温度及pH敏感的水凝胶微球合成及其药物缓释研究

采用乳液聚合法,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AAc)为功能单体,共聚制备了粒径较为均匀的水凝胶微球。该微球具有温度及pH双重敏感性,其最低临界溶解温度(LCST)随着pH值及AAc含量的不同而改变。此外,还以吡啶硫酮钠(ZNP)为水溶性小分子药物模型,研究了该微球对该药物的负载及控释情况。研究显示,吡啶硫酮钠的载药量随着AAc的含量的增加而提高,并且通过改变环境体系的温度以及pH值可以有效控制药物的释放。

2-羟基-3-烯丙氧基丙基羟乙基纤维素的制备及温度敏感性能

利用醚化反应将烯丙基缩水甘油醚(AGE)接枝到羟乙基纤维素骨架上,制备出系列具有温度敏感性的2-羟基-3-烯丙氧基丙基羟乙基纤维素(HAPEC)。HAPEC的最低临界溶解温度(LCST)可通过改变疏水基团的取代度进行调节。当HAPEC的取代度从1.30增加到2.71时,LCST从64.3℃降低到28.5℃。通过荧光光谱、动态光散射法(DLS)考察了HAPEC在水溶液中的自组装行为,并测定了临界胶束浓度(CMC)。结果表明,HAPEC在水溶液中可自组装形成胶束,并且CMC随着HAPEC取代度的增大而减小。当HAPEC的取代度从1.11增加到2.71时,CMC从0.145 g/L下降至0.021 g/L。参照ASTMD 5988—03标准并利用SEM测试了HAPEC的生物降解度及降解前、后HAPEC样品形貌的变化。HAPEC具有良好的生物降解性,降解90 d后,其形貌变化明显,生物降解程度可高达36.5%。

无规共聚物P(MEO_2MA-co-OEGMA)的合成及其在水溶液中温度诱导相转变行为

利用原子转移自由基聚合(ATRP)方法,由单体2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯(MEO2MA)和寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(OEGMA,Mn=500 g mol–1)合成了无规共聚物P(MEO2MA-co-OEGMA).并采用动态光散射(DLS)、紫外光谱及透射电子显微镜(TEM)等技术考察聚合物在水溶液中的温度响应性聚集行为,获得其在水溶液中的最低临界溶解温度(LCST)及其随组成的变化规律.结果表明,该聚合物具有良好且可逆的温度响应行为,这主要归因于聚合物与水分子之间氢键作用,及其分子本身疏水作用之间为了保持一种微妙的动态平衡而自发对聚集形态进行的"自我调整",从而达到新的热力学平衡状态的结果.该聚合物的LCST与聚合物中单体OEGMA所占的摩尔比例呈线性关系,可以通过改变单体的摩尔配比实现对聚合物LCST的调控.

2-羟基-3-丁氧基丙基羟乙基纤维素的制备及温度响应性能研究

为制备出具有良好温度响应性能的多糖基温度响应材料,以羟乙基纤维素(HEC)为亲水性高分子骨架,利用醚化反应将疏水化试剂丁基缩水甘油醚(BGE)接枝到其骨架上,调节疏水基团丁基基团的取代度,使其具有合适的亲水亲油平衡,制备出具有温度响应性的2-羟基-3-丁氧基丙基羟乙基纤维素(HBPEC);运用核磁共振(~1HNMR)对HBPEC进行结构表征,研究了溶剂用量、碱用量、反应温度和反应时间对HBPEC合成的摩尔取代度(MS)和反应效率(RE)的影响。结果表明:HBPEC的最佳反应条件为m(H_2O)∶m(AGU)=6,n(NaOH)∶n(AGU)=1.8,反应温度为90℃,反应时间为9 h;不同取代度的HBPEC有不同的最低临界溶解温度(LCST),且最低临界溶解温度随着取代度的增加而下降,当HBPEC取代度从0.98增加到2.32时,最低临界溶解温度从44.6℃降低到24.1℃。研究表明,本研究中制备出具有温度响应性能的纤维素基功能材料,为功能材料在药物缓释、生物等领域的应用提供了新途径。

