含氟两亲接枝共聚物的制备及其与牛血清蛋白作用的研究

用端基反应法合成了对乙烯基苄基的聚乙二醇大分子单体,将该大分子单体与甲基丙烯酸六氟丁酯共聚,合成了一种含氟两亲接枝共聚物.利用1H-NMR1、9F-NMR、GPC对大分子单体和两亲接枝共聚物进行了表征.表面张力法测定了两亲接枝共聚物的临界胶束浓度,发现随着共聚物中含氟链段含量的增加,其临界胶束浓度降低.采用荧光光谱研究了含氟两亲接枝共聚物与牛血清蛋白(BSA)的相互作用,结果表明由于含氟链段疏水力的作用,含氟两亲接枝共聚物能与牛血清蛋白发生相互作用使其荧光增强,随着含氟两亲接枝共聚物浓度和共聚物中含氟链段含量的增加,荧光增强幅度加大.通过透射电子显微镜(TEM)和激光光散射粒度仪(PCS)测试发现,当BSA加入到含氟两亲接枝共聚物的胶束溶液后,所得胶束的粒径和粒径分布变大,共聚物胶束由规整的实心核壳结构变为囊泡状核壳结构.     

表面张力法研究温敏性接枝共聚物的微胶束化行为

用表面张力法研究了以水溶性可生物降解的葡聚糖为主链 ,具有温敏相变特性的聚 (N 异丙基丙烯酰胺 )为接枝链的葡聚糖 接枝 聚 (N 异丙基丙烯酰胺 ) (Dextran g PNIPAM)共聚物在水溶液中的胶束化行为 .研究结果表明Dextran g PNIPAM体系的微胶束化行为与共聚物结构和溶液体系的温度密切相关 ,接枝共聚物中PNIPAM含量越大 ,水溶液体系的温度越高 ,形成胶束的临界胶束浓度 (CMC)越小 .特别值得指出的是 ,无论水溶液的温度是否高于PNIPAM接枝链段的相变温度 (LCST) ,即PNIPAM链段由亲水性转变为疏水性的温度 ,Dextran g PNIPAM均呈现一个临界胶束浓度大 ,对该现象给予了解释 .     

聚丙烯酰胺/聚L-谷氨酸苄酯接枝共聚物的合成及其胶束制备

以聚丙烯酰胺(PAM)为大分子引发剂, 采用开环聚合方法, 在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发L-谷氨酸苄酯环内酸酐(BLG-NCA)聚合合成了两亲性聚丙烯酰胺/聚L-谷氨酸苄酯接枝共聚物(PAM-g-BLG), 采用IR, 1H NMR和GPC方法对共聚物结构进行了表征; 用芘作荧光探针, 研究了共聚物胶束的形成及其临界胶束浓度(cmc), 利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)研究了胶束的粒径分布和形态. 结果表明, PAM能够引发BLG-NCA开环聚合得到接枝共聚物, 在一定条件下接枝共聚物能够形成球形的稳定胶束, cmc值和胶束粒径随着共聚物中疏水性聚L-谷氨酸苄酯(PBLG)链段含量的增加而减小.     

聚苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物在不同pH值和Ca2+浓度下的胶束行为

近年来, 对具有纳米尺寸的聚合物自组装结构的研究日益增多. 其中, 嵌段共聚物在选择性溶剂中的胶束行为研究得最为广泛和深入[1~5]. 纳米胶束表现出诸多常规尺寸材料所不具备的特殊性能, 在材料化学、生物医学以及环境科学等领域有广阔的应用前景. Webber等[6]对聚丙烯酸和聚苯乙烯接枝共聚物的研究发现, 聚合物的接枝率和聚合物浓度以及溶液离子强度对胶束结构有影响; Eisenberg等[1,7]对不同嵌段比例的苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物的自组装行为进行研究发现, 不同嵌段比例所对应的胶束结构不同. 胶束形成的环境对胶束的形成与稳定性的影响是人们研究的重点. 本文报道了聚苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物在水中的胶束行为, 着重讨论了溶液pH值和钙离子浓度对聚丙烯酸链段相互作用的影响.     

