论文部分内容阅读
刺激响应性聚合物是一种含有特殊的刺激基元,能够根据外界刺激调整自身结构的聚合物。香豆素是一种在紫外光照下可发生可逆光响应的基团,可与其他刺激响应性基元一起被引入聚合物体系,共同调控聚合物自组装体系的性能。聚甲基丙烯酸N,N-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)和聚丙烯酸(PAA)作为一种典型的弱碱(pKb=7.4)和弱酸(pKa=4.5),可在不同的pH溶液中离子化,改变其亲水性,表现出典型的pH响应行为。本文运用RAFT法将7-(4-苄氧基)-4-甲基香豆素(VBMC)、N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯(DMAEMA)和丙烯酸叔丁酯(tBA)分两步共聚,再通过选择性水解法制得香豆素基多重刺激响应性嵌段共聚物P(VBMC-co-AA)-b-P(DMAEMA-co-St),并研究了其在溶液中的自组装行为和药物控释性能。以下为本文的具体研究内容:1.通过RAFT法将VBMC与tBA进行无规共聚,制得一系列不同摩尔比的无规共聚物P(VBMC-co-tBA),再以P(VBMC-co-tBA)为大分子链转移剂,引发 DMAEMA 和苯乙烯(St)共聚,得到 P(VBMC-co-tBA)-b-P(DMAEMA-co-St)嵌段共聚物。采用过量三氟乙酸(TFA)进行选择性水解,制得香豆素基多刺激响应性共聚物 P(VBMC-co-AA)-b-P(DMAEMA-co-St)。2.采用溶液自组装法制备聚合物胶束胶束,并探究了聚合物胶束在UV和pH双重作用下的自组装行为。研究发现,在pH≤4的水溶液中,由于PDMAEMA完全质子化,最终得到阳离子球形胶束。在pH 5-7.8,由于PDMAEMA质子化与PAA的部分离子化,制备得到混合核-壳结构的胶束。在pH 8-10(IEP区域),由于聚合物亲水性下降以及静电作用导致大量沉淀产生。在pH>10,由于完全离子化的PAA,最终得到PAA为亲水外壳的阴离子胶束。从pH 2到pH 12,胶束的粒径先增加后降低。Zeta电位显示,Zeta电位从强酸下的+ 19.44 mV变为强碱下的-27.88 mV。通过1H-NMR表征了胶束的表面结构,也证实了 pH刺激下胶束的反转。3.利用UV-Vis光谱探究了胶束的光响应性。发现胶束经365 nm的紫外灯辐照后,在320 nm处的紫外吸收随着时间的延长明显降低。当辐照后的胶束转到254 nm的紫外灯下继续辐照后,研究发现其紫外吸收慢慢增加,可见这种光致异变作用是可逆的。4.以阿霉素(DOX)为疏水性药物分子,探究了载DOX胶束在pH与光双重刺激下药物的体外释放行为。通过MTT细胞毒性实验发现,载DOX胶束在与HeLa细胞共培养24 h后,其细胞存活率达80%以上。通过细胞摄取实验发现载DOX胶束是经内吞作用进入体内,在细胞核中缓慢释放药物。通过载DOX胶束在不同pH缓冲溶液中的药物控释实验发现,在pH 4和pH 9.18的缓冲溶液中,DOX的释放率较高,42 h后趋于平稳。经光交联后,DOX的释放率明显降低,可见光二聚化作用对胶束在不同pH下的药物控释行为有一定的阻碍作用。5.通过紫外光谱法探究了 P(VBMC-co-AA)-b-P(DMAEMA-co-St)聚合物在THF和水溶液中的聚集诱导发射(AIE)性能。研究发现,随着溶液pH由pH 2,pH 6增加到pH 12,荧光强度呈现逐渐降低的趋势,而在THF溶液中荧光强度是最小的。