温敏/pH敏共聚物瓜耳胶-异丙基丙烯酰氨的制备及其水凝胶性质研究

目的:合成了新型温敏/pH敏感型高分子材料异丙基丙烯酰氨-g-瓜耳胶(PNIAAm-g-GG),并对其性质进行研究。方法:采用链引发法制备了异丙基丙烯酰氨-g-瓜耳胶共聚物,以戊二醛为交联剂制备了聚合物凝胶及其温敏游离膜,并用红外光谱与热重分析对聚合物结构进行确证;采用黏度法测定了聚合物的低温溶解温度(lower critical solution temperature,LCST);考察了离子强度对聚合物LCST的影响,温度对温敏膜药物透过性的影响,同时考察了温度、离子强度及pH值对聚合物凝胶释药的影响。结果:聚合物的LCST为37.5℃,且随溶液中离子强度的增高而线性降低;当温度高于聚合物LCST时,凝胶中药物释放速率减慢,药物经膜的透过性增加;凝胶释药速率随溶出介质中离子强度的增高而降低,随介质pH值降低而加快。结论:异丙基丙烯酰氨-g-瓜耳胶凝胶骨架片具有明显的温度敏感性及pH敏感性。

N-异丙基丙烯酰胺类共聚物温敏性研究

制备了N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)与N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAAm)和/或甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的二元及三元共聚物,研究了组成和链转移剂用量对共聚物温敏性的影响,并在上述三元共聚物上接枝聚己内酯(PCL)得到温敏性两亲聚合物.结果表明,随着DMAAm增加、HEMA减少或共聚物分子量降低,共聚物的最低临界溶解温度升高,且PCL链段的接枝度和长度对聚合物的温敏性影响明显.

端糖基化聚(N-异丙基丙烯酰胺)的合成及其温敏性表征

制备了两种糖基引发剂(AcCDBr和AcG-lABr),以CuBr/三-(N,N-二甲基氨基乙基)胺(Me6TREN)为催化体系,应用原子转移自由基聚合方法,在60℃下引发N-异丙基丙烯酰胺聚合,脱去乙酰基保护后得到末端分别带有β-环糊精和2-氨基葡萄糖基团的线形聚(N-异丙基丙烯酰胺)(CD-PAM和GlA-PAM)。对产物的结构进行了表征,凝胶渗透色谱(GPC)测得聚合物分子量分布较窄(PDI=1.12～1.20)。采用紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)和示差扫描量热仪(DSC)对聚合物水溶液的相转变行为进行了测试,结果表明末端引入糖类结构使得PNIPAM的最低临界溶解温度(LCST)升高,并随着分子量的增大而降低,而且相同聚合度的GlA-PAM的LCST比CD-PAM的高3.7℃左右。

无皂乳液聚合法制备PNIPAAm聚合物微球的温敏特性研究

采用无皂乳液聚合法制备了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)温敏性聚合物微球,用TEM对微球的形貌进行了表征,并用紫外-可见光分光光度计对微球的最低临界溶解温度(LCST)进行了研究,讨论了共聚单体丙烯酰胺(Am)和交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)加入量(质量分数)对微球LCST的影响。研究结果表明:随着MBAM加入量的增加,微球的粒径变大;当MBAM加入量超过15%后,会使聚合物微球尺寸过大而在水中的稳定性变差;随着单体Am和交联剂MBAM量的增加,微球LCST均升高,但同时其转变温度范围宽化,使其对温度的敏感性降低,当Am和MBAM的加入量占NIPAAm单体的质量分数分别为13%和10%时,LCST升高至40℃左右,有利于温敏性聚合物微球用于体内的药物缓释载体。

含不同偶氮苯端基支化聚N-异丙基丙烯酰胺的制备及响应行为

分别以3种不同结构的偶氮苯为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为支化单体,氯化亚铜(CuCl)/三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6TREN)为催化体系,通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了含有不同偶氮苯端基的支化聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)。研究了紫外光辐照对聚合物最低临界溶解温度(LCST)的影响,采用动态光散射研究了支化PNIPAM在水溶液中的自组装行为。结果表明,偶氮苯端基结构不仅影响聚合物的LCST,且在紫外光照射后发生不同的变化,其中AZO-PNIPAM的LCST无变化(27℃)、HOOC-AZO-PNIPAM的LCST升高1℃(30.5℃~31.5℃),而CH3O-AZO-PNIPAM的LCST却降低了1℃(25.5℃~24.5℃),并且3种聚合物表现出不同的自组装行为。

