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(lái)，聚合物膠束由于其具有臨界膠束濃度低，能在血液中長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)并保持穩(wěn)定，生物相容性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域。雙親性共聚物可在水溶液中形成具有疏水內(nèi)核-親水外殼結(jié)構(gòu)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(jī)溶劑通常都不是生物相容的，因此難于滿(mǎn)足生物醫(yī)藥領(lǐng)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(shì)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(duì)環(huán)境刺激的敏感性，相應(yīng)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(jī)溶劑的引入即可在全親水環(huán)境中制備膠束；(2)刺激響應(yīng)性—指聚合物膠束結(jié)構(gòu)，物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)可隨外界環(huán)境(如pH值、溫度、離子強(qiáng)度、光、電等刺激信號(hào))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(xué)領(lǐng)域應(yīng)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(lǐng)域的新趨勢(shì)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行新的設(shè)計(jì)，選用了具有生物相容性且來(lái)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(jìn)行共聚，得到溫敏性的全親水性嵌段/接枝共聚物，通過(guò)改變溫度得到一系列納米粒子膠束。具體主要開(kāi)展以下工作： (1)采用巰基乙胺為鏈轉(zhuǎn)移劑，制得PNIPAAm-NH2預(yù)聚物。再以HEC為起始物，以NaCNBH3為還原劑在DMF溶劑中與PNIPAAm-NH2預(yù)聚物進(jìn)行美拉德反應(yīng)，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(shí)嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)。采用GPC和SLS測(cè)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(yīng)膠束化行為，當(dāng)溫度高于嵌段共聚物的LCST時(shí)，溶液中可形成半徑為400～600nm大的聚集體。用UV，DSC測(cè)得共聚物的LCST約為32℃。利用熒光探針技術(shù)和表面張力法測(cè)試膠束的臨界膠束濃度(CMC)。以DLS和SLS結(jié)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(shí)間對(duì)膠束化行為的影響，結(jié)果表明當(dāng)溫度高于嵌段共聚物的LCST時(shí)，濃度越高、

5、恒溫時(shí)間越長(zhǎng)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(shí)發(fā)現(xiàn)膠束是中空結(jié)構(gòu)，表明羥乙基纖維素在水溶液中是剛性結(jié)構(gòu)。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(chǎn)生活性點(diǎn)，引發(fā)NIPAAm接枝