基于氢键自组装作用的PEA和PEO-g-P4VP纳米胶束的制备

作     者：向晓晓 

作者单位：郑州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘民英

授予年度：2015年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

主      题：非共价键键合胶束 自组装 氢键 高分子胶束 两亲性 

摘      要：在高分子学领域,我们采用自组装法可以获得形态和结构各异的两亲性高分子胶束,同时赋予它们优良的生物相容性、亲水性等特点。当这种两亲性胶束呈现空心结构时,它的内腔可以包覆大量的药物、疏水性聚合物等,在药物传输、材料改性等方面应用广泛。目前,基于非共价键键合胶束法(NCCM)制备聚合物纳米胶束的方法简单易操作,且可通过改变交联剂用量、聚合物摩尔比等得到不同尺寸的胶束。而在诸多的非共价键键合体系中,相较于其他驱动力,氢键的作用力强,方向性好,有利于形成稳定胶束;且通过氢键连接的聚合物胶束,其核-壳结构无需特殊溶剂降解内核,改变溶剂状态即可。因此基于氢键的自组装体系在化学和生物体系中都占据非常重要的位置。本论文研究的主要内容是制备基于氢键作用的聚合物纳米胶束,并探究交联剂用量、溶剂等对胶束制备的影响。论文的具体工作可分为如下两个部分:1、首先合成了端羧基化的聚苯乙烯(PS-COOH)和线性多嵌段聚醚胺(PEA),然后基于此构建NCCM体系,在水相中成功制备PS/PEA核-壳胶束,经甲醛交联固定核-壳结构后,切换溶剂至二甲基甲酰胺(DMF)获得PEA纳米胶束。并进一步探究PS和PEA的滴加顺序,PS和PEA的摩尔比,甲醛用量,DMF用量对胶束结构和尺寸的影响。经动态光散射(DLS)测试,交联后的胶粒尺寸由98.40nm减小至75.85nm,证明胶束的壳结构被成功锁住;经空穴化处理后,胶粒尺寸又增加至113.70nm。探究实验结果分析可知,反向滴加制备的胶束尺寸为93.46nm,明显减小;其他条件下,用量适当增有利于得到尺寸更大的胶束,但超过一定的范围后,胶束尺寸反而减小。证明制备条件及体系各组份用量的改变会影响聚合物胶束的形状和尺寸。2、首先合成了接枝共聚物PEO-g-P4VP,同种条件下在硝基甲烷(CH3NO2)溶液中制备PS/PEO-g-P4VP胶束,经二溴丁烷交联固定后切换溶剂至DMF空穴化得到PEO-g-P4VP纳米胶束。并进一步探究PS和PEO-g-P4VP的滴加顺序,不同摩尔比的PS和PEO-g-P4VP,二溴丁烷用量,DMF用量对胶束形成或空穴化的影响。经DLS测试,我们得到尺寸为143.21nm的PEO-g-P4VP纳米胶束,分散指数(PDI)为0.226,说明其具有较好的分散性。反向滴加得到117.40nm的胶束,其他条件如摩尔比、二溴丁烷及DMF用量的改变等均进一步验证了第一个体系的结论。