一类基于环糊精包含络合作用的纳米容器研究

摘要

纳米容器通常是一种纳米尺寸级的中空微球,在生化和分离等方面具有许多潜在的用途。而环糊精作为超分子化学中的第二代主体化合物代表,其空腔可包结多种分子,目前已得到了广泛而深入的研究。
　　 由于树枝状大分子具有纳米级尺寸、含有大量内部空腔和高密度外层官能团的特点,是一种构筑纳米容器的理想原料。本文尝试采用树状聚酰胺-胺大分子和超支化聚酰胺-胺聚合物这两种树枝状大分子为核心,将β-环糊精以胺基化反应的方法接枝到这两种树枝状大分子的表面,制备得到了相应的具备超分子主体功能的纳米容器,并研究了其与客体小分子及线形高分子的超分子作用。主要研究结果有:
　　 1.采用较为简便的方法成功合成了表面修饰有β-环糊精的树状聚酰胺-胺大分子和超支化聚酰胺-胺聚合物(PAMAM-β-CD和h-PAMAM-β-CD),两种聚合物纳米容器都具有极好的水溶性,可在水溶液中包合小分子β-萘酚,因而可在药物控制、超分子化学研究中发挥作用。其中h-PAMAM-β-CD因其相对简单快捷的合成方法而在工业化生产应用中具备潜力。
　　 2.核磁氢谱和元素分析结果则证明了PAMAM-β-CD聚合物纳米容器表面含有一定量β-环糊精单元；紫外-可见光光谱测定h-PAMAM-β-CD与小分子包合的结果显示其可能比PAMAM-β-CD每分子含有更多的β-环糊精单元。
　　 3.紫外-可见光光谱证实PAMAM-β-CD聚合物纳米容器能在水溶液中与以萘为末端基的聚乙二醇单甲醚(mPEG-N)的萘基团形成包合物,动态光散射和透射电子显微镜结果显示两者形成了基于环糊精包含络合作用的树状-线形高分子组装体。