基于N-乙烯基内酰胺的环形和线形—树枝状嵌段共聚物研究

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聚(N-乙烯基己内酰胺)(PNVCL)和聚(N-乙烯基吡咯烷酮)(PNVP)均为N-乙烯基内酰胺类聚合物,具有水溶性、生物相容性和化学稳定性好等特点。PNVCL和聚[甲基丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯](PMEO2MA)均具有温度响应性,PNVCL的低临界溶解温度(LCST)在生理温度范围内。环形聚合物和线形-树枝状嵌段共聚物均为拓扑结构高分子,其中环形聚合物由于没有末端基团,与其线形前体相比具有许多特殊的性质;而线形-树枝状聚合物不仅具有线形和树枝化大分子的优点,形成的胶束也更稳定,因此,这些聚合物在生物医药领域具有巨大的应用价值。目前,基于PMEO2MA的环形聚合物和以PNVP为线形链的线形-树枝状嵌段共聚物尚未见文献报道。本文通过原子转移自由基聚合(ATRP)结合Cu(Ⅰ)催化炔基/叠氮(CuAAC)点击反应,在较高浓度(10 mg/m L)下合成了环形聚[甲基丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯](c-PMEO2MA)均聚物和环形聚(N-乙烯基己内酰胺)-b-聚[甲基丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯]嵌段共聚物(c-PMEO2MA-b-PNVCL),用GPCMALLS与1H NMR、IR对聚合物结构进行了测定。性能研究结果表明:拓扑结构对PMEO2MA均聚物的LCST影响极小。c-PMEO2MA的临界胶束浓度(CMC)和粒径均小于其线形前体l-PMEO2MA。c-PMEO2MA-b-PNVCL中,PNVCL链段的比例越大,其LCST和CMC越大。链段比例相同的c-PMEO2MA-b-PNVCL的LCST和CMC均小于其线形前体l-PMEO2MA-b-PNVCL,而c-PMEO2MA-b-PNVCL的粒径则大于l-PMEO2MA-b-PNVCL。这些聚合物均自组装为球形胶束。以黄原酸酯调控的可逆加成-断裂链转移自由基聚合(MADIX/RAFT)结合逐步反应的多肽合成手段,合成了以PNVP为线形链、交替的苯丙氨酸和赖氨酸为树枝化基元的新型两亲性线形-树枝状嵌段共聚物,用GPC-MALLS和1H NMR对聚合物结构进行了测定,并研究了它们在水溶液中的自组装行为。结果表明,嵌段共聚物的CMC随着疏水性树枝化基元代数的增加而降低,得到的胶束形态为球形,PNVP-b-G2胶束的粒径小于PNVP-b-G3。
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