交联诱导重组装多重刺激响应型聚合物胶束的制备及抗肿瘤应用

本工作合成了基于聚赖氨酸的三嵌段两亲性聚合物mPEG-P(LL/LL-LA)-PCL-IR820,其中聚赖氨酸链为交联剂硫辛酸(LA)提供了反应位点,疏水链段的聚己内酯(PCL)为物理包埋化疗药物阿霉素(DOX)提供了可行性。随后,光敏剂(IR820)通过酯键接枝到PCL上得到mPEG-P(LL/LL-LA)-PCL-IR820。将聚合物通过溶剂蒸发法制备未交联载药胶束(DUCM),再使用交联诱导剂二硫苏糖醇(DTT)诱导LA制备交联载药胶束(DCM)。由于内部交联结构的存在,DCM在经历注射和血液循环后保持结构稳定,并且在进入肿瘤细胞后,LA中的二硫键会在肿瘤细胞中高浓度谷胱甘肽(GSH)作用下断裂,从而释放化疗药物,避免了未交联胶束因剪切力和蛋白质吸附作用而提前裂解,进而避免了药物在体内的非特异性分布。最终,该交联纳米胶束协同化疗和光动力疗法高效杀死癌细胞,为胶束在药物传递系统中的研发提供了有价值的参考。

一种多重刺激响应性多色荧光水凝胶的制备

基于分子结构设计理论,设计并合成了一种结构新颖的吡啶羧酸类荧光配体甲基丙烯酸-2-(6-脲基吡啶羧酸)-乙酯(UPA).采用自由基聚合法,以UPA和磺酸甜菜碱型两性离子3-[(3-丙烯酰丙基)二甲胺基]丙基-1-磺酸内盐(DMA)为单体,无机黏土为物理交联剂,通过光固化将荧光配体引入水凝胶结构中,再经过Eu3+或Tb3+配位后,在水凝胶中形成镧系配合物,构筑了机械强度高、自修复速度快、刺激响应性多(温度、 pH、离子强度等)且发光效率高的新型智能稀土杂化水凝胶材料,解决了稀土发光材料在水相中稳定性差、易荧光猝灭以及传统水凝胶力学性能差、功能性单一等问题,为信息防伪、生物成像及荧光标记等领域材料的制备提供了新思路.

多重刺激响应智能材料在智能给药系统中的应用

多重刺激响应材料是一类基于仿生学概念发展起来的新型智能材料,具有传感、信息处理和执行功能。此文简要介绍了几种多重刺激响应材料在智能给药系统中的研究进展,并结合实践进行了介绍。

多重刺激响应型纳米药物传递系统的研究进展

对pH、温度、磁场、光照等外界环境因素敏感的智能纳米材料作为药物载体应用于药物传递系统已成为靶向制剂研究的热点。本文针对温度/pH双重响应型、磁场/pH双重响应型、光照/温度双重响应型、磁场/温度双重响应型及光照/温度/pH三重响应型智能药物传递载体进行阐述,并整理和归纳其在药物靶向递送系统中的应用。多重刺激响应型智能纳米材料为抗肿瘤药物的传递提供了良好的运载平台,具有极大的发展潜力和独特优势。

pH/温度刺激响应型核-壳结构介孔二氧化硅纳米颗粒的设计与制备

首先将具有pH敏感特性的聚甲基丙烯酸二异丙胺基乙酯(PDPA)和靶向分子叶酸(FA)接枝到介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)表面,合成了MSNs-PDPA-FA。然后将单体甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO_(2)MA)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)与甲基丙烯酸二异丙胺基乙酯(DPA)通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应制备了pH/温度双重响应型聚合物P(MEO_(2)MA_(90)-co-OEGMA_(10))-b-PDPA10。最后在pH=7.4的条件下将聚合物P(MEO_(2)MA_(90)-co-OEGMA_(10))-b-PDPA_(10)通过疏水作用自组装到MSNs-PDPA-FA的壳层来保护FA分子。通过粒径与透射率表征分析了该自组装体的pH/温度响应性能,并对该自组装纳米载体的体外释药动力学进行了研究。结果表明,该自组装体系能够灵敏地响应环境中pH与温度的变化。在正常生理环境下,48 h后的药物累计释放量不超过10%,而在pH=5.0、44℃下,药物48 h的累计释放量达到65%。

基于二硫键的三重刺激响应可控润湿性表面的构建

合成了一种双-[3-(三甲氧基硅)丙基]-二硫化物(TPDS),并将其接枝到具有优异光热转化能力的聚多巴胺改性表面(PDA-Glass),获得了二硫键功能化表面(2S-PDA-Glass)。利用X射线光电子能谱仪对该表面进行了表征,采用水接触角测定仪表征了2S-PDA-Glass在980 nm近红外光、365 nm紫外光及50℃温度刺激下可控润湿性。结果表明,接枝于表面上的二硫键在3种刺激源下均可发生断裂,被还原成亲水的巯基,导致表面水接触角由78°下降到55°左右;而表面巯基被三氯化铁氧化后又重新形成二硫键,表面水接触角可再次升至78°左右,实现了多重刺激响应的可控润湿性。使得材料可以在不同的环境中自由选择刺激源,应用范围更为广泛。

