两亲性嵌段共聚物 ppt课件
两亲性嵌段共聚物的合成及自组装
20100601
两亲性嵌段共聚物的合成及自组装
摘要
两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装可以形成具有疏水核．亲水壳的高 分子胶束，在药物缓释、分离、纳米材料和催化等方面具有潜在的应用前景，在 化学界对两亲性嵌段共聚物的研究正受到广泛的关注。本文通过开环聚合（ｒｉｎｇ ｏｐｅｎｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ＲＯＰ），设计合成了两亲性星形和线形嵌段共聚物。探索 了目标产物在选择性溶剂水中的自组装胶束化行为和结构，并研究了结晶性嵌段 在自组装结构中的受限结晶现象。
高分子胶束的形成是两种力共同作用的结果，一种是导致胶束聚集的静电吸 引作用、氢键作用或金属络合作用等吸引力，另一种是防止胶束无限制增长成宏 观态的静电排斥作用、疏水作用或位阻作用等排斥力【２们。与小分子胶束如表面活 性剂胶束相比，聚合物胶束也是由亲水、疏水两部分组成，但其ＣＭＣ更低，由 于其链段可运动性小，其解缔合速率更小。
ＡＢ嵌段
巧奄
柚Ａ嵌段＾Ｂｃ嵌段
Ｖ人 ｐｉ”鼍”
刷形
翼形
＞～ 卜差
星形杂臂卿多
显形嵌段
ｏ ｊ
蝌蚪形
》∥．，蘑Ｑ≥絮》
哑铃形
双环
超支化
Ｆｉｇｕｒｅ １．１．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｍｅ ｔｉｐｉｅａｌ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ’ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ．
基于本文的研究重点，下面主要介绍星形和二元嵌段共聚物的合成及其自组 装性能。
ＩＩ
ｃｏｒ慨ｄｂｙ ｔｈｅ ｐｒｅｖｉｏｕｓＩｙ ｓｅ蟮觞ｓｅｍｂｌｅｄ Ｓｔｍｃｔｕｒｅ ｔ０ Ｓ０ｍｅ ｅ）（ｔｅｎｔ ｉＩｌ ｗａｔｅｒ．
2.接枝、嵌段ppt课件
R M i 1 P k tr,p P '' R M i
P M i P k tr,p P '' P M i
R M i 1 M k tr,m M R M
40
再引发 链终止
P ''M k g i P '' M
R M i R M j k t R M i R M j或 R M i j
(2) 夺取大分子碳骨架上的氢,形成大分子自由基 接枝反应和均聚反应是一对竞争反应. 3. 根据聚合物结构,大分子自由基可相互偶合引发交联; 也可使分子链断裂发生降解反应,生成不饱和大分子链(PUn)
42
和新的大分子自由基(P`•);只有当单体分子进入大分子自由 基的反应半径时,接枝反应才能发生,同时生成大分子碳骨架 支链自由基.
HC2HC x
HC2
H C
y
活性阴离子聚合
R
HC R CH2-Li+
活 性 阴 离 子 聚 合
13
也可利用阴离子开环聚合
活性聚合 接枝物
将含有对甲基苯乙烯单元的乙烯共聚物转 化为侧基带有醇钠基团的聚乙烯，引发环氧乙 烷阴离子开环聚合，合成聚乙烯-聚氧化乙烯共 聚物。
14
利用自由基活性可控聚合
由于适用的极性单体较多，自由基活性可控聚合可
21
C H 2C H
R
O C C H 3 O
④ 扩散 热力学因素；动力学因素
C H 2C H
R H
O CC H 2 O
22
⑤ 聚合方法 通常沿用的各种聚合反应工艺，均可用来实施接枝反应。
悬浮；乳液；本体；溶液 引发方式：
热引发；光引发；过氧化物引发； 氧化-还原；辐射
刺激响应性两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其对药物的负载和释放
刺激响应性两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其对药物的负载和释放目录摘要........................................................................................................................... . (I)ABSTRACT ......................................................................................................... .................... III 第1章绪论 (1)1.1 两亲性嵌段共聚物的概述 (1)1.1.1 两亲性嵌段共聚物的结构与形貌 (1)1.1.2 两亲性嵌段共聚物常见的合成方法 (2)1.1.3 两亲性嵌段共聚物的自组装过程 (5)1.1.4 两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其表征 (6)1.2 刺激响应性两亲性嵌段共聚物的研究进展 (7)1.2.1 温度响应性聚合物 (7)1.2.2 光响应性聚合物 (8)1.2.3 荧光聚合物 (9)1.2.4 电响应性聚合物 (10)1.2.5pH响应性聚合物 (11)1.2.6 氧化还原响应性聚合物 (12)1.2.7 离子强度响应性聚合物 (12)1.2.8 酶响应性聚合物 (13)1.2.9 葡萄糖响应性聚合物 (13)1.2.10 多重刺激响应性聚合物 (14)1.3 两亲性嵌段共聚物在药物控制释放领域的应用 (15)1.3.1 药物控释系统的概述 (15)1.3.2 两亲性嵌段共聚物胶束作为药物载体的研究 (15)1.4 研究课题的提出 (17)参考文献 (19)第2章含荧光基团的pH敏感共聚物PSMA-b-P(St-co-VK)的合成及其负载阿霉素体外药效的研究 (27)VII2.1 实验部分 (28)2.1.1 试剂和仪器 (28)2.1.2 两亲性嵌段共聚物PSMA-b-P(St-co-VK)的合成 (28)2.1.3 聚合物的表征 (29)2.