pH响应性六臂星形三嵌段共聚物的合成、自组装及控释性能研究

摘要

具有环境响应性的两亲性嵌段共聚物，在水溶液中的浓度大于其临界聚集浓度(CAC)时，可以自发地发生微相分离，形成有序的自组装体。这种自组装体的形态与性能可以通过改变环境条件进行调控。因此，本文将报道具有pH响应性的两亲性六臂星形三嵌段共聚物s-(PDEA62-b-PMMA195-b-PPEGMA47)6的自组装特性。
　　首先，本文以 diPENTA-Br6为初始引发剂，通过逐步引发 DEA、MMA、PEGMA三种单体进行原子转移自由基聚合反应，合成了一种具有pH响应性的两亲性六臂星形三嵌段共聚物s-(PDEA62-b-PMMA195-b-PPEGMA47)6。
　　然后，用pH缓冲溶液作为选择性溶剂，研究了pH的高低对s-(PDEA62-b-PMMA195-b-PPEGMA47)6自组装行为的影响。发现s-(PDEA62-b-PMMA195-b-PPEGMA47)6在水溶液中具有低的CAC，其值在0.78-2.5 mg/L间。选择性溶剂中pH的高低对s-(PDEA62-b-PMMA195-b-PPEGMA47)6自组装体的形态有显著的影响。s-(PDEA62-b-PMMA195-b-PPEGMA47)6在pH10.5时自组装成了多微区胶束；在pH7.4时，自组装成了囊泡；而在pH2.0时，组装成了胶束。无论是胶束还是囊泡，其流体力学直径(Dh)均能响应环境pH变化。有趣的是，改变溶液的pH，可以使在pH7.4下形成的囊泡实现囊泡-胶束的可逆形态转变。
　　最后，以疏水药物塞来昔布(celecoxib)作为模型分子，研究了在上述三种pH条件下，s-(PDEA62-b-PMMA195-b-PPEGMA47)6自组装纳米粒子的载药量及药物分子的包载对其形态的影响。发现 s-(PDEA62-b-PMMA195-b-PPEGMA47)6自组装纳米粒子的载药量，在pH7.4下为33-35 wt％，在pH10.5下为26-28 wt%，而在pH2.0下仅为10-15 wt%。在pH7.4时，33 wt%的塞来昔布的载入对六臂星形三嵌段共聚物自组装纳米粒子的形态没有显著的影响。但在pH10.5时，26 wt%的塞来昔布的包载使六臂星形三嵌段共聚物自组装成囊泡。另外，载药体系的药物释放速率具有pH响应性。

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第一章 研究背景及文献综述

1.1. 引言

1.2. 三嵌段共聚物的自组装

1.2.1. 含有一种不溶嵌段的三嵌段共聚物的自组装

1.2.2. 含有两种不溶嵌段的三嵌段共聚物的自组装

1.3. pH响应性嵌段共聚物的自组装

1.4. 均臂星形嵌段共聚物的合成及自组装

1.4.1. 均臂星形嵌段共聚物的合成

1.4.2. 均臂星形嵌段共聚物的自组装

1.5. 两亲性嵌段共聚物自组装纳米粒子的应用

1.6. 研究问题的提出

第二章 六臂星形三嵌段共聚物的合成与表征

2.1. 实验部分

2.1.1. 试剂

2.1.2. 引发剂diPENTA-Br6的合成

2.1.3. 六臂星形聚合物s-(PDEA)6的合成

2.1.4. 六臂星形两嵌段共聚物s-(PDEA-b-PMMA)6的合成

2.1.5. 六臂星形三嵌段共聚物s-(PDEA-b-PMMA-b-PPEGMA)6的合成

2.1.6. 分子结构表征

2.2. 结果与讨论

2.2.1. 引发剂diPENTA-Br6的合成与表征

2.2.2. s-(PDEA)6的合成与表征

2.2.3. s-(PDEA-b-PMMA)6的合成与表征

2.2.4. s-(PDEA-b-PMMA-b-PPEGMA)6的合成与表征

第三章 pH对自组装形态和性能的影响

3.1. 实验部分

3.1.1. 自组装体的制备

3.1.2. 临界聚集浓度的测定

3.1.3. 载药自组装纳米粒子的制备及体外释放研究

3.1.4. 分析与测试

3.2. 结果与讨论

3.2.1. 临界聚集浓度

3.2.2. pH对自组装形态的影响

3.2.3. 自组装机理

3.2.4. 自组装纳米粒子的药物包载和体外释放

第四章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢

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