“双碳”背景下《高分子化学实验》教学初探

将绿色低碳理念融入《高分子化学实验》课程建设,有助于培养综合能力优异的“双碳”人才。本文分析了课程现状,引入学生零距离接触科学研究的教学新模式,基于环保高效的可见光固化技术,将纳米级乳液的绿色合成及多重刺激响应特性研究纳入教学体系,在文献调研、方案设计、实验操作、分析总结中贯彻“双碳”理念,以科学研究促进本科教学改革,旨在激发学生的科研兴趣和创新意识,为实现“双碳”人才培养目标提供可持续的支撑和保障。

一种腰果酚基偶氮高分子的合成及其对pH、光及温度的三重响应性能研究

采用ATRP的聚合方法合成了具有温度和pH双重响应性的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA),然后将一种具有光响应性的腰果酚基偶氮苯组分接枝到PDMAEMA主链之上,成功制得了一类具有pH、光及温度三重刺激响应性的接枝共聚物。利用红外吸收光谱、核磁共振氢谱等确证了各类中间体和产物的结构,通过紫外-可见吸收光谱、激光粒度分析仪及透射电子显微镜分别对共聚物的pH、光及温度的响应性特征进行了探究。结果表明,合成的腰果酚基偶氮高分子在混合溶剂中可以自组装成微纳米级球状组装体,组装体所处环境酸性增强时尺寸增大,碱性增强时尺寸减小,经紫外光照射后尺寸变大,升温时尺寸变小,降温后尺寸基本恢复,具有明确的三重响应性特征。

用于抗肿瘤药物递送的刺激敏感型聚合物载体的研究进展

刺激敏感型聚合物纳米载体由于在药物递送和药物的智能控释方面具有良好的应用前景,受到了广大研究人员的广泛关注。其种类包括响应内源刺激的pH敏感聚合物载体、氧化还原敏感聚合物载体和低氧敏感聚合物载体,响应外源刺激的光敏感聚合物载体和超声波敏感聚合物载体。本文主要综述不同刺激敏感型聚合物载体和多重刺激响应聚合物载体的研究进展,激励未来的研究人员设计和合成新型刺激响应聚合物载体,以便实现更加高效的药物递送和智能控释的效果。

基于金属配位和主客体相互作用分级自组装构筑超分子凝胶

将金属配位和主客体相互作用引入到同1个超分子体系中,设计合成了2个超分子单体1和2.通过这2个超分子单体分级自组装形成的交联网状超分子聚合物构建了一种多重刺激响应性和良好自修复性能的超分子凝胶.同时,进一步将具有聚集诱导发光性能的四苯乙烯引入到这种超分子体系中,以赋予超分子体系新颖的发光性能.单体分子1是由中间为双苯并24-冠-8的冠醚连接2个四苯基乙烯荧光生色团,两端为2个三联吡啶分子构成的1个主体分子.单体分子1两端的三联吡啶基团可以与过渡金属Zn(OTf)2进行金属配位形成线型超分子聚合物3;而中间的冠醚基团与双二级铵盐客体分子2通过主客体相互作用进一步形成交联超分子聚合物4.当该交联超分子聚合物的浓度达到30 mmol/L时,可形成荧光超分子聚合物凝胶.通过核磁共振(1H-NMR和DOSY)与黏度等测试方法,证明了线形和交联超分子聚合物的形成,并进一步通过流变的测试证明了超分子聚合物凝胶的形成及其良好的自修复性能.除此之外,由于引入的主客体相互作用以及金属配位固有的刺激响应性,该荧光超分子聚合物凝胶表现出对温度、p H值、K+离子和竞争配体的刺激响应性能.

海藻酸钠-锌自修复水凝胶的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能（英文）

废水处理中迫切需要制备多重刺激响应和具有自修复性能的吸附剂。基于此,本文选择海藻酸钠(ALG)和锌离子(Zn2+)为原料,通过一步法快速(仅2s)制备了超分子水凝胶。所制备的水凝胶显示出多重刺激(pH、金属盐等)响应性和自修复性能,这对吸附有机污染物至关重要。选择亚甲基蓝(MB)为模型染料研究了水凝胶的吸附性能。水凝胶对MB的最大吸附量为5. 3mg/g,对低浓度污染物具有良好的吸附能力(去除率超过80%)。吸附动力学均符合准二级动力学方程,Freundlich模型能很好地拟合等温吸附过程,表明ALGZn水凝胶对MB的吸附以多层吸附为主。制备出的ALG-Zn水凝胶适合作为吸附剂应用于废水处理。