AROP PISA技术制备PPO-b-PGPE纳米自组装粒子

以活性阴离子开环聚合(AROP)技术为基础,环己烷和甲苯为聚合溶剂,四丁基溴化磷为引发剂,三异丁基铝为催化剂,环氧丙烷(PO)为第一单体,环氧丙基苯基醚(GPE)为第二单体,利用AROP聚合诱导自组装(PISA)技术原位制备得到了嵌段聚合物聚环氧丙烷-b-聚环氧丙基苯基醚(PPO-b-PGPE)纳米自组装粒子。研究了固含量和嵌段分子量比例M_(n,PGPE)/M_(n,PPO)对AROP PISA体系的影响,结果表明,当固含量为20%时,基于PPO-b-PGPE的AROP PISA体系在两个阶段的聚合均是可控的,并且通过调节M_(n,PGPE)/M_(n,PPO)可以实现特定形貌纳米自组装粒子(如球形,蠕虫状等)的高效制备,为聚醚纳米组装体的合成提供有效途径,获得的PPO-b-PGPE聚醚纳米组装粒子具有硬核软壳特性,且壳层的PPO与塑料、橡胶具有良好的相容性,可用于塑料、橡胶等材料的补强剂。

开环聚合诱导自组装的挑战与展望

聚合诱导自组装(PISA)是一种新兴的纳米粒子制备技术,它集聚合与组装过程于一体,可在高固含量条件下进行,因此备受青睐.此外,通过改变嵌段聚合度以及固含量等参数,可以精确地控制纳米粒子的形貌,实现从球形胶束到空心囊泡的形貌转变.然而,受限于适用于PISA体系的聚合方法和单体种类,其发展也受到了一定的限制.目前,PISA主要基于可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT),其在聚合诱导自组装机理、形貌控制、结构表征等方面的研究成果,对于高分子化学其他领域具有重要的参考价值.然而,由于RAFT聚合诱导自组装(RAFT-PISA)体系中适用的单体往往局限于(甲基)丙烯酸酯类和苯乙烯类,导致RAFT-PISA制备的纳米粒子限于其碳-碳主链的基本结构难以生物降解,因此生物医用前景并不乐观.为了克服以上缺陷,开环聚合诱导自组装(ROPISA)应运而生,主要包括开环易位聚合诱导自组装(ROMPISA)、氨基酸-N-羧基-环内酸酐开环聚合诱导自组装(NCA-PISA)及自由基开环聚合诱导自组装(r ROPISA).由于ROMPISA体系对诸多功能性基团表现出化学惰性,从而为多功能纳米粒子的原位制备提供了新的方法;而r ROPISA和NCA-PISA则使得生物可降解纳米粒子的原位制备成为可能.作为PISA领域崭新的研究方向,ROPISA不仅将新聚合方法引入了PISA体系,而且突破了以往PISA难以制备可降解纳米粒子的瓶颈,为PISA技术在生物医药领域的应用架起了桥梁.作者简要总结了ROPISA的发展现状,着重分析并提出了该领域面临的挑战,最后从机理研究、单体设计及转化应用等方面对ROPISA的发展前景进行了展望.