两亲性嵌段共聚物
两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS的合成及胶束特性的研究的开题报告

两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS的合成及胶束特性的研究的开题报告一、研究背景和意义1.背景两亲性嵌段共聚物是由两个具有不同亲疏性的块组成的高分子,可以在溶液中形成自组装体系,例如胶束或微乳液等。
这些自组装体系在药物传输、表面活性剂、纳米材料制备等领域有广泛的应用。
2.意义本研究计划合成一种两亲性嵌段共聚物——PAA-b-PS,并探讨其在水中形成的胶束特性。
该研究能够对这类高分子的合成与应用提供一定的参考和指导。
二、研究内容和目标1.研究内容本研究将采用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法合成PAA-b-PS两亲性嵌段共聚物,并用动态光散射仪(DLS)测量其在水中形成的胶束的粒径、形态等物理参数,以探究该高分子的胶束特性。
2.研究目标a.成功合成两亲性嵌段共聚物PAA-b-PS;b.探究PAA-b-PS在水中形成的胶束特性,并测定其粒径、形态等物理性质;c.探究PAA-b-PS胶束特性的影响因素。
三、研究方法和路线1.研究方法a.合成PAA-b-PS两亲性嵌段共聚物采用ATRP方法,以二苯乙烯基酸(PAA)和苯乙烯(PS)作为单体,2-溴代-2-甲基丙烷磺酸钠(BPMAS)为起始剂,CuBr和2,2'-联氧双(bis[2-(2H-苯并硫氧基)乙氧]氢氟酸酯)为催化剂和协同催化剂,室温下反应若干小时合成目标聚合物。
b.测定胶束粒径和形态采用DLS技术,对PAA-b-PS在水溶液中形成的胶束进行粒径、分散度、形态等测量分析。
2.研究路线a.文献查阅,综合考虑ATRP方法的优缺点,确定实验合成方案;b.根据所确定的实验方案,对PAA-b-PS两亲性嵌段共聚物进行合成;c.通过角质膜紧水实验(Test of Skin Tightness),对合成聚合物的亲水性与疏水性进行表征,以确保所合成聚合物具有预期的两亲性;d.通过DLS方法进行合成聚合物在水中形成的胶束的粒径、形态等物理性质的测量分析;e.研究PAA-b-PS胶束特性的影响因素,比如pH值等。
两亲性嵌段共聚物的合成及自组装

20100601
两亲性嵌段共聚物的合成及自组装
摘要
两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装可以形成具有疏水核.亲水壳的高 分子胶束,在药物缓释、分离、纳米材料和催化等方面具有潜在的应用前景,在 化学界对两亲性嵌段共聚物的研究正受到广泛的关注。本文通过开环聚合(ring opening polymerization,ROP),设计合成了两亲性星形和线形嵌段共聚物。探索 了目标产物在选择性溶剂水中的自组装胶束化行为和结构,并研究了结晶性嵌段 在自组装结构中的受限结晶现象。
高分子胶束的形成是两种力共同作用的结果,一种是导致胶束聚集的静电吸 引作用、氢键作用或金属络合作用等吸引力,另一种是防止胶束无限制增长成宏 观态的静电排斥作用、疏水作用或位阻作用等排斥力【2们。与小分子胶束如表面活 性剂胶束相比,聚合物胶束也是由亲水、疏水两部分组成,但其CMC更低,由 于其链段可运动性小,其解缔合速率更小。
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蝌蚪形
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超支化
Figure 1.1.Representation of some tipieal block copolymers’architectures.
基于本文的研究重点,下面主要介绍星形和二元嵌段共聚物的合成及其自组 装性能。
II
cor慨dby the previousIy se蟮觞sembled Stmcture t0 S0me e)(tent iIl water.
PCL-b-PHEAA两亲性嵌段共聚物的制备与表征

工研 究所 ;羟 乙基 丙烯 酰胺 :TCI。 核磁 共 振 波谱 仪 :AVIII HD 600,德 国 Bruker公
司 ;红外光谱仪 :Bruker Tensorll,德国 Bruker公司 ;凝 胶 渗 透 色谱仪 :Waters 2414,美 国 Waters;差 示 扫 描 量 热仪 :DSC-204,德国 Netzsch;热重分析仪 :TG-209,德 国 Netzsch;台 式 扫 描 电 镜 :Phenom ProX,Phenom.