聚苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物在Ca~(2 )或乙二胺存在下的自组装行为

近 1 0年来 ,人们对于具有纳米尺度聚合物自组装结构的研究日益增多 .其中 ,嵌段共聚物在选择性溶剂中的胶束行为的研究非常引人瞩目 [1～ 3] .其表现出诸多常规尺寸所不具备的特殊性能 ,使得纳米胶束不仅在理论上有研究价值 ,而且在材料化学、生物医学和环境科学等领域都具有广阔的应用前景 .Ma等[4 ] 对聚丙烯酸和聚苯乙烯接枝共聚物的研究发现聚合物接枝率和聚合物浓度以及溶液离子强度对胶束结构有影响 ;Zhang等 [1,5] 对不同嵌段比例的苯乙烯 -丙烯酸嵌段共聚物的自组装行为的研究 ,发现不同嵌段比例所对应的纳米结构不同 ;而胶束表面…     

温敏性含氟两亲接枝共聚物的制备及胶束化行为

以聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)为大分子单体, 甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟单体, N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为功能性单体, 采用大分子单体接枝共聚法, 制备了一种温敏性含氟两亲接枝共聚物P(NIPAAm-co-HFMA)-g-PEG. 利用FTIR, ¹H NMR, ¹⁹F NMR和GPC对共聚物的结构进行表征; 采用紫外-可见分光光度计测定了共聚物的低临界溶解温度(LCST)约为38.9 ℃, 高于人体正常的生理温度; 利用荧光探针技术测定了共聚物的临界胶束浓度(cmc), 结果表明, 当共聚物溶液温度高于LCST时, 其cmc明显变小; 利用激光光散射粒度仪(LLS)测定了共聚物胶束的水合粒径及其分布, 当温度达到LCST时, 胶束粒径明显变小, 温度过高时, 粒径又有所增大; 利用透射电子显微镜(TEM)研究了共聚物胶束的形貌, 结果表明, P(NIPAAm-co-HFMA)-g-PEG在水溶液中可自组装成球状胶束粒子, 随着温度的升高, 共聚物胶束由松散的核壳结构转变成更加紧凑的球状结构, 且粒径明显变小.     

聚乙烯亚胺接枝聚对二氧环己酮的合成与表征

以聚乙烯亚胺(PEI)为大分子引发剂,辛酸亚锡为催化剂,引发对二氧环己酮(PDO)单体开环聚合,通过graft from法制备了聚乙烯亚胺接枝聚对二氧环己酮接枝共聚物(PEI-g-PPDO).通过FTIR、1H-NMR、1H-13C-HMQC等对共聚物的分子结构进行了表征.共聚产物的接枝链长度、亲疏水链段含量等可以通过反应物中单体的含量进行有效调控;用DSC对共聚物的热性能和结晶性能研究表明,接枝链段长度越大、PPDO链段含量越高,共聚物的结晶性能也越好.采用芘探针法初步研究了共聚物在水中的胶束化行为,PEI-g-PPDO接枝共聚物在水中可以形成较稳定的聚集体.     

聚丙烯酸接枝辛基酚聚氧乙烯醚的合成、表征和胶束化

通过自由基聚合, 丙烯酸(AA)与辛基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯活性大单体(C8PhEO10Ac)共聚,合成了以聚丙烯酸为主链、C8PhEO10Ac 为支链的水溶性两亲接枝共聚物(PAA-g-C8PhEO10Ac), 用凝胶渗透色谱(GPC)测定其相对数均分子质量为4.37×10⁴, 用FTIR和1H-NMR表征了共聚物的结构和组成, 共聚物分子中丙烯酸单体与活性大单体的摩尔比为9:1, 每个共聚物分子中平均约有32个C8PhEO10侧链. 用表面张力法、荧光探针法和透射电子显微镜对共聚物在水溶液中的自组装行为进行了初步研究, 结果表明, 共聚物分子在第一临界胶束浓度cmc1)和第二临界胶束浓度(cmc2)时都形成了球型胶束. 与cmc1时相比, cmc2时溶液表面张力进一步降低, 胶束内部极性进一步减小, 而且胶束粒径增大、结构紧密. 氯化钠的加入可使共聚物溶液的表面张力和胶束内部极性降低.     

