论文部分内容阅读
水凝胶是一类非常重要的软物质材料,在各个领域有着广泛的应用前景,且近年来关于水凝胶的研究也越来越受到研究者的重视。环糊精超分子水凝胶是近年来一个新的研究领域。它除了具有一般水凝胶的基本特性,如生物相容性、高含水量、载药不失活等特性,还具有独特的自组装及分子识别特性,表现出良好的智能响应性,如温度、光、pH值等刺激响应性,因而对传统水凝胶的研究与应用将有很大的推动作用。通过设计调控环糊精衍生物及客体分子,可以控制超分子水凝胶的结构及智能性,从而满足不同领域的应用要求。众所周知,聚肽水凝胶由于具有良好的生物相容性及生物可降解性,因而广泛应用在生物医用材料领域,如可以用作药物/基因释放载体以及组织工程支架等。目前针对既具有良好生物相容性又具有光致响应的主客体复合智能水凝胶的研究较少,极大的限制了主客体复合超分子智能水凝胶在生物医药领域的广泛应用。因此,本文拟设计合成两种新颖的光致响应主客体复合智能水凝胶,在生物医学材料领域具有重要研究价值。本论文第一部分主要工作是偶氮苯修饰的树枝状烷氧醚类化合物Me-G2-Azo的合成与表征。首先,以二缩三乙二醇单甲醚为起始原料制备端基为甲基的一代树枝状分子(Me-G1-OH),然后与提前制备的MG1-Ts反应得到羧基修饰的末端为甲基的二代树枝状分子(Me-G2-COOH),再通过还原以及取代反应得到偶氮苯基团修饰的末端为甲基的二代树枝状分子(Me-G2-Azo)。利用核磁共振氢谱1H NMR表征化合物结构,其结果证明了目标产物正确。进一步联合紫外-可见光谱、激光动态光散射以及透射电子显微镜对该树枝状分子进行了性能研究。第二部分是两种主客体复合智能水凝胶的制备与相关研究。首先通过NCA(a-氨基酸-N-羧基内酸酐)开环聚合及叠氮化反应制备得到侧基为叠氮基的PELG,再采用点击化学反应(Click)将预先制备含炔端基的PNIPAM(聚N-异丙基丙烯酰胺)及带炔基的环糊精功能分子接枝到PELG主链上,从而得到目标产物：PNIPAM与p-CD共同修饰的接枝聚合物PELG-g-(PNIPAM/β-CD);最后利用设计合成的目标产物Me-G2-Azo及PELG-g-(PNIPAM/β-CD)制备两种不同的光致响应主客体复合智能水凝胶：聚肽基主客体复合智能水凝胶,三元体系光致响应智能水凝胶。联合核磁共振氢谱(1H NMR)、高级旋转流变仪、透射电子显微镜等多种测试手段,研究了两种不同光致响应主客体复合智能水凝胶的机理。这种既具有良好生物相容性又具有智能响应性的主客体复合智能水凝胶在智能控制药物释放等领域有着潜在的应用价值。