辐射无皂乳液聚合制备了Poly(St-NaSS-Eu(AA)(BA)_2Phen)共聚物荧光乳液纳米粒子.利用红外光谱对共聚物的结构进行了证实;通过透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察了粒子的形态、结构及大小;利用激光光散射粒度仪测试了粒子的大小及分布;结果发现所制备的共聚物荧光乳液纳米粒子呈大小均一的球形形状,粒径大小约为35 nm;采用荧光分光光度计测试,发现共聚物纳米粒子在595 nm和619 nm处出现Eu~(3+)的特征发射光谱,具有良好的荧光效果.     

免疫磁性纳米微球的制备与表征

成功制备了Fe3O4磁性纳米颗粒及二甲基丙烯酸乙二醇酯-甲基丙烯酸(EGDMA-MAA)共聚物包覆的Fe3O4磁性复合微球。将吲哚美辛抗体固定在复合微球表面,形成了Fe3O4(核)/聚合物-抗体(壳)的复合免疫磁性颗粒。XRD结果表明,制备的Fe3O4的晶型为反立方尖晶石型且纯度较高;TEM表征表明Fe3O4粒径较为均匀,平均粒径为12nm;磁性复合微球的平均直径为460nm。制备的Fe3O4磁性纳米颗粒和磁性复合微球有较强的磁响应强度,其饱和磁化率分别为49.16和8.38emu/g,能够满足磁性分离的要求。FT IR验证了磁性复合微球中羧基特征峰的存在,表明羧基成功连接在磁性微球上面。通过碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)活化法将微球表面羧基活化并成功与抗吲哚美辛抗体交联。     

光引发常规乳液聚合制备氨基聚苯乙烯纳米粒子

采用一种简单易行的方法制备了氨基功能化的聚苯乙烯纳米粒子.首先,采用4-乙烯基苄氯与1,3-丙二胺置换反应制备了含有氨基功能基团的可聚合单体N-(3-氨基丙基)对乙烯基苄基亚胺(CVPD).然后,采用乳液聚合,以苯乙烯(St)和CVPD为共聚单体,水溶性的4-(2-羟乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮(Irgacure 2959)为光引发剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,经紫外光辐照引发,合成了P(St-co-CVPD)二元共聚物的纳米胶乳.体系的乳化剂用量仅为体系总质量的0.1 wt%～0.8 wt%,远小于常用来制备纳米粒子的微乳液体系的乳化剂用量.用透射电子显微镜(TEM)和激光粒度分析仪(DLS)表征了P(St-co-CVPD)纳米粒子的粒径和粒径分布.用红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)证明了P(St-co-CVPD)纳米粒子上氨基的存在,并通过茚三酮显色反应定量检测了氨基含量.分别研究了单体配比,引发剂浓度,乳化剂用量以及紫外光强度对反应体系的影响.实验结果表明,产物粒子尺寸为30～600 nm,氨基通过共价键连接在粒子上,其含量为1.2×10-5～1.6×10-4 mol/g.该乳液体系聚合反应速率较快,单体转化率在60 min内即可达到80%.所得粒子的氨基含量可以通过单体配比进行调节.粒子尺寸可通过单体配比,引发剂浓度,乳化剂用量以及紫外光强度进行调节.     

SiO2@P（MMA/BA/3FMA）复合纳米粒子的制备及膜性能

通过溶胶-凝胶法与半连续种子乳液聚合法相结合,以正硅酸乙酯(TEOS)制备的纳米SiO2为核,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸三氟乙酯(3FMA)的共聚物P(MMA/BA/3FMA)为壳,合成了SiO2@P(MMA/BA/3FMA)核-壳结构纳米复合粒子.为防止纳米SiO2的团聚,提高其与共聚物的结合力,用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)对纳米SiO2进行改性.通过红外光谱、透射电子显微镜、动态激光散射粒度仪、静态接触角测试仪、X射线光电子能谱分析和热重分析等表征了乳液结构及膜性能.结果表明,获得的复合纳米粒子呈现粒径分布为40～50 nm的核-壳结构球型颗粒.由于含氟官能团的迁移使得氟元素在膜-空气界面富集,有效降低了膜的表面自由能.当3FMA质量分数达到25%时,膜表面自由能达到最低值(23.13 mN/m).随着3FMA含量的增加,共聚物初始热分解温度由350℃提高到390℃.     

超顺磁性高分子微球的制备与表征

用化学共沉淀方法制备了Fe3O4纳米微粒,并用油酸(十八烯酸)和十二烷基苯磺酸钠为双层表面活性剂进行表面修饰,制备了稳定的水分散性纳米Fe3O4可聚合磁流体.在Fe3O4磁流体存在下,将苯乙烯与甲基丙烯酸通过乳液聚合方法制备了磁性高分子微球.透射电镜研究表明,Fe3O4微粒的平均粒径在10nm左右,乳液聚合形成的磁性高分子微球的粒径平均约为130nm;用超导量子干涉仪对微粒及高分子微球进行了磁性表征,结果表明,合成的Fe3O4纳米微粒以及磁性高分子微球均具有超顺磁性.同时,还用红外光谱及X射线衍射表征了磁性高分子微球的化学成分和晶体结构.用热失重方法测得磁性高分子微球中磁性物质的含量为23.6%.