硫形和H形共聚物的合成及性能研究.pdf

1、非線型聚合物由于其獨特的結構和性質，近年來備受科學家的關注。近年來各種“活性”/控制聚合如原子轉移自由基聚合(ATRP)、可逆加成-斷裂鏈轉移(RAFT)聚合、開環(huán)聚合(ROP)的發(fā)展極大地方便了各種結構精致的非線型聚合物的合成。本研究致力于采用各種“活性”/控制聚合技術合成梳形共聚物及多組分H形共聚物，并研究共聚物結構和性能之間的內在關系，同時探索它們的潛在應用。具體內容如下：
　　 (1)合成了一種具還原敏感性的梳形共聚物S

2、-CP(PEG-alt-PCL)，該共聚物以交替的PCL和PEG為側鏈，同時將共聚物用于阿霉素的負載與釋放。以含有雙硫鍵的RAFT試劑S-CPDB作為鏈轉移劑，通過乙烯基苯端基聚乙二醇單甲醚(St-PEG)和N-羥乙基馬來酰亞胺(HEMI)的RAFT共聚合及己內酯(CL)的開環(huán)聚合可以很好地調節(jié)目標梳形共聚物的分子量，同時分子量分布指數(shù)也較低(Mw/Mn=1.15-1.20)。相比于具有相似PCL含量的線型共聚物PEG-b-PCL，梳形

3、共聚物具有較低的結晶溫度、熔融溫度及結晶度，這說明大分子的結構對其性能具有顯著的影響。研究了梳形共聚物的自組裝行為，結果表明所得到的聚集體同時含有囊泡和膠束，平均粒徑在56-226nm間，粒徑分布在0.07-0.20間。和組成類似的嵌段共聚物相比，梳形共聚物的聚集體顯示出良好的穩(wěn)定性及更高的藥物負載量。體外釋放實驗表明，在10mM二硫蘇糖醇(DTT)的刺激下，由于雙硫鍵的斷裂，藥物能夠更為快速地釋放出來。所有的結果表明：所合成的含S-S

4、鍵的梳形共聚物在藥物控制釋放領域具有潛在的應用。
　　 (2)通過兩類方法成功地合成了五組分H形共聚物，并研究了它們的物理化學性能。第一種方法是基于一鍋法技術：將點擊反應、ROP、ATRP結合起來，采用一鍋法合成了結構較精致的PEG-(PCL)-PSt三雜臂星，然后通過端基轉換將末端溴轉換為疊氮，得到了疊氮端基的ABC三雜臂星；同時，采用一鍋法制備了鏈中炔基化兩嵌段共聚物PtBA-b-PLLA:最后，通過聚合物之間的點擊反應得到

5、五組分H形聚合物。另一種方法是先采用ROP及ATRP兩步反應合成鏈中炔基化兩嵌段共聚物BC和DE，然后與PEG-N3進行序列點擊（中間包括一條ATRP聚合物臂的鏈端從烷基溴轉換成疊氮），得到五組分H形聚合物。核磁和GPC測試結果表明，兩種方法均能得到結構較為精確，PDI在1.19-1.21間的H形共聚物。研究了該五組分H形共聚物及其兩種前驅體的自組裝行為，發(fā)現(xiàn)這些聚合物在水溶液中的臨界聚集濃度約為1-3μg/mL，它們的流體力學尺寸、Z

6、eta電位和樣品濃度高低、pH值大小等因素密切相關。對于H形共聚物及三雜臂星形聚合物所形成的組裝體，在負載疏水藥物DOX后，聚集體的尺寸略有降低。在此基礎上，研究了DOX在pH5.3和7.4時的藥物釋放行為，發(fā)現(xiàn)pH5.3時的藥物釋放速率和累計釋放量要高于pH7.4時的相應值。MTT實驗結果表明，H形聚合物所形成聚集體的細胞毒性較小，而且細胞存活率隨時間的延長而增加，表明細胞能進一步增殖。
　　 綜上所述，本研究進一步發(fā)展了梳形