基于PAA——PAN嵌段共聚物胶束制备磁性碳纳米粒子

本文采用原子转移自由基聚合方法合成了聚丙烯酸叔丁酯-聚丙烯腈嵌段共聚物(PtBA-b-PAN), 酸解得到聚丙烯酸-聚丙烯腈两亲嵌段共聚物(PAA-b-PAN). 随后, PAA-b-PAN嵌段共聚物在水溶液中自组装形成以PAA为壳, PAN为核的胶束. 用此胶束为模板, 加入FeCl₃溶液后得到了壳层负载Fe³⁺的聚合物纳米粒子, 经230 ℃空气中预氧化, 600 ℃氮气氛煅烧, 得到了核壳结构的, 具有磁性的碳纳米粒子. 用1H NMR, IR, GPC, TGA, TEM, XRD, AGM等技术对嵌段共聚物及纳米粒子进行了表征, 结果表明纳米粒子的壳层含γ-Fe₂O₃, Fe_2.5C混合物, 核含碳, 直径为35 ± 5 nm, 饱和磁化强度为2.16 emu/g. 在分离、吸波和传感器等方面具有潜在的应用前景.     

经两亲嵌段共聚物自组装制备纳米胶束

本文介绍两亲嵌段共聚物的合成,综述了经两亲嵌段共聚物自组装制备纳米胶束的研究进展,并对该领域的发展趋势进行了展望。     

温敏性嵌段共聚物纳米胶束的制备及其稳定性

通过N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)在链转移剂巯基乙醇存在下的自由基共聚,制备了具有端羟基的共聚物P(NIPAAm-co-DMAAm).利用其端羟基在异辛酸亚锡催化下引发己内酯开环聚合,得到了两亲性嵌段共聚物P(NIPAAm-co-DMAAm)-b-PCL,并在聚己内酯(PCL)链末端引入可光催化反应的不饱和双键.通过1H-NMR、GPC和相转变温度(LCST)等方法对聚合物进行了结构表征,测定了嵌段共聚物形成胶束的临界胶束浓度和胶束粒径,比较了核交联前后胶束的粒径和稳定性.结果表明:通过调节共聚物的组成,可获得LCST在40℃附近的胶束,胶束经核交联后,粒径有所减小,但稳定性明显提高,可用于对药物的温敏控制释放.     

嵌段共聚物结晶性胶束

近年来嵌段共聚物在选择性溶剂中由结晶驱动形成胶束的自组装过程因其较好的可控性逐渐受到人们的关注.本文首先综述了嵌段共聚物结晶性胶束形貌和尺寸的影响因素,包括溶剂环境、共聚物结构、结晶温度等.然后介绍了结晶性胶束的活性生长以及"嵌段共胶束";最后提出了该研究领域目前存在的问题和今后可能的发展方向.     

反应性嵌段共聚物自组装制备无机纳米粒子研究进展

具有"核-壳"结构的嵌段共聚物胶束具有广泛的用途.本文介绍了反应性嵌段共聚物的自组装技术应用于制备具有独特的光、电、磁等以及催化特性的无机纳米粒子,特别是介绍了近年来在制备纳米贵金属粒子的研究进展.     

星形PLA-PEG嵌段共聚物胶束的制备与表征

以胆酸为引发剂,用辛酸亚锡催化丙交酯开环聚合合成星型CA-PLA。利用DCC为脱水剂,将不同分子量的端羧基化PEG与星型CA-PLA偶联,合成一系列以胆酸为核的星形两亲性嵌段共聚物,用透析法制备共聚物胶束,并用TEM和DLS研究胶束的性质。合成了分子量为6000和12000的两种CA-PLA,其分子量可以通过胆酸羟基与丙交酯的比例进行控制。将分子量2000和5000的PEG分别与两种CA-PLA偶联,合成了四种星型CA-PLA-PEG嵌段共聚物。共聚物胶束形貌为均匀的球形,粒径为20-40nm,且随共聚物中PLA链段分子量的增加而增大,随PEG链段分子量的增加而减小。临界胶束浓度(CMC)低于同等链段长度的线型PLA-PEG嵌段共聚物胶束。     

嵌段共聚物调控纳米粒子自组装的研究进展

嵌段共聚物和纳米粒子复合纳米材料具有优异的性能,在生物医药、光电材料、催化材料等领域具有很大的应用价值,已成为备受关注的研究热点.利用嵌段共聚物自组装能够形成特定形态的纳米结构聚集体,将纳米粒子选择性的分布和定位于嵌段共聚物聚集体中,可以改善纳米粒子的性能及其应用.本文综述了近年来实验上利用自组装制备嵌段共聚物-纳米粒子复合纳米材料的方法,并总结分析了影响纳米粒子在嵌段共聚物聚集体中的分布和定位的各种因素,包括纳米粒子的大小、形状及其表面化学.最后总结了嵌段共聚物-纳米粒子的自组装在理论模拟方面的研究.     

聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物纳米胶束的研究

分别以氨基聚乙二醇和氨基聚乙二醇单甲醚为大分子引发剂,采用开环聚合的方法合成了两亲性聚L-丙氨酸-聚乙二醇(PAE)和聚L-丙氨酸-聚乙二醇单甲醚(PAME)两种嵌段共聚物,其结构经1H NMR,IR,DSC,GPC等表征;利用园二色技术研究了其在水溶液中的二级结构,用芘荧光探针技术研究了其胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC),利用透射电镜研究了胶束的形态。结果表明,在水溶液中共聚物链以α-螺旋构象形式存在,在一定条件下嵌段共聚物PAE-1,PAE-2,PAME-1和PAME-2能够形成球形的稳定胶束,PAE-1形成胶束的CMC为3.36×10-5mol.L-1,CMC值受嵌段类型和共聚物中聚L-丙氨酸链段含量的影响。     

球形嵌段共聚物胶束的温度效应

基于标度理论建立了嵌段共聚物溶剂体系的胶束模型，通过Flory-Huggins相互作用参数间接讨论了温度对胶束平衡性质的一般性影响.分析了胶束过渡区聚合物链的状态，通过分段的过渡区密度分布函数，考察了温度对聚集数、过渡区密度分布和胶束内外半径的影响.结果显示,温度升高使过渡区链状态呈现多种分层情况，并导致胶束聚集数的显著增加.但过渡区链状态的变化对过渡区密度的总体影响不显著，胶束的总体半径变化不大，表明过渡区溶剂随温度升高而逐渐“挤出”.理论预测与实验结果较一致.     

基于温敏性双亲嵌段共聚物的纳米胶束作为药物载体的研究

温度敏感性双亲嵌段共聚物由于其潜在的应用价值而引起广泛的关注。在药物控制释放领域,基于温敏性嵌段共聚物的纳米胶束作为药物载体显示了诸多特异的性能。在嵌段共聚物中引入具有温度敏感性的链段,使聚合物胶束具备天然被动靶向功能的同时,赋予了其主动靶向给药功能。本文从温度敏感性双亲嵌段共聚物的分子设计、合成、自组装性质和胶束的载药释药行为等方面进行了相关总结。重点介绍了含聚N-异丙基丙烯酰胺链段双亲嵌段共聚物的相关研究进展。     

两亲性三嵌段共聚物PHB-PEG-PHB的合成及其纳米粒子的制备与表征

基于聚(β-丁内酯)(PHB)和聚乙二醇(PEG)的两亲性三嵌段共聚物聚(β-丁内酯)-聚乙二醇-聚(β-丁内酯)(PHB-PEG-PHB)可在聚乙二醇钾盐大分子引发剂的作用下、以四氢呋喃为溶剂,通过β-丁内酯(BL)的阴离子开环聚合进行制备,调节BL与聚乙二醇钾盐的配比,可制备分子量不同的共聚物.产物可通过1H-NMR、13C-NMR、FTIR、DSC、GPC等测试进行表征,DSC结果表明无定形的PHB阻碍了PEG的结晶,且随着PHB链段长度的增加,阻碍作用更加明显.PHB-PEG-PHB可在水中通过沉淀/溶剂蒸发技术进行自组装形成具有核壳结构的纳米粒子,并通过SEM、DLS手段对其表征,发现粒子尺寸在纳米级,形态为球形或方形.聚合物的初始浓度对纳米粒子的形态和尺寸有明显影响,随着聚合物初始浓度的降低,纳米粒子的尺寸降低.     

三嵌段刷状共聚物的合成及溶液组装制备多孔纳米粒子

结合可控自由基聚合和铜催化的叠氮-炔环加成(Cu AAC)反应,合成了coil-brush-coil型三嵌段刷状共聚物.其中coil段为亲水性的聚(N,N′-二甲基丙烯酰胺)(PDMA),brush段为高密度接枝V形侧链的疏水性聚丙烯酸酯.由于其两亲性特征及刷状拓扑结构所赋予的主链刚性,该嵌段共聚物在选择性溶剂甲醇和乙醇中可分别自组装得到片状胶束和囊泡.刷状嵌段的V形侧链包含聚苯乙烯(PS)和聚左旋丙交酯(PLLA)2条链,它们在胶束(或囊泡)组装体的核(或壁)区发生微相分离得到有序的柱状相分离形貌.将离散柱状PLLA相水解,即可得到核或壁具有多孔结构的片状胶束或囊泡.     