中组装成150-205 m 的核壳结构胶束 ,随着疏水链 段的增加 ,药物的负载率增加。
羟 乙基 丙 烯 酰 胺 ( AA)具 有 亲 水 性 ,可应 用 于 生物、生物医学 、表面化学和电化学等。由于其独特的 性能 ,如链的柔韧性 、在水和有机溶剂 中的溶解性和生 物相容性 ,常被用作载体材料 。相较于聚羧酸和聚磺 基三甲铵 乙内酯 ,PHEAA具有长期 的生物相容性 和 耐久性 ,可用 作 生 物 医用 材 料[7 ̄l ol。Nitta等l11]以 HEAA为亲水链段制备 了一种新颖的两亲性接枝共聚 物 ,可作为潜在的药物载体材料。
第 7期
耿凤沽 等:PCL- ̄PHEAA两亲性嵌段共聚物 的制备与表 征
两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究

两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究两亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其应用研究摘要:两亲性嵌段共聚物具有分子上两个不同的亲水性和疏水性片段,因此具有广泛的应用前景。
本文主要介绍了利用RAFT(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer)法合成两亲性嵌段共聚物的方法,并探讨了其在生物医药领域中的应用研究,包括用于纳米药物传输系统和减缓药物释放等。
1. 引言两亲性嵌段共聚物是由两个不同的亲水或疏水性基元构成,通常在生物医药领域具有广泛的应用潜力。
按照嵌段共聚物中亲水性和疏水性区块的排列方式,可以分为嵌段-嵌段共聚物和嵌段-袋状共聚物。
常见的合成方法有原子转移自由基聚合法、重复单元转移自由基聚合法和RAFT法。
本文将重点介绍RAFT法合成两亲性嵌段共聚物的方法,以及它在生物医药领域中的应用研究。
2. RAFT法合成两亲性嵌段共聚物RAFT法是一种可以控制聚合物链的链增长过程的自由基聚合技术。
它通过添加具有可逆反应性的链转移剂,可以实现聚合物链的可逆转移和调控。
RAFT法合成两亲性嵌段共聚物的步骤主要包括:选择适合的RAFT链转移剂、合成RAFT聚合物前驱体、聚合反应和后处理过程。
适合的RAFT链转移剂应具有较高的转移活性和较低的解聚活性。
聚合反应时需要控制反应温度和反应时间,以保证产物具有所需的分子量和窄分子量分布。
3. RAFT法合成的两亲性嵌段共聚物应用研究3.1 纳米药物传输系统由于两亲性嵌段共聚物在水溶液中可以自组装形成纳米颗粒,它们在纳米药物传输系统中具有重要的应用潜力。
研究人员通过调节两亲性单体的比例和相对分子量,可以控制纳米颗粒的大小和稳定性。
此外,可以通过在纳米颗粒表面修饰特定的功能基团,实现药物的载体功能和靶向输送。
3.2 减缓药物释放两亲性嵌段共聚物在药物传输系统中常用于减缓药物的释放。
通过调节纳米颗粒的结构和稳定性,可以实现药物缓慢释放,避免药物在体内快速代谢和排泄。
刺激响应性两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其对药物的负载和释放

刺激响应性两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其对药物的负载和释放目录摘要........................................................................................................................... . (I)ABSTRACT ......................................................................................................... .................... III 第1章绪论 (1)1.1 两亲性嵌段共聚物的概述 (1)1.1.1 两亲性嵌段共聚物的结构与形貌 (1)1.1.2 两亲性嵌段共聚物常见的合成方法 (2)1.1.3 两亲性嵌段共聚物的自组装过程 (5)1.1.4 两亲性嵌段共聚物胶束的制备及其表征 (6)1.2 刺激响应性两亲性嵌段共聚物的研究进展 (7)1.2.1 温度响应性聚合物 (7)1.2.2 光响应性聚合物 (8)1.2.3 荧光聚合物 (9)1.2.4 电响应性聚合物 (10)1.2.5pH响应性聚合物 (11)1.2.6 氧化还原响应性聚合物 (12)1.2.7 离子强度响应性聚合物 (12)1.2.8 酶响应性聚合物 (13)1.2.9 葡萄糖响应性聚合物 (13)1.2.10 多重刺激响应性聚合物 (14)1.3 两亲性嵌段共聚物在药物控制释放领域的应用 (15)1.3.1 药物控释系统的概述 (15)1.3.2 两亲性嵌段共聚物胶束作为药物载体的研究 (15)1.4 研究课题的提出 (17)参考文献 (19)第2章含荧光基团的pH敏感共聚物PSMA-b-P(St-co-VK)的合成及其负载阿霉素体外药效的研究 (27)VII2.1 实验部分 (28)2.1.1 试剂和仪器 (28)2.1.2 两亲性嵌段共聚物PSMA-b-P(St-co-VK)的合成 (28)2.1.3 聚合物的表征 (29)2.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (29)2.1.5 聚合物临界胶束浓度的测定 (30)2.1.6 阿霉素的载入和体外释放 (30)2.1.7 MTT实验测定共聚物细胞毒性 (31)2.2 结果与讨论 (31)2.2.1 聚合物的相关表征 (31)2.2.2 聚合物临界胶束浓度测定结果 (34)2.2.3 聚合物胶束溶液的UV吸收光谱 (34)2.2.4 聚合物胶束的形貌与粒径及pH对其影响 (35)2.2.5 聚合物载药前后胶束的荧光光谱图 (38)2.2.6 聚合物胶束的阿霉素负载与释放性能研究 (39)2.2.7 细胞毒性研究 (40)2.3 本章小结 (42)参考文献 (43)第3章pH敏感两亲性嵌段共聚物P(IBA-co-AA)-b-PHPA的制备及其负载紫杉醇体外药效的研究 (45)3.1 实验部分 (46)3.1.1 试剂与仪器 (46)3.1.2 两亲性嵌段共聚物P(IBA-co-AA)-b-PHPA的合成 (46)3.1.3 聚合物的表征 (47)3.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (47)3.1.5聚合物临界胶束浓度的测定 (48)3.1.6 紫杉醇的载入和体外释放 (48)3.1.7 CCK-8实验测定共聚物细胞毒性 (49)3.2 结果与讨论 (50)VIII3.2.1 聚合物的相关表征 (50)3.2.2 聚合物临界胶束浓度测定结果 (52)3.2.3聚合物胶束的形貌与粒径及pH对其影响 (52)3.2.4聚合物胶束的紫杉醇负载与释放性能研究 (54)3.2.5 细胞毒性研究 (55)3.3 本章小结 (57)参考文献 (58)第4章新型偶氮功能化两亲性嵌段共聚物的合成及其光响应行为(61)4.1 实验部分 (61)4.1.1 试剂和仪器 (61)4.1.2 两亲性嵌段共聚物P(St-alt-Ma/azo-MaIM)-b-PMAPEG的合成 (62)4.1.3 聚合物的表征 (63)4.1.4 聚合物胶束的制备及形貌表征 (63)4.1.5 聚合物临界胶束浓度的测定 (64)4.1.6 聚合物胶束水溶液的光致异构化行为 (64)4.2 结果与讨论 (65)4.2.1 聚合物的相关表征 (65)4.2.2 聚合物溶液的UV吸收光谱 (67)4.2.3 聚合物临界胶束浓度测定结果 (68)4.2.4 聚合物胶束形貌与粒径的表征 (69)4.2.5 共聚物胶束的光致异构化行为研究 (70)4.3 本章小结 (74)参考文献 (75)第5章结论 (77)致谢 (79)攻读学位期间发表的学术论文及项目成果 (81)IX第1章绪论第1章绪论自1920年施陶丁格(H.staudinger)首次提出“高分子”这一概念以来,高分子科学便一直被作为技术发展与科学研究的重要学科而得到广泛关注。
基于PDMAEMA的两亲性嵌段共聚物的合成、表征及溶液行为研究的开题报告

基于PDMAEMA的两亲性嵌段共聚物的合成、表征及溶液行为研究的开题报告一、研究背景和意义随着聚合物科学的不断发展,两亲性嵌段共聚物逐渐成为研究热点。
