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可裂解聚合物胶束是一种在外界刺激作用下可发生自身结构破坏的纳米材料。由于可裂解聚合物胶束在药物传递和控制释放当中有重要的应用前景,研究者在过去二十年中投入了极大的兴趣设计和合成可裂解聚合物胶束。近年来,很多的研究集中在将具有重要生物意义的二硫键引入到此类胶束的设计当中。本文利用活性自由基聚合手段制备了两种基于二硫键的还原断裂反应而建立的可裂解聚合物胶束体系:
⑴应用ATRP聚合方法和酯化反应制备了侧链含有二硫键和芘基团的双亲性两嵌段聚合物PEG-b-P(MAOHD-g-Py)。首先合成了一种带二硫键的单体MAOHD和ATRP大分子引发剂PEG-Br。以PEG-Br引发MAOHD进行ATRP聚合,然后通过酯化反应将芘丁酸接枝到聚合物侧链上,从而制得侧链含有二硫键和芘基团的双亲性两嵌段聚合物。利用GPC和1H NMR对PEG-b-P(MAOHD-g-Py)进行了详细表征。在合成的基础上,我们研究了聚合物在良溶剂四氢呋喃中光物理性质,及其在还原剂三丁基磷存在的条件下聚合物侧基二硫键的断裂。我们通过荧光,动态光散射,核磁等手段研究了聚合物在甲醇中的组装及其组装结构在还原性环境中的结构变化。
⑵通过ATRP聚合制备了一种壳层被二硫键交联的具有核-壳-冠结构的稳定聚合物胶束。通过酯化反应合成了一种含有二硫键的交联剂DSDMA;以PEG-Br做为大分子引发剂合成了双亲性三嵌段聚合物PEG-b-PHEMA10-b-PtBA30。使用二溴异丁酰溴将三嵌段聚合物中间嵌段PHEMA酯化为PBIEM嵌段。在水和甲醇的混合溶剂中使酯化后的三嵌段聚合物进行组装。在加入单体HEMA和交联剂DSDMA的条件下,使用bpy/CuBr做为催化剂在胶束壳层进行ATRP聚合。通过上面的过程制备得到了在DMF中能保持稳定结构,壳层被二硫键交联的胶束。我们进一步考察了还原剂三丁基磷或二硫苏糖醇对交联后的胶束在DMF中的结构的影响。通过透射电镜观察到交联结构的胶束在还原剂存在的条件下不能保持最初的球形结构而裂解成为分散的聚合物。
⑶两种结构中含有二硫键的聚合物胶束表现了很好的刺激响应性能。在还原剂存在的条件下,胶束的结构性质都发生了明显的变化。本文提供的两种用于构建含有二硫键的聚合物胶束的方法,通过与其他重要理念和手段的结合,有望用于药物的控制释放。