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (29)2.1.5 聚合物临界胶束浓度的测定 (30)2.1.6 阿霉素的载入和体外释放 (30)2.1.7 MTT实验测定共聚物细胞毒性 (31)2.2 结果与讨论 (31)2.2.1 聚合物的相关表征 (31)2.2.2 聚合物临界胶束浓度测定结果 (34)2.2.3 聚合物胶束溶液的UV吸收光谱 (34)2.2.4 聚合物胶束的形貌与粒径及pH对其影响 (35)2.2.5 聚合物载药前后胶束的荧光光谱图 (38)2.2.6 聚合物胶束的阿霉素负载与释放性能研究 (39)2.2.7 细胞毒性研究 (40)2.3 本章小结 (42)参考文献 (43)第3章pH敏感两亲性嵌段共聚物P(IBA-co-AA)-b-PHPA的制备及其负载紫杉醇体外药效的研究 (45)3.1 实验部分 (46)3.1.1 试剂与仪器 (46)3.1.2 两亲性嵌段共聚物P(IBA-co-AA)-b-PHPA的合成 (46)3.1.3 聚合物的表征 (47)3.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (47)3.1.5聚合物临界胶束浓度的测定 (48)3.1.6 紫杉醇的载入和体外释放 (48)3.1.7 CCK-8实验测定共聚物细胞毒性 (49)3.2 结果与讨论 (50)VIII3.2.1 聚合物的相关表征 (50)3.2.2 聚合物临界胶束浓度测定结果 (52)3.2.3聚合物胶束的形貌与粒径及pH对其影响 (52)3.2.4聚合物胶束的紫杉醇负载与释放性能研究 (54)3.2.5 细胞毒性研究 (55)3.3 本章小结 (57)参考文献 (58)第4章新型偶氮功能化两亲性嵌段共聚物的合成及其光响应行为(61)4.1 实验部分 (61)4.1.1 试剂和仪器 (61)4.1.2 两亲性嵌段共聚物P(St-alt-Ma/azo-MaIM)-b-PMAPEG的合成 (62)4.1.3 聚合物的表征 (63)4.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (63)4.1.5 聚合物临界胶束浓度的测定 (64)4.1.6 聚合物胶束水溶液的光致异构化行为 (64)4.2 结果与讨论 (65)4.2.1 聚合物的相关表征 (65)4.2.2 聚合物溶液的UV吸收光谱 (67)4.2.3 聚合物临界胶束浓度测定结果 (68)4.2.4 聚合物胶束形貌与粒径的表征 (69)4.2.5 共聚物胶束的光致异构化行为研究 (70)4.3 本章小结 (74)参考文献 (75)第5章结论 (77)致谢 (79)攻读学位期间发表的学术论文及项目成果 (81)IX第1章绪论第1章绪论自1920年施陶丁格（H.staudinger）首次提出“高分子”这一概念以来，高分子科学便一直被作为技术发展与科学研究的重要学科而得到广泛关注。
嵌段共聚物
消耗M1 消耗M2
knm
自由基类型 单体类型
假定（2）
链增长反应不可逆
11
链终止（双基终止）
M1 + M1 M1 + M2 M2 + M2 kt k t' k t"
Mx
Mx' Mx "
此外，在整个反应过程中，还有链转移（向单体，溶 剂，引发剂，大分子链转移等等），比较复杂。
假定（3）共聚物的化学组成主要决定于各种增长反应，
即两种单体进入共聚物的摩尔数比
r1
竟聚率
表示某一种自由基分别与两种单体 反应的速率常数之比 也是每种单体自聚与共聚反应的速率 常数之比
k11 , k12 r2 k22 k21
18
r2
r1
M1
M1 M2
自聚 共聚
r1 ， r1 ，
自聚倾向 共聚倾向
r1
k11 k12
M2
M2
M1 M2 M2
引发反应的速率会影响共聚反应的速率 引发过程：R M1 (M2 )
两种单体的引发难易差别对共聚物组成有一定影响，但很小
引发阶段单体进入共聚物的数目 << 链增长阶段 单体进入共聚物数目 链引发阶段只会影响共聚反应的速率，不影响 共聚物的组成 链终止反应仅仅是终止链自由基的活性，与两种 单体进入大分子链中的数目无关，因此: 链终止反应也不影响共聚物的组成
7
二、 原料组成与共聚物组成的关系
共聚带来的新问题
-- 组成问题
组成对共聚物的性能有决定性的影响
以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）为例： VAc含量：
10 ~ 20%
50%
塑料（相当于改性PE）
6.嵌段共聚物
大量软嵌段 + 少量硬嵌段
两相嵌段共聚物
弹性嵌段共聚物 由一个软嵌段和一个短硬嵌段组成. 分析 (1)形态结构对弹性体嵌段共聚物力学性能的影响 ① A-B型形态结构 与无规共聚物弹性体比较,在力学性能上无显著改善 A-B型 化学交联或硫化 良好的性能
② A-B-A、 (A-B)n型形态结构
具有独特的性能(如SBS) 一类热塑性弹性体
具有交联橡胶的力学性能; 线性热塑聚合物的加工性能;
(a) 典型的无定形无规共聚物
似.
模量-温度关系
(1) 两相嵌段, 不相容,保持两
种均聚物固有性质,两个Tg.
(2) Tg间有模量平台,平坦程 度取决于相分离.分离程度 越大,越平;相分离越完善,模 量对温度敏感性越低.
(b)两相嵌段共聚物模量-温度关系
(3) 两Tg与两嵌段含量无关
(与无规共聚不一样),模量平 台的位置与两嵌段含量有关.
