組裝體的形貌、結構調控及機制.pdf

1、大分子自組裝是指大分子在非共價相互作用下，形成復雜有序聚集體的過程。非共價作用力包括范德華作用、氫鍵作用、靜電相互作用、疏水相互作用以及包結絡合作用等。目前，大分子自組裝已經發(fā)展成為構筑具有不同形貌的聚合物納米組裝體的主要途徑之一，得到的組裝體在光電材料、功能性納米器件及藥物控釋等領域具有重要的應用價值。本論文主要圍繞以下三個方面進行:
　　(Ⅰ)球形膠束向蠕蟲狀膠束轉變的機制及運用
　　蠕蟲狀（線性）聚合物膠束在藥物輸送及

2、納米器件構造方面有著重要應用。已知蠕蟲狀膠束由嵌段共聚物在選擇性溶劑中組裝來獲得，但對蠕蟲狀膠束的形成機制尚不清楚。本課題采用活性可控自由基聚合方法首先合成兩種不同結構的嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚4-乙烯基吡啶(PEO-b-P4VP)及聚N,N二甲基甲酰胺-b-聚4-乙烯基吡啶(PDMA-b-P4VP)。兩種嵌段共聚物在水/甲醇(4/1，V/V)混合溶劑中可分別組裝成以P4VP為核，以PEO或PDMA為殼的球形膠束。在一定實驗條件下，誘

3、導共同溶劑甲醇揮發(fā)，提高核-殼界面與介質間的界面能，可導致初級球形膠束轉變?yōu)槿湎x狀膠束。進一步地，以兩種相同核不同殼的球形聚合物膠束為基本構筑單元，可“共聚”形成膠束的“無規(guī)”共聚物和“嵌段”共聚物。這一事實說明蠕蟲狀膠束正是由球形膠束之間的核-核偶聯(lián)來獲得。并且這一機制可用于各種不同體系的蠕蟲狀膠束的制備。
　　(Ⅱ)單分散雙連續(xù)相聚合物高級納米粒子的制備
　　采用可控自由基聚合方法合成了聚苯乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚4-

4、乙烯基苯磺酸鈉(PS-b-PAA-b-PSSNa)三嵌段共聚物，該嵌段共聚物在DMF溶劑中通過分子自組裝形成具有核-殼-冠結構(core-shell-corona)的球形膠束，PSSNa為核，PAA為殼，PS為冠。向膠束溶液中加入水（水是PS的沉淀劑，PSSNa和PAA的溶劑），在Cu2+的存在下，得到雙連續(xù)結構的超粒子，超粒子由相互連接的圓柱狀膠束構成。我們用1HNMR，TEM和DLS對組裝過程進行了跟蹤研究。研究表明，加入水后，膠束

5、之間先通過冠層PS的疏水相互作用發(fā)生自限制團聚(self-limited aggregation)形成體積窄分布的超粒子。接著，由于水含量的不斷增加，PSSNa從疏溶劑變成親溶劑。Cu2+的存在延緩了玻璃態(tài)的PS完全包裹PSSNa鏈的過程。這樣在PSSNa溶解過程的驅動下，三嵌段共聚物在超粒子限定的空間內進行相分離，形成相互連接的柱狀結構，從而得到窄分布的雙連續(xù)相結構的超粒子。在雙連續(xù)相結構中，所有的PSSNa都接觸到水相。超粒子中的圓

6、柱狀結構的形成是PS-b-PAA-b-PSSNa三嵌段共聚物中親水部分和疏水部分的特定比例導致的。雙連續(xù)相結構的超粒子的形成經歷了分子-粒子-分子三個連續(xù)自組裝的過程。
　?。á螅┯山M氨酸誘導的具有磷光跟蹤性能的載藥聚合物膠束中的藥物釋放
　　以葉酸封端的兩親性嵌段共聚物FA-PEG-b-P4VP與重金屬化合物[Ir(pq)2]2Cl2之間的配位絡合作用以及所獲得的絡合物在選擇性溶劑中的自組裝可獲得功能性的聚合物膠束。該聚合