新型环境敏感嵌段聚合物在水溶液中的多重胶束化行为

采用三(2-二甲基氨乙基)胺/氯化亚铜作催化剂,通过原子转移自由基聚合方法,合成了聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)二嵌段聚合物.该聚合物和过量的丁二酸酐反应,得到了同时具有温度和pH敏感的嵌段聚合物聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(2-琥珀酰氧乙基甲基丙烯酸酯)(PNIPAM-b-PSEMA).该聚合物在水溶液中具有环境敏感多重胶束化行为.在pH9时,当温度高于嵌段聚合物中PNIPAM的最低临界溶解温度,自组装形成以PNIPAM为核,PSEMA为壳的胶束;在20℃和pH<7时,PSEMA嵌段的溶解性逐渐下降,逐渐形成以PSEMA为核,PNIPAM为壳的胶束.在pH3,20℃和pH9,40℃时,PNIPAM-b-PSEMA的临界胶束化浓度分别为0.032 g/L和0.025 g/L.

热响应全氟聚醚丙烯酸酯共聚物的制备及载药性能

以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和全氟聚醚酰氟(HFPO)反应生成的全氟聚醚酰氟甲基丙烯酸羟乙酯(PFPHM)为疏水内核,N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为热响应功能段,聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA_(360))为亲水外壳,通过3次原子转移自由基聚合反应制备出热响应聚合物[P(PFPHM9-b-DMAA-b-PEGMA_(360))],考察了其对盐酸阿霉素(DOX/HCl)的载药性能。通过^(19)FNMR、^(1)HNMR、FTIR、DLS、UV-Vis、激光共聚焦显微镜和荧光分光光度计对其化学结构、临界胶束浓度(CMC)、最低临界溶解温度(LCST)、生物毒性、胶束稳定性及载药性能进行了研究。结果表明,P(PFPHM9-b-DMAA-b-PEGMA_(360))的CMC为1.0μg/m L,LCST为38.7℃,胶束稳定性良好,载药量为20.6%,包封率为86.6%,在42和37℃下,72 h的累积释药率分别为91.9%和35.4%,表明P(PFPHM9-b-DMAA-b-PEGMA_(360))具有热响应性,作为DOX/HCl物载体具有很大潜力。

乳液聚合法制备P(NIPAM-co-St)温敏纳米粒子的性能与应用

采用乳液聚合法制备P(NIPAM-co-St)温敏纳米粒子。利用红外光谱对纳米粒子成分进行表征,用动态光散射对纳米粒子粒径和最低临界溶解温度(LCST)进行研究,并用扫描电子显微镜对P(NIPAM-co-St)纳米粒子的形貌进行观察。研究反应过程中苯乙烯(St)加入量、交联剂和乳化剂加入量对P(NIPAM-co-St)纳米粒子的LCST、粒径大小、溶胀性能的影响。结果表明,随着St含量和交联剂用量增加,LCST、粒径呈减小趋势,溶胀性能越来越差;随着乳化剂用量增加,LCST和溶胀性能几乎不变,粒径在添加0～3%的乳化剂用量情况下急剧减小,在乳化剂用量超过3%后,粒径无明显变化。

星型卟啉基嵌段共聚物的温敏性影响

近几年来,星形聚合物具有较低的粘滞性,广泛应用在流变控制剂、分散剂、增韧剂、热塑性弹性体以及药物传输系统等领域。因此,本文通过可逆加成裂解链转移自由基聚合法,以合成的4臂星型N-异丙基丙烯酰胺聚合物为RAFT链转移剂,与寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯单体聚合形成温敏性星型嵌段共聚物(THPP-(PNIPAM-b-POEGMA)4)。并对其温敏性进行了研究,研究表明该共聚物的LCST值在37.5℃到41.9℃之间,其LCST与POEGMA含量具有明显线性关系。

卟啉端基化聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)共聚物的温敏性

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)为原料,通过可逆加成裂解链转移自由基聚合制备了一系列卟啉端基化嵌段共聚物,通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征,并对其温敏性和pH值响应性进行了研究。结果表明,所得卟啉端基化共聚物为聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)嵌段共聚物;通过调整共聚物中聚(N-异丙基丙烯酰胺)和聚(寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯)链段的摩尔比,可将其最低临界溶解温度控制在37~42℃;共聚物胶束对pH值的响应性非常弱。

