基于羥乙基纖維素的溫敏聚合物的制備及其水相自組裝行為研究.pdf

1、近年來，聚合物膠束由于其具有臨界膠束濃度低，能在血液中長時間循環(huán)并保持穩(wěn)定，生物相容性等特點，被廣泛應用于生物醫(yī)學各領域。雙親性共聚物可在水溶液中形成具有疏水內核-親水外殼結構的納米尺寸的膠束。但由于疏水鏈及此法制備初期必要引入的有機溶劑通常都不是生物相容的，因此難于滿足生物醫(yī)藥領域的要求。生物科技的發(fā)展使得聚合物膠束研究出現(xiàn)了以下新趨勢和新要求：(1)全親水性—由全親水性共聚物制備膠束是利用其某些鏈段對環(huán)境刺激的敏感性，相應條件下使其

2、在水中的溶解性能發(fā)生改變，從而不需有機溶劑的引入即可在全親水環(huán)境中制備膠束；(2)刺激響應性—指聚合物膠束結構，物理性質，化學性質可隨外界環(huán)境(如pH值、溫度、離子強度、光、電等刺激信號)的變化而變化，這體現(xiàn)了納米粒子的智能性；(3)生物相容性-在生物醫(yī)學領域應用的材料必須是具有生物相容性的。 這里根據(jù)以上自組裝領域的新趨勢對實驗進行新的設計，選用了具有生物相容性且來源廣泛的水溶性纖維素醚羥乙基纖維素(HEC)與N-異丙基丙烯酰

3、胺(NIPAAm)單體進行共聚，得到溫敏性的全親水性嵌段/接枝共聚物，通過改變溫度得到一系列納米粒子膠束。具體主要開展以下工作： (1)采用巰基乙胺為鏈轉移劑，制得PNIPAAm-NH2預聚物。再以HEC為起始物，以NaCNBH3為還原劑在DMF溶劑中與PNIPAAm-NH2預聚物進行美拉德反應，創(chuàng)造性地合成出基于HEC的全親水性嵌段共聚物HEC-b-PNIPAAm。用FTIR和NMR證實嵌段共聚物的結構。采用GPC和SLS測試

4、HEC和嵌段共聚物的分子量。 (2)發(fā)現(xiàn)HEC-b-PNIPAAm水溶液的溫度響應膠束化行為，當溫度高于嵌段共聚物的LCST時，溶液中可形成半徑為400～600nm大的聚集體。用UV，DSC測得共聚物的LCST約為32℃。利用熒光探針技術和表面張力法測試膠束的臨界膠束濃度(CMC)。以DLS和SLS結合研究共聚物在水體系中的膠束化行為。考察溶液濃度、恒溫時間對膠束化行為的影響，結果表明當溫度高于嵌段共聚物的LCST時，濃度越高、

5、恒溫時間越長越容易形成大尺寸的多分子膠束。用透射電鏡觀察膠束形態(tài)，發(fā)現(xiàn)膠束在38℃形成了納米尺寸的“梭狀膠束”，同時發(fā)現(xiàn)膠束是中空結構，表明羥乙基纖維素在水溶液中是剛性結構。PNIPAAm鏈段在50％甲醇/50％10mMNaCl水溶液體系中溶解性不好，因此在常溫下嵌段共聚物就可以在此混合溶劑中形成膠束。 (3)以HEC為起始物，在硝酸鈰銨/硝酸(CAN/HNＯ3)體系催化下使HEC大分子鏈羥基碳上產生活性點，引發(fā)NIPAAm接枝