基于β-環(huán)糊精的新型星型聚合物的合成、表征及應用.pdf

1、β-環(huán)糊精是由7個葡萄糖單元通過α-1,4糖苷鍵相聯(lián)而形成的環(huán)狀低聚糖。β-環(huán)糊精獨特的結構決定了其空腔疏水性、表面親水性的性質,并且也決定了β-環(huán)糊精上C-6-OH、C-2-OH和C-3-OH各自的反應特性,另外β-環(huán)糊精具有優(yōu)良的生物相容性和低毒性,使得它在眾多領域有著極高的研究和應用價值。將高分子和環(huán)糊精通過各種合成路線設計以化學鍵合的方法構建成環(huán)糊精高分子,不僅能保留部分β-環(huán)糊精的特性,更重要的是能表現(xiàn)出特定高分子的性能。聚丙

2、烯酸(PAA)是一種聚電解質高分子材料,通過活性自由基聚合技術將其接枝到β-環(huán)糊精核上形成環(huán)糊精高分子,借助聚丙烯酸的PH敏感性、親水性能、識別吸附作用以及和環(huán)糊精結合后展現(xiàn)出的新的結構特性,使其在分離分析技術、生物醫(yī)學工程、環(huán)境保護和其它領域中有著非常大的潛在用途。
　　 在本研究工作中,通過利用不同的可控/“活性”自由基聚合技術,合成了兩種不同系列的基于β-環(huán)糊精的星型聚合物,分別是β-CD-g-(PS-b-PtBA(PAA

3、))21和β-CD-g-PtBA7(PAA7),并使用后者來穩(wěn)定Fe3O4磁性納米粒子的制備過程,探索基于β-環(huán)糊精的星型聚合物在合成復合納米粒子方面的應用。主要工作包括:
　　 1.首先β-環(huán)糊精與二溴異丁酰溴反應,使β-環(huán)糊精上21個羥基全部溴化,然后使用原子轉移自由基聚合(ATRP)方法引發(fā)苯乙烯(St)單體聚合,得到21臂的星型聚合物β-CD-g-PS21；接著繼續(xù)使用原子轉移自由基聚合方法在星型聚合物β-CD-g-PS

4、21上引發(fā)丙烯酸叔丁酯(tBA)單體聚合,得到以聚苯乙烯為內嵌段、聚丙烯酸叔丁酯為外嵌段的21臂星型嵌段聚合物。然后在三氟乙酸(TFA)中使聚丙烯酸叔丁酯水解,使外嵌段的聚丙烯酸叔丁酯轉變成聚丙烯酸,最終得到β-CD-g-(PS-b-PtBA(PAA))21。
　　 2.先用帶有酰氯官能團的三硫酯(BSPAC)和β-環(huán)糊精的21個羥基中的7個伯羥基反應,再對其余14個仲羥基保護后得到可用于可逆加成一斷裂鏈轉移自由基聚合反應(RA

5、FT)的小分子引發(fā)劑β-CD-RAFT2,然后利用β-CD-RAFT2引發(fā)丙烯酸叔丁酯(tBA)單體進行本體聚合,得到以β-環(huán)糊精為內核,以PtBA為臂的七臂星型聚合物。最后在三氟乙酸中水解,得到七個臂為PAA的多臂星型聚合物β-CD-g-PtBA7(PAA7)。
　　 3.采用合成出來的以β-環(huán)糊精為核、PAA為臂的七臂星型聚合物,通過化學共沉淀的方法,制備了不同聚合物含量組成的復合Fe3O4磁性納米粒子。通過各種表征手段進行