用氧阴离子聚合方法制备新型温度/pH响应聚合物

用氧阴离子聚合方法制备了超支化聚（3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷）（HP）接枝甲基丙烯酸-2-（N,N-二甲氨基乙酯）（DMA）的具有三维结构的星形温度/pH响应型共聚物,聚合引发剂为超支化聚（3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷）的羟基与KH完全反应形成的大分子醇钾盐,这类引发剂有较高的引发效率.聚合产率为95％（质量）以上,且产物中没有残余的大分子引发剂和单体.用紫外-可见光谱研究共聚物的水溶液性质发现,HP-g-DMA存在最低临界溶解温度（LCST）,LCST受共聚物的DMA链段长度及溶液pH条件影响.实验发现,随着DMA链段长度增加,LCST降低.另外,溶液pH条件对LCST也有影响,pH值增加,LCST减小.

聚(N-异丙基丙烯酰胺)的制备及应用进展

聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)是一种温敏性高分子聚合物,在最低临界溶解温度(LCST)处会发生构象转变。对PNIPAM加以改性,可拓宽温敏性聚合物材料的研究领域,使其在药物负载运输、基因传递、化学分析和表面浸润性等领域发挥更大的应用价值。本文对PNIPAM的活性自由基聚合方法及其应用进展进行了综述,并展望了其发展前景。

温敏性共聚物P(DMA-co-DAAM)的合成与热缔合行为研究

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为共聚单体,在水溶液中采用常规自由基聚合以K_2S_2O_8-Na_2SO_3双氧化还原体系为引发剂,合成了一系列具有最低临界溶解温度(LCST)的温敏性聚合物P(DMA-co-DAAM).采用紫外可见分光光度计、动态光散射、芘荧光探针法和变温核磁共振氢谱等多种手段研究共聚物在不同温度下的溶液结构,结果表明共聚物P(DMA-co-DAAM)具有明显的热致缔合行为,在低温下聚合物以单链形式溶解,温度升高超过LCST之后由于P(DMA-co-DAAM)分子链上DAAM侧基发生亲水-疏水性变化,部分疏水链段缔合形成微相分离的胶束聚集体.进一步的研究还表明通过改变共聚物组成和溶液浓度能够有效调节共聚物溶液的缔合转变温度,共聚物P(DMA-co-DAAM)的LCST值与DAAM含量成很好的线性关系,DAAM含量越高LCST温度越低.采用常规自由基聚合所带来的链间异质性以及分子量的多分散性等特点并没有显著影响共聚物P(DMA-co-DAAM)的温敏性.

易衍生化温敏高分子刷的制备及其温敏行为研究

温敏材料由于优异的性能和潜在的应用价值而具有良好的发展前景.利用超分子自组装单层(SAM)与表面引发聚合(SIP)技术将2-(2-甲氧乙氧基)甲基丙烯酸乙酯(MEO2MA)与聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA526)的共聚物poly(MEO2MAco-OEGMA526)接枝于金表面,探索了不同引发剂溶液浓度(χIsol)、单体OEGMA526摩尔浓度(C526)与干态膜厚度(d)对该高分子刷性质的影响.应用石英晶体微天平(QCM)对其温敏行为进行研究,结果表明:在χIsol=1%与C526=5%条件下制备的高分子刷,最低临界溶解温度(LCST)为34℃;其LCST由OEGMA526的单体摩尔浓度决定,不受膜厚的影响.该高分子刷在接枝生物素后其与链霉亲和素的结合实验证明,高分子刷末端的羟基为其官能团化提供了契机.该易衍生化温敏高分子刷为发展新型温敏材料提供了研究基础.

星型卟啉化聚(N-异丙基丙烯酰胺)的制备及应用

近几年来,卟啉化合物因其独特的光电化学性质,被广泛地应用于光动力学疗法(PDT)中。然而,绝大多数卟啉基化合物水溶性差,易发生低分子聚集分散不均的现象,限制其在PDT的应用。因此,利用卟啉化合物易于被修饰的特点,通过可逆加成裂解链转移自由基聚合法将含有—OH的卟啉与N-异丙基丙烯酰胺单体聚合形成温敏性聚合物(THPP-PAM_(4))。并对其温敏性进行了研究,研究表明该共聚物的LCST值在32℃,MTT测试结果显示THPP-PAM_(4)具有良好的生物相容性,对L929细胞和HeLa细胞的暗毒性较低,对HeLa细胞的光毒性明显高于对L929细胞毒性。