两亲性嵌段共聚物是由至少两种具有不同亲疏水性质的嵌段组成的聚合物,能够在溶液中形成各种复杂的自组装结构,如亲疏水相分离、胶束、微球、液晶等,具有广泛的应用前景。
其中,基于聚(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate) (PDMAEMA)的两亲性嵌段共聚物备受关注。
PDMAEMA具有弱碱性,pH敏感性和可溶性,可以在pH值变化时实现亲疏水性的转换,而且易于合成和改性。
因此,PDMAEMA可以作为一个优秀的亲水性嵌段,在构建两亲性嵌段共聚物中具有广泛的应用前景。
本研究旨在合成一系列基于PDMAEMA的两亲性嵌段共聚物,探究其结构特点、溶液行为和自组装结构,并对其在药物传递、纳米材料制备、生物分离和水处理等领域的应用进行探索,为聚合物科学的发展和应用提供新的思路和方法。
二、研究内容和方法研究内容:1. 合成一系列基于PDMAEMA的两亲性嵌段共聚物,包括PDMAEMA-b-PMMA、PDMAEMA-b-PVP等,控制不同嵌段的长度比例和化学结构,优化合成条件,提高产率和纯度。
2. 采用核磁共振、傅里叶变换红外光谱等技术对合成的两亲性嵌段共聚物进行表征,考察其化学结构、分子量分布和热稳定性。
3. 利用紫外光谱、动态光散射、透射电子显微镜等技术研究两亲性嵌段共聚物在不同溶剂中的溶液行为,揭示其亲疏水性转换的机理和影响因素。
4. 考察两亲性嵌段共聚物的自组装行为,如胶束、微球、液晶等,探索其结构特点、微观形态和稳定性。
5. 探究两亲性嵌段共聚物在药物传递、纳米材料制备、生物分离和水处理等领域的应用潜力,为聚合物材料的应用提供新的思路和方法。
研究方法:1. 溶剂挥发法、水相乳液聚合法等方法合成两亲性嵌段共聚物。
2. 利用核磁共振、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱等技术对合成的两亲性嵌段共聚物进行表征。
两亲性嵌段共聚物 ppt课件

提高 溶解度
合成方法
1. 活性阴离子聚合(LAP) 2. 活性阳离子聚合(LCP) 3. 基团转移聚合(GTP) 4. 活性可控自由基聚合(
NMP, ATRP, RAFT) 5. 聚合转化法 6. 偶联法 7. 特殊引发剂法Байду номын сангаас
实例
– PDLLA与PEG合成的两嵌段共聚物纳米微球可降低网 状内皮细胞的吞嗤,显著延缓微球在血液的循环时间
– 紫杉醇两亲性嵌段共聚物载药系统具有水溶性,对多 种肿瘤及癌症有一定疗效。
– Hoste和Giammona等人分别研究了聚谷氨酸和 聚天 冬氨酸材料的生物降解性和作为药物载体等的性质, 表明材料具有良好地生物相容性和降解性。
- 聚氨基酸/硫酸钙复合骨修复材料在动物体内不 会引起明显排异反应,并有新生骨长入材料内部 ,与宿主骨形成牢固的骨性愈合,具有良好地组 织相容性和生物活性。
两亲性嵌段共聚物 的研究进展
讲述人:高晓芳
原理
释放程序
药物存储器
控制要素
能源
目标所需 控制释放 药物浓度
生物膜
•高分子药物控释体系
Ø 扩散控释体系
ü 储藏型 ü 基质型
Ø 化学控释体系
ü 降解体系 ü 侧链体系
Ø 溶剂活化体系 Ø 磁性药物控释体系
两亲性嵌段共聚物
• 分类 – 天然两亲性化合物(藻类、磷脂、胆固醇、阿拉伯胶 、动物胶) – 合成两亲性化合物 u 亲水基团:PVA 、 PVP 、PEG、海藻酸、海藻酸 钠、明胶等; u 疏水基团:聚乳酸类
展望
• 通过不同合成方法不断开发新的具有特殊结构和功能的两 亲性嵌段共聚物,对现有的合成工艺和技术进行完善优化 。
• 深入研究不同类型两亲性嵌段共聚物胶束的形成机制,探 讨分子结构设计以及影响因素之间与自组装体结构之间的 关系;
两亲性嵌段共聚物的合成及自组装的开题报告

两亲性嵌段共聚物的合成及自组装的开题报告1. 研究背景和意义嵌段共聚物是由两个或多个不同化学结构单元按照确定比例重复序列排列所组成的一类高分子。
嵌段共聚物具有两个或多个不同的自组装单元,可以选择性地自组装形成不同的微观结构,从而表现出多种物理和化学性质,具有广泛的应用前景。
两亲性嵌段共聚物是一种特殊的嵌段共聚物,其分子内含有不同性质的疏水和亲水基团,可以在合适的条件下形成折叠、球状、复合物等不同的自组装结构,具有在药物传递、纳米电子器件、精密制造等领域的广泛应用前景。