含铕荧光两亲接枝共聚物的制备及胶束化行为

以丙烯酸(AA)、 苯甲酸(BA)和邻菲啰啉(Phen)为配体, Eu³⁺为中心离子, 制备了可聚合荧光配合物单体, 并以此单体为功能单体, 聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA)和甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为共聚单体, 通过溶液聚合制备出含铕两亲荧光接枝共聚物P-[HFMA-co-Eu(AA)(BA)₂Phen]g-PEG. 利用红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(¹H NMR和¹⁹F NMR)对共聚物的结构进行表征; 采用表面张力法测定共聚物的临界胶束浓度(cmc)为0.20 g/L; 通过透射电子显微镜(TEM)和动态光散射仪(DLS)观察胶束的形貌及其胶束化行为, 发现该共聚物可以形成大小均一的球形胶束, 且随着共聚物浓度的提高, 胶束粒径相应增大; 在溶液浓度达到临界胶束浓度时, 溶液荧光出现强度突变.     

两亲性树状接枝己内酯共聚物的合成与表征

通过树状接枝聚己内酯的侧羟基及端羟基与氯甲酰化的聚乙二醇进行接枝反应,得到带有亲水性聚乙二醇链段的新型两亲性树状接枝共聚物.1H-NMR分析显示,接枝率为50%左右.GPC分析结果表明,共聚物分子量呈较窄的单峰分布,分子量与接枝前相比明显增高.两亲性共聚物能直接分散在水中形成胶束溶液.以芘为荧光探针的测试结果表明其临界胶束浓度有降低.动态光散射测得胶束平均粒径在16至31 nm之间,粒径分散指数适中,PDI在0.25至0.39之间.TEM显示胶束粒子为不规整球形,由更小的粒径为几个纳米的微粒聚集而成,这些微粒的大小刚好与单个大分子的尺寸相匹配.因此,两亲性树状接枝聚己内酯在水相中存在单分子胶束与多分子组装胶束的平衡.得益于支化聚合物结构中的纳米空腔,两亲性树状接枝聚合物胶束对紫杉醇具有优良的包载能力.     

聚甲基丙烯酸甲酯接枝聚氧乙烯在甲苯中的聚集态结构

两亲接枝共聚物;胶束;聚甲基丙烯酸甲酯接枝聚氧乙烯在甲苯中的聚集态结构     

PSt-g-PEO两亲接枝共聚物溶液的性质

两亲共聚物是指分子结构中同时具有对两种相结构都有亲和性的聚合物,一般指分子结构中同时含有亲油和亲水基团的共聚物,研究两亲共聚物在选择性溶剂中的形态及聚集态结构,对于其作为表面活性剂,增溶剂,生物医药材料,以及固体微胶束的研究都具有重要的理论和实际意义。[1-3]／     

双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA在甲苯中的自聚集行为

以α-溴乙苯为引发剂,溴化亚铜为催化剂,2,2'-联吡啶为配体,用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了结构一定的嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯(PSt-b-PBA).经水解制备了双亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PSt-b-PAA);采用单溶剂溶解法配制了PSt-b-PAA在甲苯中的反胶束溶液;以极性荧光化合物N-1-萘乙二胺盐酸盐(NEAH)为极性微区探针,用荧光光谱法并配合透射电镜观察探索了双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA在甲苯溶液中的自聚集行为,考察了双亲性嵌段共聚物浓度、链结构及温度等因素对反胶束化行为的影响规律.结果表明,亲水链PAA短而亲油链PSt长的双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA,用单溶剂溶解法可使其在甲苯中发生自聚集,形成以亲水段为核,疏水段为壳的星状反胶束结构;反胶束为10-20nm的球形聚集态结构;PSt-b-PAA的自聚集行为及临界胶束浓度与分子链的微结构和温度等因素相关,且随着共聚物浓度的增大,小胶束会逐渐结合形成大的纺垂状聚集体.     