Pn R R R Pn R R R
(6) 歧化终止
Pn Rs Pm Rt Pn Rs Pm Rt
(7) 与溶剂,自由基接受体,氧等反应终止
基元反应的相对速率 影 响 反应物的化学性质; 反应条件; 举例:
影响产物
组成; 结构; 性能
CR或天然橡胶进行塑炼时,会产生大自由基而产生凝胶,将
两者一起混炼时,则会产生异种高分子凝胶. PE/PVA; PE/PS;LDPE/PS
Pm Pn Pm Pn Rs Rt Rs Rt
(2)再化合
Pm Pn Pm Pn Rs Rt Rs Rt
(3)交换化合
Pm Pn Rs Rs Pm Pn Rs Rs Pm Pn Rt Rt Pm Pn Rt Rt
(4) 大分子自由基诱发的链断裂
两亲性嵌段共聚物的胶束化及胶束的有规聚集
南开大学博士学位论文两亲性嵌段共聚物的胶束化及胶束的有规聚集姓名：***申请学位级别：博士专业：高分子化学与物理指导教师：***20041001第一章文献综述．１２．南开大学博士学位论文－１３第一章文献综述ｇｒｏｕｐ，ｗｈｅｒｅ晦ＨｉｓｔｈｅＦｉｇ．１．４１１１ｅＴＥＭ妇ａｇｅｓｏｆｍｉｃｅｌｌｅｓｐ他ｐａｒｅｄｂｙＥｉｓｅｎｂｅ唱’ｓｓｃｈｅｍ砒ｉｃｓｔｎｌｃｔｌｌ他ｏｆａｌａ’萨ｃ啪ｐｏｕｌｌｄｍｉｃｅ】】ｅｓｊｎＦｉｇ．Ｇ．．１４—南开大学博士学位论文Ｆ唔１。
５。
ＩｈｅＩＥＭｉ１ＴｌａｇｅｓｏｆｍｌｃｅｌｌｅｓｐｆｅｐａｒｅｄｂｙＬｉｕ’ｓｇｒｏｕｐ．１．３．３．３各形态之间的相互转变机理及动力学在自组装的两亲分子溶液中，一种形态通过什么样的路径、以何种方式到达另一种形态，这涉及到转变机理和动力学两方面的内容。
在小分子表面活性剂体系中，从平面层到封闭的囊泡的机理最受人们关注，弯曲的双层被认为是这一转变的中间体【１００。
１吲。
这种机理认为，囊泡是通过溶液体系中的圆盘状的双层弯曲而成的，其驱动力来源于自组装体系的热涨落。
该过程可以是可逆的，是平面的盘弯曲形成封闭的球体（囊泡），还是囊泡上的缺陷逐步发展进而形成平面双层，这取决于体系中盘的边角能和弯曲能【１００，１０”。
关于小分子表面活性剂体系的形态转变机理及其动力学方面已经有比较多的研究，这在Ｅｉｓｅｎｂｅｒｇ小组最近的两篇论文中‘１０３，１０４１己经有较为详细的论述。
相对而言，嵌段共聚物体系的形态转变机理及其伴随的动力学的研究非常少。
最近的实验结果‘１０３１表明，在Ｐｓ３１０．６一ＰＡＡ５２埘ｏｘａｎｅ／ｗａｔｅｒ体系中从囊泡到棒（Ｖｅｓｉｃｌｃ’Ｒｏｄ）的转变包括了两个步骤：首先是囊泡快速塌陷形成“蝴蝶结”（Ｂｏｗｔｉｅ）结构；然后是一个缓慢的重排过程，蝴蝶结开始形成哑铃形结构（ＤｕＩｎｂｂｅｌｌ），最后调整形成平滑的棒。
各个阶段所伴随的松弛时间，与体系的各种参数选择密切相关。
连续ATRP法合成两亲性聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸嵌段共聚物
连续ATRP法合成两亲性聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸嵌段共聚物1张丽芬，程振平，周年琛，朱健，朱秀林*苏州大学化学化工学院，江苏苏州 （215006）E-mail xlzhu@摘 要：本文采用连续原子转移自由基聚合（ATRP）法合成两亲性嵌段共聚物。
首先以α-溴异丁酸乙酯为引发剂，CuCl/N,N,N′,N″,N″-五甲基二乙烯基三胺（PMDETA）为催化体系，苯乙烯（St）为单体，制得了不同分子量且分布窄的聚苯乙烯（PS）；然后以PS为大分子引发剂，CuCl/PMDETA为催化体系，甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体，得到了不同分子量且分子量分布较窄的二嵌段共聚物PS-b-PMMA；把所得的嵌段共聚合物进行水解，酸化得到聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸（PS-b-PMAA）两亲嵌段共聚物。
论文着重对以PS为大分子引发剂的MMA的ATRP的聚合动力学进行了研究，并采用GPC、1H NMR对聚合物进行了表征。
关键词：原子转移自由基聚合（ATRP）；甲基丙烯酸甲酯(MMA)； 苯乙烯（St）；嵌段共聚物；动力学中图分类号：0631.引言活性自由基聚合由于集活性聚合与自由基聚合的优点于一身，不但可得到分子量分布较窄、分子量可控， 结构明晰的聚合物，而且适用的单体面广，反应条件温和易控制，容易实现工业化生产。
所以，活性自由基聚合具有极高的应用价值，受到了高分子化学家们的高度重视，由此活性自由基聚合一直是高分子领域的热门研究课题。
以实现可逆链转移或链终止的方式的不同，活性自由基聚合可以分为稳定自由基聚合（SFRP）[1]、原子转移自由基聚合（ATRP）[2]、可逆加成－裂解链转移（RAFT）聚合[3]等。
其中ATRP是1995年[4,5]才发展起来的一种活性自由基聚合方法，由于该聚合方法涉及的原料一般价廉且都有工业化试剂供应，因此被认为是最有可能在活性自由基聚合体系中率先实现工业化的聚合技术，因此在学术界以及工业界都倍受关注，报道的文献超过3000篇。
嵌段共聚物--结构表征
聚电解质胶束-基因递送系统
聚电解质是指分子链上具有许多离解性基团的高分子， 当高分子电解质溶于介电常数很大的溶剂时，就发生离 解，生成高分子离子。
多肽，如PEG-b-PAsp， PEG-b-PLys
混合胶束：混合胶束是由两种或几种不同的嵌段共聚物构成的胶束。与传统
胶束相比，稳定性提高，药物装载能力也提高。
嵌段共聚物--结构表征
δ =27.43,对应于CC1C 和CC4C 碳链，表 明聚丁二烯段主要含顺-1,4结构,顺-
1,4结构的丁二烯单元相互连接。
δ =40.35,43.7，对应于SSS 结构，证 明聚苯乙烯链段的存在。 δ =25.21，对应于CS 结构，表明苯乙 烯单元与顺 -1, 4丁二烯单元连接。
胶束
packing parameter
嵌段共聚物—性质
微相分离：在本体状态下，嵌段共聚物分子链中不同嵌段由于热力学因素易 导致发生相分离，由于嵌段之间是以共价键连接的，故这种相分离只能发生
特 在微观的链尺度上，即形成微相分离(Microphase Separation) 性
链段不相容引起微相分离
Pluronic常用做增溶剂、乳化剂、基质、固体分散体载体、吸收促进剂、稳定 剂等，新的研究表明它具有MDR肿瘤的增敏作用。 主要作用：抑制Pgp药物溢出泵作用，（Cremophor EL，聚乙二醇辛基苯基醚 （Triton X-100）等具有类似作用）； 避免药物被酸性细胞质囊隔离而被挤出细胞； 抑制谷胱甘肽/谷胱甘肽转移酶解毒系统活性；
