有机/无机杂化纳米粒子的构筑及其应用

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双亲性嵌段聚合物具有丰富的相行为和溶液自组装特性,无机纳米粒子则拥有独特的光、电、磁、催化性质,这两者的复合组装体势必表现出比单一组分的组装体更为复杂的结构与性能。聚合物/无机纳米粒子杂化结构体一方面赋予了纳米粒子很好的胶体稳定性、可加工性、生物相容性以及环境(温度、pH等)响应性,另一方面又保留着纳米粒子独特的物理化学性能。因此高分子与无机纳米粒子复合体系的自组装作为超分子化学中一个新兴的领域受到了越来越多的关注,同时也具备了更为广泛的应用前景。基于此,本文主要工作如下:1.通过原子转移自由基聚合(ATRP)以及叠氮基团与C60之间的[3+2]环加成反应合成了结构明确的联结点上只有一个C60分子的双亲性嵌段共聚物,聚环氧乙烷(-C60)-b-聚苯乙烯[PEO(-C60)-b-PS]。之后以1,4-二氧六环为共溶剂,通过在水溶液中的自组装得到了含有富勒烯的杂化囊泡。这个工作说明了利用嵌段共聚物作为自组装的模板,可以实现无机纳米粒子,比如富勒烯或者其它功能性的纳米粒子在空间上的有序排列。2.首先利用开环聚合(ROP)和ATRP,设计并合成了两种双亲性嵌段共聚物聚(ε-己内酯)-b-聚甲基丙烯酸甘油酯(PCL-b-PGMA)和聚(ε-己内酯)-b-聚(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯-co-甲基丙烯酸叠氮丙酯)[PCL-b-P(OEGMA-co-AzPMA)],后者再与炔基功能化的叶酸分子(propargyl-Folate)进行点击化学反应得到亲水链段带有几个叶酸分子的PCL-b-P(OEGMA-co-FolPMA)。然后将两者混合胶束化,再把十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)稳定的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(SPIO)加到混合胶束的水溶液中,通过PGMA链段与SPIO的作用将SPIO负载到混合胶束的壳层。通过光散射和高分辨电镜对杂化胶束进行了表征,并且初步探讨了该体系在核磁共振显影,药物释放等方面的应用。
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