NOVEL AMPHIPHILIC FLUORESCENT GRAFT COPOLYMER： SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND ENCAPSULATION OF A HYDROPHOBIC AGENT

Novel amphiphilic fluorescent graft copolymer （PVP-PyAHy） was successfully synthesized by the free radical copolymerization of hydrophobic monomer N-（1-pyrenebutyryl）-N＇-acryloyl hydrazide （PyAHy） with hydrophilic precursor polymers of vinyl-functionalized poly（N-vinylpyrrolidone） （PVP） in DMF. The copolymer is amphiphilic and has intrinsic fluorescence. FT-IR, ^1H-NMR, TEM, gel permeation chromatography-multi-angle laser light scattering, UV-Vis spectroscopy and fluorescence spectroscopy were used to characterize this copolymer. The TEM observation shows that the copolymer PVP-PyAHy forms micelles in aqueous solution. Results of fluorometric measurements illustrate that the critical micelle concentration （CMC） value of PVP-PyAHy in aqueous solution is about 0.90 mg/mL. To examine the encapsulation ability of the copolymer in aqueous media, methyl yellow was employed as a model hydrophobic agent. The loading level of the polymer to methyl yellow is 8.8 mg/g. The cytotoxicity assays for Madin Darby Canine Kidney （MDCK） cells shows good biocompatibility of PVP-PyAHy in vitro. These results suggest the potential of this copolymer PVP-PyAHy as drugs delivery carrier and fluorescent tracer.     

Synthesis and micelle formation of triblock copolymers of poly(methyl methacrylate)-b-poly(ethylene oxide)-b-poly(methyl methacrylate) in aqueous solution

Amphiphilic triblock copolymers of poly(methyl methacrylate)-b-poly(ethylene oxide)-b-poly(methyl methacrylate) (PMMA-b-PEO-b-PMMA) with well-defined structure were synthesized via atom transfer radical polymerization (ATRP) of methyl methacrylate (MMA) initiated by the PEO macroinitiator. The macroinitiator and triblock copolymer with different PMMA and/or PEO block lengths were characterized with ¹H and ¹³C NMR and gel permeation chromatography (GPC). The micelle formed by these triblock copolymers in aqueous solutions was detected by fluorescence excitation and emission spectra of pyrene probe. The critical micelle concentration (CMC) ranged from 0.0019 to 0.016 mg/mL and increased with increasing PMMA block length, while the PEO block length had less effect on the CMC. The partition constant K_v for pyrene in the micelle and in aqueous solution was about 10⁵. The triblock copolymer appeared to form the micelles with hydrophobic PMMA core and hydrophilic PEO loop chain corona. The hydrodynamic radius R_h,app of the micelle measured with dynamic light scattering (DLS) ranged from 17.3 to 24.0 nm and increased with increasing PEO block length to form thicker corona. The spherical shape of the micelle of the triblock copolymers was observed with an atomic force microscope (AFM). Increasing hydrophobic PMMA block length effectively promoted the micelle formation in aqueous solutions, but the micelles were stable even only with short PMMA blocks.     

无规共聚物自组装球形胶束表面亲水性的耗散粒子动力学模拟

建立了含不同亲疏水粒子比的双亲性无规共聚物粗粒化模型. 采用耗散粒子动力学方法模拟了两亲性无规共聚物选择性溶剂自组装球形胶束表面的亲水性能. 模拟结果表明, 无规共聚物在选择性溶剂中自组装得到实心球形胶束, 球形胶束表面的亲水性与聚合物链亲水粒子含量、溶剂的选择性有关. 随着聚合物链所含亲水粒子增加, 球形胶束表面的亲水性增强. 球形胶束表面的亲水性随着疏水粒子与溶剂粒子间的排斥参数增大而增强, 模拟结果与实验结论一致. 该模拟方法给出的胶束微结构信息可以为双亲无规共聚物分子设计及自组装双亲胶束制备提供一定的理论指导.     