[1] Nikos Hadjichristidis，Block Copolymers: Synthetic Strategies, Physical Properties, and Applications.2003 [2] 江明. 大分子自组装. 科学出版社. 2006. [3] 罗婕，义建军等. 嵌段共聚物合成方法研究进展. 化工新型材料. 2010.38(4):10-14 [4] 黄基传等.苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的合成方法:中国, C08F297/00. 1998-03-11 [5] 朱寒等. 一种新型丁二烯和苯乙烯嵌段共聚物的结构表征. 北京化工大学学报. 2004.31(6):47-51. [6] V. Castelletto, I.W. Hamley. Morphologies of block copolymer melts. Current Opinion in Solid State and Materials Science 8 (2004) 426–438 [7] T. Smart et al. Block copolymer nanostructures. Nanotoday. 2008,3:38-46 [8] X.-B. Xiong et al. Amphiphilic block co-polymers: Preparation and application in nanodrug and gene delivery. Acta Biomaterialia 8 (2012) 2017 –2033 [9] A. Rö sler et al. Advanced drug delivery devices via self-assembly of amphiphilic block copolymers. Advanced Drug Delivery Reviews 64 (2012) 270–279 [10] K. Kataoka et al. Block copolymer micelles for drug delivery: Design, characterization and biological significance. Advanced Drug Delivery Reviews 64 (2012) 37–48 [11] 周建平，霍美蓉. 现代药剂学研究新进展. 中国药科大学学报. 2007, 38( 2) : 97- 104 [12] 邵铖祎,涂家生.抗肿瘤聚合物胶束制剂的设计策略.药学与临床研究 .2010.18(3):486-490
两亲嵌段共聚物的合成及其自组装研究进展
纳米胶束 ， 在乳化分散技术 、 纳米材料 、 载体催 化 剂、 生物 医 用材料 、 药物控 制 释放 ［ ３ ］ 等各 个领 域 都
有 广泛 的应 用 。近几 十年 来 ， 两 亲 嵌 段 共 聚 物 通 过 在选 择性 溶剂 中 自组装 形 成聚合 物 胶束 的研 究 成 为重 中之 重 ， 受到 了学 术界 的广 泛关 注 。
综 述 专 论
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ 化 Ｉ 工 Ｎ Ｃ 科 Ｈ 技 Ｅ ， Ｍ ２ ０ Ｉ Ｃ １ ３ Ａ ， Ｌ ２ １ Ｉ （ Ｎ ２ Ｄ ） Ｕ ： ５ Ｓ ３ Ｔ ￣ Ｒ ５ Ｙ ６
两 亲嵌 段 共 聚 物 的合 成 及 其 自组 装 研 究 进展 ＊
梁 飞 ， 潘龙 飞。
（ １ ． 西安 医学院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ； ２ ． 西安交通大学医学 院第二附属医学 急诊科 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘
要： 作者介绍 了两亲嵌段共 聚物 的活性 阴离子 聚合 、 基 团转移聚合 、 开环歧化聚合 、 活性 阳 离子
（ Ｋｒ ａ ｔ ｏ ｎ ） 。活性 阴离子 聚合 要求单 体 是 阴离子 可 聚 合型 ， 而且 活性 阴离子必 须 具有很 强 的亲 核性 ，
能够快速攻击单体 以避免副反应 的发生［ ５ ］ 。比如
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ — ０ ８
方面与活性 阴离子 聚合相互补充 。Ｇ Ｔ Ｐ不仅可 以合成能形成稳定亲／ 疏水界面的嵌段共聚物 ， 还 可以合成用于生物界面的嵌段共聚物 ， 可以得到 分散系 数小 、 分 子量 分 布 窄 、 结 果 可 控 制 的聚
两亲性嵌段共聚物PS_b_PNIPAAm制备及其薄膜形貌研究
两亲性嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm制备及其薄膜形貌研究王倩1，2，李战1，2，赖舒忆1，2，汪子健1，2，冯霞1，2（1.天津工业大学材料科学与工程学院，天津300387；2.天津工业大学改性与功能纤维天津市重点实验室，天津300387）摘要：以2-溴代丙酸乙酯为引发剂，联二吡啶为配体，溴化亚铜为催化剂，进行原子转移自由基聚合（ATRP ），合成了大分子引发剂聚苯乙烯溴（PS-Br ）；又以PS-Br 引发N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm ）继续进行ATRP 聚合，得到两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PS-b-PNIPAAm ），并对产物进行红外测试、核磁分析以及凝胶渗透色谱表征；然后将PS-b-PNIPAAm/四氢呋喃溶液旋涂成膜，进行乙醇退火处理并溶胀，采用原子力显微镜（AFM ）观察溶胀条件对薄膜微相分离形貌的影响.结果表明：通过调节退火后的溶胀时间，可以得到具有孔洞结构的薄膜.关键词：原子转移自由基聚合（ATRP ）；两亲性嵌段共聚物；薄膜；微相分离中图分类号：TQ316.322文献标志码：A文章编号：1671－024X （2014）02－0011－04Synthesis of PS-b-PNIPAAm amphiphilic block copolymer andmorphology of its thin filmWANG Qian 1，2，LI Zhan 1，2，LAI Shu-yi 1，2，WANG Zi-jian 1，2，FENG Xia 1，2（1.School of Materials Science and Engineering ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ；2.Tianjin Key Laboratory of Fiber Modification and Functional Fibers ，Tianjin Polytechnic University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：The polystyrene macroinitiator （polystyrene -Br ）is successfully synthesized by atom transfer radicalpolymerization （ATRP ）with 2-bromopropionic acid ethylester as functional initiator ，2，2′-bipyridyl （bpy ）as ligand ，and CuBr as catalyst.Furthermore ，a novel amphiphilic block copolymer polystyrene -b -poly （N -isopropyl acrylamide ）（PS-b-PNIPAAm ）is synthesized by ATRP with PS-Br as macroinitiator.The structure of the copolymer is characterized by FT -IR ，1H -NMR and GPC.The PS -b -PNIPAAm is dissolved in tetrahydrofuran and the thin film is prepared by spin coating.The solvent annealing and swelling process is carried out in ethanol.Atom force microscope （AFM ）is used to observe the microphase separation morphology of thin films obtained in different swelling condition.The results show that the thin film with pore structure will be obtained by adjusting the sweelling time after annealing process.Key words ：atom transfer radical polymerization ；amphiphilic block copolymer ；film ；microphase separation收稿日期：2013-11-26基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目（51303129）；天津市应用基础及前沿技术研究计划资助项目（12JCYBJC11200）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（201212011200055）第一作者：王倩（1987—），女，硕士研究生.通信作者：冯霞（1976—），女，博士，副教授，硕士生导师.E-mail ：****************.cn天津工业大学学报JOURNAL OF TIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY第33卷第2期2014年4月Vol.33No.2April 2014两亲性嵌段共聚物是由两种化学性质不同的嵌段通过化学键相连接而组成的共聚物，各嵌段之间的热力学不相容性会导致微相分离的发生，这些微相结构的存在使嵌段高分子被广泛应用于制造热塑性弹性体、高抗冲工程塑料、汽车部件、胶黏剂、添加剂、涂料等[1].近年来，研究人员针对两亲性聚合物在膜表面改性[2-3]以及制备有序多孔薄膜[4-6]等方面也进行了深层次的探索.嵌段共聚物在10~100nm 尺度范围内的微相分离引起了学者们极大的兴趣，通过改变嵌段共聚物的体积分数，可以形成精巧的、高度有序的相分天津工业大学学报第33卷离形态，比如球形[7-8]、圆柱形[9]、陀螺形.当把嵌段共聚物放在其中一种聚合物的良溶剂中，嵌段共聚物就会自组装生成胶束、薄膜或者其他的低维材料，在这种自组装过程中有了精巧孔结构的出现.嵌段共聚物薄膜微相分离行为在构建功能性超分子结构[10]、亚微米级电子或光学器件的制备[11]以及分离膜制备[12-13]方面具有重要的应用价值.N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）是一种广泛应用的温度敏感性材料，其分子结构中既含有亲水性的酰胺基团，又有疏水性的异丙基基团.这种特殊的分子结构使其在最低临界溶解温度（LCST）附近，在水溶液中存在亲疏水性的转换[14].正是由于这种温度刺激敏感性，使得NIPAAm在生物、医疗等方面具有广泛应用.因此，假如制备含有NIPAAm的两亲性共聚物并得到有序薄膜，该薄膜在微相分离和形貌性质方面必将呈现特殊的智能性.本研究首先以2-溴代丙酸乙酯为引发剂，以CuBr为催化剂，利用ATRP法合成了末端带有双键和溴原子的大分子引发剂PS-Br，并以PS-Br为引发剂，以配位能力较强的三（N，N-二甲基氨基乙基）胺（Me6TREN）为配体[15]，以CuBr为催化剂，制备了两亲性的嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm.再将合成所得到的嵌段共聚物溶解在四氢呋喃溶液中旋涂成膜并进行退火处理和溶胀，初步探讨了PS-b-PNIPAAm共聚物薄膜的分相行为及形貌.1实验部分1.1实验原料和仪器所用原料包括：苯乙烯，天津市福晨化学试剂厂产品，分析纯，使用前减压蒸馏；N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm），日本KOHJIN公司产品，在甲苯/环己烷中进行重结晶；四氢呋喃（THF），天津市科密欧化学试剂有限公司产品，使用前减压蒸馏；2-溴代丙酸乙酯，玛雅高纯度化学品；溴化亚铜（CuBr），天津市科密欧化学试剂有限公司产品，使用前精制；2，2′-联吡啶，天津市科密欧化学试剂有限公司产品；三（N，N-二甲基氨基乙基）胺（Me6TREN），实验室自制；无水乙醇，天津市北方天医化学试剂厂产品；其他试剂均为分析纯.所用仪器包括：TENSOR37型傅里叶红外光谱仪，AVANCE300Hz型核磁共振光谱仪，德国BRUK－ER公司产品；VISCOTEK270型凝胶色谱仪，英国MALVERN公司产品；STM/AFM5500型原子力显微镜，美国Agilent公司产品；KW-4A/5型匀胶机，中国科学院微电子研究所产品.1.2大分子引发剂PS-Br的合成25℃条件下，在反应瓶中分别加入一定量的单体苯乙烯（St）、催化剂CuBr、配体2，2′-联吡啶，然后加入溶剂甲苯，充入N2搅拌30min；待体系中固体完全溶解，加入引发剂2-溴代丙酸乙酯，液氮冷冻脱气3次后，在130℃油浴中反应；反应停止后，用二氯甲烷溶解聚合物，抽滤除去催化剂等杂质，在乙醇中沉淀，真空干燥得到白色粉末PS-Br.1.3嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm的合成25℃条件下，在反应瓶中分别加入PS-Br、CuBr、配体Me6TREN（配体参考文献[16]进行合成），然后加入溶剂THF，充入N2搅拌30min；待固体完全溶解，加入NIPAAm后超声溶解；液氮冷冻脱气3次后，置于65℃油浴中反应；反应停止后，用二氯甲烷溶解聚合物，抽滤除去催化剂等杂质，在乙醇中沉淀，真空干燥得到浅白色粉末.1.4嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm薄膜的制备将PS-b-PNIPAAm溶解在THF中配制质量分数2%的溶液，通过匀胶机将溶液旋涂在事先预处理过的玻璃片表面成膜.制得的薄膜真空干燥去除溶剂后置于乙醇气氛中退火处理48h，干燥后留出一片空白样对照，将另外两片分别放在乙醇中浸泡4h和30h进行溶胀，然后取出，室温下干燥，准备后续测试.1.5测试和表征（1）红外光谱：采用TENSOR37型傅里叶红外光谱仪测定PS-Br和嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm的红外光谱，测定前，将产物与KBr混合研磨后压片.（2）核磁共振光谱：室温下，以氘代氯仿（CDCl3）为溶剂，TMS为内标，分别将PS-Br与PS-b-PNIPAAm 嵌段共聚物溶解后，用AVANCE300Hz型核磁共振光谱仪对PS-Br与PS-b-PNIPAAm进行测试.