功能聚合物囊泡的光化學合成.pdf

1、水相聚合誘導自組裝（PISA）由于其操作簡便以及環(huán)保等優(yōu)點而受到廣大研究人員的關注，但是傳統(tǒng)PISA通常需要比較高的反應溫度（通常在70℃）。在這么高的反應溫度下很可能導致蛋白的變性以及大部分環(huán)境響應聚合物（如二氧化碳響應聚合物）在水中發(fā)生沉淀，因此對于合成生物相關以及環(huán)境響應聚合物納米材料是不利的。為了解決這一問題，本論文將光引發(fā)聚合引入PISA體系中，構筑一種快速的功能聚合物囊泡的方法，即水相光引發(fā)PISA。使用該方法合成了不同形貌

2、的聚合物納米粒子，有機/無機雜化聚合物囊泡及CO2響應囊泡。本文主要工作如下：
　?。?）以三硫酯封端的聚乙二醇單甲醚（mPEG113-CEPA）作為大分子 RAFT試劑在水中進行甲基丙烯酸羥丙酯（HPMA）的RAFT分散聚合，在405nm的光照下合成不同形貌的聚合物納米粒子。實驗結果表明，單體能在15min內實現(xiàn)完全轉化并且成核期在4.5min左右，通過凝膠滲透色譜（GPC）分析發(fā)現(xiàn)嵌段共聚物的分子量與單體轉化率呈線性增長，所得

3、的嵌段共聚物的分子量分布較低。然后改變單體濃度和設計聚合度制備出多種形貌的聚合物納米粒子，如球形粒子，纖維，囊泡等，并繪制了詳細的形貌相圖。使用太陽光作為光源進行水相PISA與使用405nm的LED光源引發(fā)的水相PISA所得的結果類似。另外溫度對水相光引發(fā)PISA的影響的研究表明較高的溫度有利于高階形貌的形成。
　?。?）使用mPEG113-CEPA作為大分子RAFT試劑在水相光引發(fā)PISA中加入二氧化硅溶膠以實現(xiàn)原位包埋納米二氧

4、化硅的雜化聚合物囊泡的合成。TEM測試證實二氧化硅粒子被包埋在聚合物囊泡之中，并且通過對照實驗證明離心洗滌能除去游離的二氧化硅粒子。使用刷形大分子RAFT試劑（PPEGMA-CDPA）制備雜化囊泡，卻只得到了纖維狀形貌。為證明水相光引發(fā)PISA方法也能包埋生物物質，本論文合成原位包埋牛血清（BSA）的復合囊泡，活性測試表明BSA的活性并沒有受到影響。
　　（3）使用三硫酯封端的聚（乙二醇）甲基丙烯酸酯（PPEGMA9-CDPA）作

5、為大分子RAFT試劑，以DMAEMA作為HPMA的共聚單體實現(xiàn)在室溫下制備CO2響應聚合物納米粒子。動力學實驗表明聚合反應能在405nm可見光照射下10min內反應完全，GPC的結果證明DMAEMA的存在導致聚合物發(fā)生支化。少量的DMAEMA存在限制了高階形貌的形成，而進一步增加DMAEMA的含量，由于氫鍵的作用而促進高階形貌的形成。對囊泡的CO2響應性的研究發(fā)現(xiàn)，DMAEMA的存在對聚合物囊泡的的CO2響應解組裝是至關重要的。最后，把