2. 研究内容和方法本次研究的主要内容是合成两亲性嵌段共聚物,并通过自组装研究其形态和性质。
首先选择合适的单体,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸、羟乙基丙烯酸等,根据需要引入疏水或亲水基团,并合成两亲性单体。
然后采用无溶剂聚合法、反应混合法等方法合成两亲性嵌段共聚物。
接下来通过溶液自组装、界面自组装等方法研究其形态和性质,例如采用小角X射线散射(SAXS)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、荧光分光光度计等手段进行结构和性质表征。
3. 预期结果预期得到合成的两亲性嵌段共聚物可以在适当的条件下形成不同的自组装体,例如球状、柱状、片状和缠结状等结构。
同时可以通过调节条件控制自组装结构的尺寸和形态,从而拓展其应用领域。
通过研究两亲性嵌段共聚物的自组装行为,可以为其在生物医学、纳米器件等领域的应用提供理论和实验基础。
4. 研究意义和创新点本研究的意义在于合成和研究两亲性嵌段共聚物的自组装行为,拓展该类高分子的应用领域;同时,通过引入不同化学基团设计合成新型两亲性嵌段共聚物,可以探究其结构性质和性能之间的关系。
本研究的创新点在于:(1)设计开发新型单体用于合成两亲性嵌段共聚物,开发具有特殊性质的高分子材料。
(2)通过对两亲性嵌段共聚物的自组装研究,提高对自组装体形成机制的理解,并为制备新型自组装体提供思路和依据。
(3)通过研究两亲性嵌段共聚物的性质及自组装结构,为其在纳米医学、合成化学等领域的应用提供理论指导。
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原理
释放程序
控制释放
目标所需 药物浓度
药物存储器 能源
控制要素
生物膜
•高分子药物控释体系
扩散控释体系
储藏型 基质型
化学控释体系
降解体系 侧链体系
溶剂活化体系 磁性药物控释体系
两亲性嵌段共聚物
• 分类 – 天然两亲性化合物(藻类、磷脂、胆固醇、阿拉伯胶 、动物胶) – 合成两亲性化合物 亲水基团:PVA 、 PVP 、PEG、海藻酸、海藻酸 钠、明胶等; 疏水基团:聚乳酸类
• 性质 – 亲水段。溶于水,在水中构成胶束的外层,减少胶束 之间的缔合,保持胶束的稳定性。 – 疏水段。不溶于水,在范德华力的作用和氢键的作用 下,在水中构成胶束的固体芯核“微药库”。无论是 包合或键合,药物都能位于胶束的芯核内。疏水嵌段 的分子量决定芯核直径的大小。
靶
向
性
不良 反应少
功 能
热力学稳定性高
- 聚氨基酸/硫酸钙复合骨修复材料在动物体内不 会引起明显排异反应,并有新生骨长入材料内部 ,与宿主骨形成牢固的骨性愈合,具有良好地组 织相容性和生物活性。
展望
• 通过不同合成方法不断开发新的具有特殊结构和功能的两 亲性嵌段共聚物,对现有的合成工艺和技术进行完善优化 。 • 深入研究不同类型两亲性嵌段共聚物胶束的形成机制,探 讨分子结构设计以及影响因素之间与自组装体结构之间的 关系; • 重视两亲性嵌段共聚物功能材料的应用研究,拓宽其在医 学领域的应用范围。
两亲性嵌段共聚物 的研究进展
讲述人:高晓芳
背景
• 药物控制释放体系: 将药物制成一定的剂型,控制药物在人 体内的释放速度, 使药物按照设计的剂量、 在要求的时间范围内以一定的速度在体内缓 慢释放, 以达到治疗某种疾病的目的。
•优点
第一次给药 血 液 中 药 物 的 浓 度 时间 图1 普通药物射入 第二次给药 血 液 中 药 物 的 浓 度 时间 图2 高分子药物射入
提高 溶解度
合成方法
1. 活性阴离子聚合(LAP) 2. 活性阳离子聚合(LCP)
3. 基团转移聚合(GTP)
4. 活性可控自由基聚合( NMP, ATRP, RAFT) 5. 聚合转化法
6. 偶联法
7. 特殊引发剂法
实例
– PDLLA与PEG合成的两嵌段共聚物纳米微球可降低网 状内皮细胞的吞嗤,显著延缓微球在血液的循环时间 – 紫杉醇两亲性嵌段共聚物载药系统具有水溶性,对多 种肿瘤及癌症有一定疗效。 – Hoste和Giammona等人分别研究了聚谷氨酸和 聚天 冬氨酸材料的生物降解性和作为药物载体等的性质, 表明材料具有良好地生物相容性和降解性。