（3）相对分子质量及其分布：大分子引发剂的相对分子质量及其分布在VISCOTEK270型凝胶色谱仪上测定，以聚苯乙烯为标样，THF为淋洗液，流速为1.0mL/min.（4）形貌特征：室温下大气环境中，采用STM/AFM 5500型原子力显微镜表征薄膜样品的形貌，图像使用敲击模式获得，采集“height image”，采用矩形Si3N4探针.2结果与讨论2.1ATRP法制备PS-Br和PS-b-PNIPAAm采用ATRP法制备大分子引发剂PS-Br和PS-b-PNIPAAm嵌段共聚物，合成路线如图1所示.12——第2期2.2大分子引发剂PS-Br 表征图2所示为大分子引发剂PS-Br 的红外光谱图.由图2可以看出，在3026~3091cm -1处出现了一组聚苯乙烯的特征吸收峰，归属于苯环上的C —H 伸缩振动峰；1798~1945cm -1处为苯环单取代特征峰，这说明了大分子引发剂聚苯乙烯的存在.另外，可以注意到539cm -1处存在的特征峰为C-Br 键的伸缩振动峰，因此说明大分子引发剂末端溴原子的存在.对所合成的大分子引发剂PS-Br 进行GPC 表征，得到：M n =1976，M w =3169，M w /M n =1.604.2.3两亲性嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 的表征PS-b-PNIPAAm 的红外谱图如图3所示.图3中曲线m 为PS-Br 的红外光谱图，可以看出1728cm -1处为酯基中C =O 的伸缩振动峰，1450~1600cm -1处为苯环骨架振动峰；曲线n 为PS-b-PNIPAAm 的红外谱图，在1675cm -1处出现N-异丙基丙烯酰胺中C =O 的伸缩振动峰（酰胺Ι带），以及1578cm -1处出现N-异丙基丙烯酰胺中N —H 的弯曲振动峰（酰胺Ⅱ带）.这说明第二嵌段聚N-异丙基丙烯酰胺的存在.该红外光谱初步证明嵌段共聚物已经合成.为了进一步确认两亲性嵌段共聚物的分子结构，对产物进行了1H-NMR 分析，如图4所示.由图4可以看出，δ=7.27×10-6处是溶剂CDCl 3中的质子特征峰，δ=6.46×10-6～7.06×10-6处的2个强峰a 、b 是聚苯乙烯中苯环的质子峰，在δ=1.42×10-6~1.86×10-6处的峰c 为主链—CH 2—CH —的质子峰；在δ=3.73×10-6处（d ）是与酰胺基团相连的异丙基上次亚甲基质子峰，在δ=1.18×10-6处（e ）是异丙基上—CH 3的质子特征峰.这说明得到的产物为嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm.通过对核磁谱图中苯环和NIPAAm 特征基团的面积积分，可计算得嵌段比为29∶1.2.4嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 薄膜表面形貌图5所示为将旋涂后薄膜置于乙醇中退火和溶胀后得到的AFM 照片.溶剂退火过程能够有效调节聚合物结构和表面形貌，在退火溶剂饱和蒸汽的诱导作用下达到热力学平衡，促进嵌段共聚物薄膜发生微相分离，从而形成期望的结构和形貌.从图5（a ）中可以看出，经过退火后薄膜有一定分相结构的存在，图中亮黄色薄膜表面出现了棕色的凹陷.退火过程中，乙醇饱和蒸汽渗入共聚物薄膜中，提高了分子链的运动能力，促使PS 嵌段和PNIPAAm 嵌段发生分相，由于PNIPAAm 链段很短，所以图中暗色的部分应该为PNIPAAm 嵌段，亮色的部分应该为PS 部分.分相后的薄膜在乙醇中溶胀4h 后，从图5（b ）中看到薄膜表面凹陷的数量增加并且比溶胀前的更均匀.图5（e ）可以验证溶胀过程所得到的是凹陷，溶胀4h 还不足以出现孔洞.图5（c ）所示为溶胀30h 后的薄膜形貌，较图5（b ）而言，表面凹陷20006001400波数/cm -1透射比1800160012001000800157816751728nm图3PS-Br 和PS-b-PNIPAAm 的红外光谱图Fig.3FT-IR spectrum of PS-Br and PS-b-PNIPAAm图1嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 合成路线Fig.1Synthesis route of block copolymer PS-b-PNIPAAmH 3C-CH 2-O-C-CH +n CH 2||||——O CH 3Br CH CuBr ，bpyH 3C-CH 2—O —C —C —（CH 2-CH ）—Br n |||OH CH 3H 3C CH 2-O-C-C-（CH 2CH ）-Br +m H 2C=CH n ||O H|CH 3CuBrMe 6TREN H 3C-CH 2-O-C-C-（CH 2CH ）-（C-C ）-Br ||O HHH 2mn |CH 3|C=O ||N-H HC-CH 3CH 3||C=O ||N-H HC-CH 3CH 3|图4嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 的1H-NMR 谱图Fig.41H-NMR spectra of PS-b-PNIPAAm85化学位移δ/×10-6764321ecdab !####"####$ed e CH 3H 3CCHNH C O（CH 2-CH ）（CH 2-CH ）n mbbba a C王倩，等：两亲性嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm 制备及其薄膜形貌研究40005002500波数/cm -1透射比3500300020001.00.90.80.70.60.50.40.3539150010001945~179830263091图2大分子引发剂PS-Br 的红外光谱图Fig.2FT-IR spectrum of macroinitiator PS-Br13——天津工业大学学报第33卷98765432100123456879400200nm09:58:38987654321001234568797550250nm10:33:49987654321001234568794002000nm13:39:01257752002577520257257（a ）未溶胀（b ）溶胀4h （c ）溶胀30h（d ）未溶胀3D （e ）溶胀4h ，3D （f ）溶胀30h ，3D图5乙醇退火后溶胀得到薄膜的AFM 照片Fig.5AFM images and 3D images corresponded of thin filmsannealed and then swelled in ethanol在经过溶胀作用后形成了孔洞，并且数量也有所增加.退火后的薄膜浸于乙醇中，此时乙醇小分子可以透过PS 壳，对PNIPAAm 分相区进行溶胀，迫使PS 壳发生塑性形变.当再次干燥时，溶胀的PNIPAAm 塌陷，其最初占据的空间就会形成孔洞.当溶胀时间较短时，只有膜表面的PNIPAAm 会溶胀，膜内部的PNIPAAm 分相区不会发生溶胀，因此得到的只是相对均匀的凹陷；当溶胀30h 以后，膜内部的PNIPAAm 链段也得到了充分的溶胀，干燥后，溶胀的PNIPAAm 微区塌陷形成了孔洞.由此可知，通过调节退火和溶胀条件就可以得到具有孔洞结构的薄膜.这为将该薄膜应用于分离膜提供了实践支撑和依据.3结论采用原子转移自由基聚合方法制备了末端带有溴原子以及不饱和双键的PS-Br ，并以此作为大分子引发剂在THF 中引发NIPAAm 聚合进行第二步的原子转移自由基聚合反应，由红外光谱和核磁谱图证明了聚合物的分子结构.