两亲接枝共聚物PS-g-N-PEO的合成及表面性能研究——铸膜溶剂及浓度的影响

采用大分子单体法合成了一系列聚苯乙烯接枝壬基酚聚氧乙烯 (PS g NPEO)两亲共聚物 ,采用溶液铸膜法将其在PET表面制膜 ,并利用扫描电子显微镜 (SEM) ,X射线光电子能谱 (XPS) ,衰减全反射红外光谱(ATR)和水接触角 (CA)等手段研究了共聚物组成、铸膜溶剂及浓度对共聚物膜表面形貌、组成及水浸润性能的影响 .结果表明 ,两亲接枝共聚物在不同条件下可形成规则的表面微孔 ,共聚物中NPEO含量越高 ,共聚物膜表面微孔孔径越大 ,对应的水接触角越小 .以THF为铸膜溶剂时 ,制膜浓度越大 ,共聚物膜表面微孔孔径越大 ,对应的水接触角越小 ;而以甲苯为溶剂时 ,制膜浓度对共聚物膜表面形貌影响不大 ,但水接触角要较THF体系显著降低 ,水接触角与浓度关系与THF体系相反 ,制膜浓度越大 ,对应的水接触角越大 .制膜浓度相同时 ,THF作溶剂 ,共聚物膜微孔较大 ,表面亲水组分含量较低 ;以甲苯为溶剂 ,微孔较密 ,表面亲水组分较高 .     

树枝状聚(醚-酰胺)基胶束的制备及其形貌研究

采用ε-己内酯(CL)开环聚合的方法首先合成树枝状聚(醚-酰胺)基(DPEA)星形聚合物star-PCL,再与异氰酸基封端的PEG(PEG-NCO)偶合制备了两亲性树枝状聚(醚-酰胺)基星形嵌段聚合物star-PCL-b-PEG.利用FT-IR、1H-NMR和GPC分析测试手段对star-PCL-b-PEG的结构进行了表征.通过滴加选择性溶剂的方法,制备了star-PCL-b-PEG以水为介质的类似"平头"聚集体胶束溶液.采用荧光光谱法测得star-PCL-b-PEG水溶液的临界胶束浓度(CMC)为1.623mg/L;采用激光光散射仪测得其在浓度0.15mg/mL和0.5mg/mL的流体力学半径分别为86.2nm和224.6nm,其多分散指数分别为0.115和0.197.透射电镜(TEM)观察发现胶束的形貌受共溶剂的特性,初始聚合物浓度,水含量等因素的影响.     

PAA-g-PVAc Amphiphilic Graft Copolymer Synthesized by Atom Transfer Radical Polymerization

A new amphiphilic graft copolymer containing hydrophilic poly(acrylic acid) backbone and hydrophobic poly(vinyl acetate) side chains was synthesized via sequential atom transfer radical polymerization (ATRP) followed by selective hydrolysis of poly(methoxymethyl acrylate) backbone. Grafting‐from strategy was employed to synthesize PMOMA‐g‐PVAc graft copolymer (M_w/M_n=1.64) via ATRP. The final PAA‐g‐PVAc amphiphilic graft copolymer was obtained by selective acidic hydrolysis of PMOMA backbone in acidic environment without affecting the side chains. The critical micelle concentrations (cmc) in aqueous media were determined by a fluorescence probe technique. The micelle morphologies were found to be spheres.     

聚肽接枝共聚物的自组装行为研究

Polymeric micelles of poly(γ-benzyl L-glutamate)(PBLG)-poly(ethylene oxide)(PEO) graft copolymer were prepared by the dialysis method in deionized water. Fluorescence spectroscopy, nuclear magnetic resonance(NMR) and transmission electron microscope(TEM) were used for the investigation of the self-assembly of PBLG-PEO graft copolymer. Fluorescence spectrosco0y measurements suggest that PBLG-PEO graft copolymer associates to form polymeric micelles in water. ^1H NMR measurements further prove that in aqueous medium PBLG-PEO graft copolymer could assemble into polymeric micelles with PBLG segments as the hydrophobic inner core and PEO segments as the hydrophilic shell. The results of the TEM observations show that the polymeric micelles of PBLG-PEO graft copolymer are almost spindly shaped, which are different from the morphology of the spherical micelles formed by PBLG-PEO block copolymer. Polymeric micelles formed by polypeptide copolymer have potential application as drug carrier in controlled-release delivery system.