以PEO-b-PAN嵌段共聚物胶束作模板合成SiO_2-C纳米复合材料

通过阴离子聚合和活性自由基聚合相结合的方法,合成了聚环氧乙烷-聚丙烯腈两亲性嵌段共聚物(PEO-b-PAN).PEO-b-PAN嵌段共聚物在水溶液中自组装形成胶束正硅酸乙酯以胶束作模板进行溶胶-凝胶过程,形成SiO2/PEO-b-PAN复合材料.随后经300℃预氧化,1000℃高温炭化,得到SiO2-C纳米复合材料.用1HNMR、IR、GPC、TGA、TEM、SEM等技术对嵌段共聚物及SiO2-C纳米复合材料进行了表征,结果表明SiO2-C复合材料的结构为SiO2为壳C为核的纳米粒子,粒子的直径为(55±5)nm.     

两亲嵌段共聚物胶束用作医用材料

两亲嵌段共聚物可以在水溶液中自组装形成亲水性链段为外壳、疏水性链段为内核的胶束,这种胶束能够用作药物载体而引起人们极大的关注。本文综述了两亲嵌段共聚物胶束用作医用材料的研究进展,主要内容包括医用两亲嵌段共聚物的种类,胶束化,以及用作诊断试剂载体、药物缓释载体、靶向载体等。两亲嵌段共聚物胶束用作磁共振造影剂载体有利于肿瘤的诊断,用作药物缓释载体可以有效增溶难溶性抗肿瘤药物,延长药物在体内的血液循环时间。此外,通过对胶束表面进行修饰或者施加外场,还可以实现靶向功能。因此,两亲嵌段共聚物胶束在医用材料领域有着广阔的发展前景。     

环形嵌段共聚物的胶束化行为模拟

利用Monte Carlo模拟, 对比了相同组成下环形二嵌段共聚物AB和线形三嵌段共聚物ABA在选择性溶剂中的胶束化行为. 结果发现, 相同链组成的环形和线形嵌段共聚物的临界胶束浓度(cmc)的差别与A嵌段的比例(f_A)及B嵌段间的吸引强度(ε)密切相关. 在f_A较小、 ε较大的情况下, 相应环形嵌段共聚物的cmc值更小; 而在f_A较大、 ε较小的情况下, 线形嵌段共聚物的cmc值更小. 为了进一步理解胶束化行为同f_A及ε的关系, 计算了胶束化过程中熵和势能部分对自由能的贡献. 结果表明, 在所研究的f_A和ε范围内, 环形嵌段共聚物形成胶束时的熵损失更小, 因而从熵贡献角度来看, 环形嵌段共聚物更易发生胶束化. 而从势能贡献角度来看, 当f_A较小、 ε较大时, 环形嵌段共聚物形成胶束时势能有较大程度的降低, 对自由能的贡献更大, 因而此时环形嵌段共聚物更易发生胶束化. 而当f_A较大、 ε较小时, 线形嵌段共聚物形成胶束时势能有较大程度的降低, 对自由能的贡献更大, 因而此时线形嵌段共聚物更易发生胶束化. 由此可见, 对体系的胶束化自由能进行系统分析, 有助于更好地理解环形和线形嵌段共聚物的胶束化行为.     

聚乙二醇甲醚-聚(D,L-乳酸)嵌段共聚物纳米胶束的制备

聚乙二醇甲醚-聚(D;L-乳酸)嵌段共聚物纳米胶束的制备;聚乙二醇单甲醚;两亲性二嵌段共聚物;纳米沉淀技术     

SEP嵌段共聚物胶束化过程的热力学

本文对苯乙烯/氢化异戊二烯(简称SEP)二嵌段共聚物在混合溶剂正辛烷-苯中的胶束化过程作了深入研究, 建立了用小角激光光散射法测定共聚物在有机溶剂中的临界胶束浓度(CMC)的方法.研究结果表明, 嵌段共聚物在有机溶剂中的胶束化过程与小分子的表面活性剂在水中的胶束化过程有着明显的不同, 前者是熵减和放热过程。     

嵌段共聚物核交联胶束的制备与载药性能研究

在DMAP的催化和DIPC的作用下,丙烯酸的双键被引入聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物的疏水链段上,制备胶束过程中使用过硫酸铵催化位于胶束内核部分的双键交联,得到的核交联胶束。在包载甲氨喋呤释放过程中,核交联胶束的累积释放率明显比非核交联胶束的小,具有良好的缓释效果。