将制得的共聚物薄膜进行退火溶胀处理后，从原子力显微镜照片中可以看到所制备薄膜形成了一定的分相结构，通过调节退火后薄膜的溶胀时间，可以得到具有孔洞结构的薄膜.参考文献：[1]HOLDEN G ，LEGGE N R ，QUIRK R ，et al.Thermoplastic E －lastomers[M].2nd Ed.Cincinnati ：Hanser/Gardner Publishers ，1996：1-619.[2]JENNIFER S L ，INGO P ，ISABELLE C ，et al.Effects ofpolyether-polyamide block copolymer coating on performance and fouling of reverse osmosis membranes[J].Journal of Mem －brane Science ，2006，280（1/2）：762-770．[3]BOLONG N ，ISMAIL A F ，SALIM M R ，et al.Development and characterization of novel charged surface modification macromolecule to polyethersulfone hollow fiber membrane with polyvinylpyrrolidone and water[J].Journal of Membrane Sci －ence ，2009，331（1）：40-49.[4]WANG Y ，HE C C ，XING W H ，et al.Nanoporous metal mem －branes with bicontinuous morphology from recyclable block -copolymer templates[J].Advanced Materials ，2010，22（18）：2068-2072.[5]NUNES S P ，BEHZAD A R ，HOOGHAN B ，et al.Switchable pH -responsive polymeric membranes prepared via block copolymer micelle assembly[J].ACS Nano ，2011，5（5）：3516-3522.[6]DORIN R M ，MARQUES D S ，SAI H ，et al.Solution small-angle x-ray scattering as a screening and predictive tool in the fabrication of asymmetric block copolymer membranes[J].ACS Macro Letters ，2012，1（5）：614-617.[7]MOK M M ，THIAGARAJAN R ，FLORESl M ，et al.Apparent critical micelle concentrations in block copolymer/ionic liquid solutions ：Remarkably weak dependence on solvophobic blockmolecular weight[J].Macromolecules ，2012，45（11）：4818-4829.[8]HUSSAIN H ，TAN B H ，GUDIPATI C S ，et al.Micelle for －mation of amphiphilic polystyrene-b-poly （N-vinylpyrroli －done ）diblock copolymer in methanol and water methanol binarymixtures[J].Langmuir ，2009，25（10）：5557-5564.[9]MOHD YUSOFF S F ，GILROY J B ，CAMBRIDGE G ，et al.End-to-end coupling and network formation behavior of cylin －drical block copolymer micelles with a crystalline polyferro －cenylsilane core[J].Journal of the American Chemical Society ，2011，133（29）：11220-11230.[10]李志芳，徐志光，姜珊，等.PS-b-P4VP 的合成及其薄膜的微相分离形貌[J].化工学报，2012，63（4）：1149-1155.[11]MICHAEL J F ，ANNE M M.Block copolymer thin films ：Physics and applications[J].Annual Review of Materials Re －search ，2001，31：323-3255.[12]KIM K K ，YANG S Y ，LEE Y ，et al.Functional nanomaterials based on block copolymer self-assembly[J].Progress in Polymer Science ，2010，35（11）：1325-1349.[13]LEE W ，ZHANG X ，BRIBER R M.A simple method for creat －ing nanoporous block-copolymer thin films[J].Polymer ，2010，51（11）：2376-2382.[14]陈利，褚良银.智能膜材料与膜技术综述及展望[J].过滤与分离，2007，17（3）：1-3.[15]XIA J ，MATYJASZEWSKI K.Controlled/"living"radical poly －merization ：Atom transfer radical polymerization using multi －dentate amine ligands[J].Macromolecules ，1997，30（25）：7697-7700.[16]INCEOGLU S ，OLUGEBEFOLA S C ，ACAR M H ，et al ．Atom transfer radical polymerization using poly （vinylidene flu －oride ）as macroinitiator[J]．Designed Monomers and Polymers ，2004，7：181-189．14——。
D-E-15_化学酶合成两亲性嵌段共聚物
化学酶合成两亲性嵌段共聚物王书唯，李亚鹏，张宝，赵义丽,吴战宇，艾鹏,王静媛（1 吉林大学化学学院， 长春130023） 关键词：原子转移自由基聚合；酶促开环聚合；两亲性嵌段共聚物；近年来，两亲性嵌段共聚物由于在药物释放[1] 和 生物医学工程领域[2]等方面的应用，越来越受到人们的关注。
两亲性嵌段共聚物可以在水溶液中自组装形成胶束，这些胶束的尺寸通常在纳米范围内并且具有核一壳或核－壳－冠型结构。
