星形嵌段共聚物的合成及其胶束性能的研究

摘要

本文首先将3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和缩水甘油反应，然后在氟化氢催化下，水解缩合得到了多羟基倍半硅氧烷混合物(POSS-OH)。以POSS-OH为核引发剂，在辛酸亚锡催化下，通过与ε-己内酯的活性开环聚合(ROP)，合成了以POSS-OH为核的星形PCLs。然后，在星形PCLs与溴代异丁酰溴反应成为大分子引发剂后，通过原子转移自由基聚合(ATRP)接枝N-异丙基丙烯酰胺，最终合成了星形嵌段共聚物POSS-PCL-PNIPAM。本文研究了星形PCLs分子量和分散性指数与己内酯的量的关系，以及DMF溶剂对ATRP反应的影响。同时考察了星形PCLs和星形嵌段共聚物的热性能。
　　 通过FTIR、NMR、DSC、TG和GPC等分析方法对POSS-OH、星形PCLs和星形嵌段共聚物进行了表征。POSS-OH是由系列梯形和笼型的低聚倍半硅氧烷组成的混合物，POSS-OH具有良好的热稳定性，并且含有较多的活性羟基。GPC分析表明：当POSS-OH的量一定时，星形PCLs的分子量可以通过调节CL的量而得到控制；当其它因素不变时，NIPAM的量到达一定的值后，增大NIPAM的量，反而减小分子量。DSC分析表明：当星形PCLs的臂较短时，熔点远小于线性PCL；星形PCLs的熔点随分子量增大而增大；星形嵌段共聚物的熔点与星形PCLs的相近，LCST为29.8℃：
　　 采用透析法制备了星形嵌段共聚物POSS-PCL-PNIPAM胶束。通过TEM，LLS和UV对胶束的形貌和温敏性进行了研究，同时考察了负载布洛芬胶束的药物释放。结果表明：POSS-PCL-PNIPAM胶束呈规整球形结构，并且具有核壳结构。胶束在分散状态下为单一峰形，具有较小的半径和好的单分散性；胶束具有明显的温敏性，其LCST值约为30℃，但其相转变温度却表现为宽的温度范围，其胶束的粒径随着温度的升高经历了一个先降后升的过程；随着共聚物中PCL含量的增加，胶束的载药率和包埋率都增大了。电解质浓度越大，越容易使胶束沉淀，PNIPAM在星形嵌段共聚物中的比例越小，在去离子水中越不稳定；POSS-PCL-PNIPAM胶束的药物释放展现为温度诱导迅速释放。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 星形聚合物

1.1.1 星形聚合物概述

1.1.2 结构与性能

1.1.3 活性聚合在星形聚合物合成中的应用

1.2 多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)

1.2.1 引言

1.2.2 POSS的结构

1.2.3 POSS的合成机理

1.2.4 POSS的应用

1.3 生物可降解高分子材料

1.3.1 生物可降解高分子概述

1.3.2 生物可降解高分子分类

1.3.3 生物降解医用高分子的医用状况

1.4 两亲性嵌段共聚物胶束

1.4.1 两亲性嵌段共聚物的自组装

1.4.2 胶束的形成方法

1.4.3 载药胶束的制备

1.5 立题依据

第二章 POSS-OH的制备和表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 药品和仪器

2.2.2 实验仪器与设备

2.2.3 POSS-OH的合成

2.2.4 分析和表征

2.3 结果和讨论

2.3.1 合成机理

2.3.2 红外分析

2.3.3 核磁分析

2.3.4 MS分析

2.3.5 POSS-OH的DSC分析

2.3.6 热分析

2.3.7 羟值的测定

2.4 小结

第三章 星形嵌段共聚物的合成与表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验药品

3.2.2 主要仪器

3.2.3 实验步骤

3.2.4 分析与表征

3.3 结果和讨论

3.3.1 星型PCL的合成

3.3.2 星形嵌段共聚物POSS-PCL-PNIPAM的合成

3.3.3 红外分析

3.3.4 1H NMR分析

3.3.5 热分析

3.4 小结

第四章 温敏性胶束的制备及其用于药物释放的研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验药品

4.2.2 主要仪器

4.2.3 胶束的制备

4.2.4 胶束的形貌分析

4.2.5 胶束的温敏性研究

4.2.6 胶束用于药物释放的研究

4.3 结果与讨论

4.3.1 胶束的形貌分析

4.3.2 胶束的温敏性

4.3.3 不同载药胶束的载药率和包埋率

4.3.4 载药胶束的稳定性

4.3.5 载药胶束的药物释放

4.5 小结

第五章 结论与展望

5.1 结语

5.2 展望

致谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文