以半胱氨酸為連接子的新型兩親性嵌段共聚物的合成及其與納米粒子的自組裝研究.pdf

1、具有不對稱結構的兩親性嵌段共聚物，可以在選擇性溶劑中自組裝形成各種不同形貌的聚集體，包括球形膠束、棒狀膠束、雙連續(xù)結構以及囊泡等。近年來，納米粒子與嵌段共聚物組裝形成的各種結構的雜化聚集體逐漸成為人們的研究熱點，這些雜化聚集體不但綜合了嵌段共聚物和納米粒子的固有性質，而且呈現(xiàn)出了更為復雜的結構和功能，在生物醫(yī)藥、光電子學、催化等領域有著廣闊的應用前景。精確控制納米粒子在不同形貌的聚集體中的定位和分布將影響該雜化聚集體的性質及其潛在的應用

2、，因而具有非常重要的研究意義。
　　囊泡是迄今為止研究最為廣泛的一類自組裝體，已經有大量文獻報道了將各種納米粒子摻入到囊泡結構中，然而將納米粒子精確地封裝到囊泡的親/疏水界面仍然是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。目前，控制納米粒子定位于囊泡的親/疏水界面的方法主要是利用兩親性三嵌段共聚物來構建自組裝體，其中，兩條外側鏈段分別形成囊泡壁和親水殼，中間鏈段則用來和納米粒子相互作用并將其束縛在囊泡壁的內外交界面上。本文設計了一種以半胱氨酸為連接子

3、的新型兩親性二嵌段共聚物，利用鏈中間的巰基官能團分別對兩類納米粒子進行聚合物表面修飾，并研究簡單線性二嵌段共聚物及其相應的接枝納米粒子在溶液中的自組裝行為。此外，對摻有硫化銅納米粒子(CuS NPs)的雜化囊泡聚集體進行近紅外光刺激-響應實驗，研究其近紅外光響應特性，進一步探索其實際應用價值。具體的研究內容分為以下三個部分:
　　1.設計并利用原子轉移自由基聚合(ATRP)的方法制備了一系列具有不同疏水鏈段長度，鏈中間含有巰基官能

4、團的兩親性二嵌段共聚物PEG114-b-SH-PSn，通過1H NMR和GPC表征分析，確定了制備的嵌段功能大分子的數(shù)均分子量和兩親性嵌段比。
　　2.通過配體交換的方法，利用制備的兩親性嵌段功能大分子PEG-b-SH-PS替換小分子穩(wěn)定劑，分別對金納米粒子(GNPs)和硫化銅納米粒子(CuS NPs)進行表面修飾，得到了兩類新穎的嵌段共聚物接枝納米粒子。通過對聚合物修飾前后的納米粒子進行一系列的表征分析可知，嵌段共聚物成功地接枝

5、到了納米粒子的表面，并通過熱重分析(TGA)結果計算出了納米粒子表面聚合物的接枝率。
　　3.通過透射電鏡(TEM)對兩親性嵌段共聚物和納米粒子組裝形成的雜化囊泡結構進行觀察后發(fā)現(xiàn)，納米粒子基本分布在囊泡壁的內外界面上。對摻有CuS NPs的聚合物囊泡的水溶液進行近紅外光刺激-響應實驗，發(fā)現(xiàn)囊泡在980nm的近紅外光照射后，由于光熱效應導致體系溫度升高，囊泡的中空球形結構被破壞，從而證實該納米復合材料具有很好的近紅外光響應特性，在