酶促聚合具有极高的位置选择性和立体选择性[3-4],与传统的金属有机催化剂相比，催化产物单一，反应条件温和，酶催化剂的毒性很低，生成的聚合物具有良好的生物可降解性能，是生物医用中间体和药物中间体的最佳选择.原子转移自由基聚合(ATRP)是一种“活性”/可控的聚合方法[5]，适合聚合的单体种类很多，所合成的聚合物具有分子量分布窄、分子量及结构可控等优点。
因此，ATRP 反应对于实现分子链结构的精细设计、链段的功能化以及提高聚合物的分子量提供了一种良好的途径。
将这两种方法结合起来，利用各自反应的优势，可以设计出大量的新型功能高分子材料。
在本文中,我们采用酶促开环己内酯的方法合成了聚己内酯,然后利用端基官能化制得了大分子引发剂PCL-Br,再利用大分子引发剂引发原子转移自由基聚合,最终合成了两亲性双前段共聚物PCL-b -PDMAEMA.反应式如下图所示:NOOnCH 3O-CO OO OHC nCH 3O-CO OO CnBrCH 3O-C OOO CnCH 3OH +OONovozyme 435o 0o CCH 2Cl O BrBrDMAEMACuCl/HMTETA,60o CScheme 1. Synthesis Route of AB-Type Diblock Copolymer PCL-b -PDMAEMA.图1为大分子引发剂的氢核磁共振谱图，聚己内酯重复单元上质子氢的化学位移峰出现在b ～f(1.4、1.6、2.3、4.05ppm)，酰溴的氢核磁特征峰出现在P(4.19ppm)和q(1.8ppm)，证明了大分子引发剂PCL-Br 的成功制备。
第九章两亲性生物材料及其在药剂学中的应用精品课件
高分子材料概述
• 高分子材料早己被应用于药物剂型的设计，从小分子药物 的载体到长效药物释放的装置。使得药物可以到达欲治疗 的靶位；增加药物的生理与化学稳定性，使得药物治疗有 较好的效果，并减低药物的副作用。
• 高分子材料可以应用在 主动调控药物释放的速率， 增加血浆活性物质的利用率 视窗窄小或疏水性的药物设计
• 共聚物胶束的粒径在纳米级范围，因而可以用DLS测定其粒 径的大小和分布曲线，用粒径和多分散系数来表征胶束形 态
• DLC通过测定散射光中微小频率漂移确定粒子的一些运动性 质。因为这个频移的方向及大小与质点运动的方向和速度 有关，因此散射光的频率包含了丰富的分子动态行为信息， 如：平动及转动系数，流动性质，相转变等。
• 水中形成的胶体结构：直径在纳米级范围（＜200nm）， 疏水嵌段组成的芯可以作为微药库，大多数药物是疏水的， 它们可以通过化学键和或者物理包埋方式结合到胶束芯内。
• 这样，两亲性嵌段共聚物就形成了载药纳米胶束，即聚合 物/药物胶束，形成新的药物释放系统。
• 载药纳米胶束作为新的药物释放系统，具有独特的性能：
•
离子型 阳离子（铵盐、季铵盐等）
• 表面活性剂
两性离子（氨基酸类、甜菜碱类）
•
非离子型（聚乙二醇、多元醇、脂肪酰胺、氧化胺等）
• （根据亲水基团在水中是否电离）
两亲性生物材料
• 两亲性化合物并不都可以用作两亲性生物材料，因为生物 材料必须在体内应用，与体液、血液、组织、细胞短期或 长期接触，不致对机体及其功能造成破坏及其影响。
• 胶束的形态可以由原子力显微镜，投射电镜，扫描电镜等 观察。
• 激光动态光散射法（DLS） • 透射电镜法（TEM） • 扫描电镜法（SEM） • 原子力显微镜（AFM） • X射线衍射法(xRD)
两亲性嵌段共聚物PPT课件
- 聚氨基酸/硫酸钙复合骨修复材料在动物体内不 会引起明显排异反应，并有新生骨长入材料内部， 与宿主骨形成牢固的骨性愈合，具有良好地组织 相容性和生物活性。
第9页/共12页
展望
• 通过不同合成方法不断开发新的具有特殊结构和功能的 两亲性嵌段共聚物，对现有的合成工艺和技术进行完善 优化。
• 深入研究不同类型两亲性嵌段共聚物胶束的形成机制， 探讨分子结构设计以及影响因素之间与自组装体结构之 间的关系；
• 疏水段。不溶于水，在范德华力的作用和氢键的作 用下，在水中构成胶束的固体芯核“微药库”。无 论是包合或键合，药物都能位于胶束的芯核内。疏 水嵌段的分子量决定第5芯页/共核12直页 径的大小。
不良 反应少
靶向性
功能
热力学稳定性高
第6页/共12页
提高 溶解度
合成方法
1. 活性阴离子聚合（LAP） 2. 活性阳离子聚合（LCP） 3. 基团转移聚合（GTP） 4. 活性可控自由基聚合（NMP,
ATRP, RAFT） 5. 聚合转化法 6. 偶联法
第7页/共12页
7. 特殊引发剂法
实例
• PDLLA与PEG合成的两嵌段共聚物纳米微球可降低 网状内皮细胞的吞嗤，显著延缓微球在血液的循环 时间
• 紫杉醇两亲性嵌段共聚物载药系统具有水溶性，对 多种肿瘤及癌症有一定疗效。
• Hoste和Giammona等人分别研究了聚谷氨酸和 聚天冬氨酸材料的生第8物页/共降12解页 性和作为药物载体等的 性质，表明材料具有良好地生物相容性和降解性。
➢溶活化体系 ➢磁性药物控释体系
第3页/共12页
两亲性嵌段共聚物
• 分类 • 天然两亲性化合物（藻类、磷脂、胆固醇、阿拉伯 胶、动物胶） • 合成两亲性化合物 亲水基团：PVA 、 PVP 、PEG、海藻酸、海藻 酸 钠 、 明 胶 等 ；第4页/共12页 疏水基团：聚乳酸类
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
提高 溶解度
合成方法
1. 活性阴离子聚合（LAP） 2. 活性阳离子聚合（LCP） 3. 基团转移聚合（GTP） 4. 活性可控自由基聚合（
NMP, ATRP, RAFT） 5. 聚合转化法 6. 偶联法 7. 特殊引发剂法Байду номын сангаас
实例
– PDLLA与PEG合成的两嵌段共聚物纳米微球可降低网 状内皮细胞的吞嗤，显著延缓微球在血液的循环时间
– 紫杉醇两亲性嵌段共聚物载药系统具有水溶性，对多 种肿瘤及癌症有一定疗效。
– Hoste和Giammona等人分别研究了聚谷氨酸和 聚天 冬氨酸材料的生物降解性和作为药物载体等的性质， 表明材料具有良好地生物相容性和降解性。
- 聚氨基酸/硫酸钙复合骨修复材料在动物体内不 会引起明显排异反应，并有新生骨长入材料内部 ，与宿主骨形成牢固的骨性愈合，具有良好地组 织相容性和生物活性。
两亲性嵌段共聚物 的研究进展
讲述人：高晓芳
原理
释放程序
药物存储器
控制要素
能源
目标所需 控制释放 药物浓度
生物膜
•高分子药物控释体系
Ø 扩散控释体系
ü 储藏型 ü 基质型
Ø 化学控释体系
ü 降解体系 ü 侧链体系
Ø 溶剂活化体系 Ø 磁性药物控释体系
两亲性嵌段共聚物
• 分类 – 天然两亲性化合物（藻类、磷脂、胆固醇、阿拉伯胶 、动物胶） – 合成两亲性化合物 u 亲水基团：PVA 、 PVP 、PEG、海藻酸、海藻酸 钠、明胶等； u 疏水基团：聚乳酸类
展望
• 通过不同合成方法不断开发新的具有特殊结构和功能的两 亲性嵌段共聚物，对现有的合成工艺和技术进行完善优化 。
• 深入研究不同类型两亲性嵌段共聚物胶束的形成机制，探 讨分子结构设计以及影响因素之间与自组装体结构之间的 关系；
• 重视两亲性嵌段共聚物功能材料的应用研究，拓宽其在医 学领域的应用范围。
• 性质
– 亲水段。溶于水，在水中构成胶束的外层，减少胶束 之间的缔合，保持胶束的稳定性。
– 疏水段。不溶于水，在范德华力的作用和氢键的作用 下，在水中构成胶束的固体芯核“微药库”。无论是 包合或键合，药物都能位于胶束的芯核内。疏水嵌段 的分子量决定芯核直径的大小。
不良 反应少
靶向性
功能
热力学稳定性高