本文選題：分子刷　切入點(diǎn)：自組裝　出處：《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：聚合物分子刷因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)(如分子量大可單分子操作、主鏈呈現(xiàn)剛性等)在納米科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域存在廣泛的應(yīng)用前景,目前已成為高分子科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。另一方面,聚肽不僅具有良好的生物相容性和生物降解性,而且由于分子內(nèi)或分子外氫鍵作用能形成豐富的二級(jí)結(jié)構(gòu)(如α螺旋、β折疊等),能夠組裝形成新穎獨(dú)特的組裝結(jié)構(gòu)體(如囊泡、纖維、圓盤狀和超螺旋結(jié)構(gòu)等),并能廣泛應(yīng)用于生物載藥、生物礦化和基因工程等領(lǐng)域。聯(lián)合聚合物分子刷和聚肽的優(yōu)點(diǎn),將它們構(gòu)筑到同一體系中而形成聚肽分子刷,有助于拓展聚合物分子刷的研究及其應(yīng)用領(lǐng)域范圍,并能滿足某些特殊應(yīng)用領(lǐng)域的需求。同時(shí),也可以選擇性對(duì)聚肽分子刷進(jìn)行功能化修飾,將功能化基團(tuán)引入得到功能化的聚肽分子刷,拓展其應(yīng)用范圍。本文聯(lián)合RAFT聚合法和開環(huán)聚合法,合成了聚肽分子刷,詳細(xì)地表征其結(jié)構(gòu)。較為系統(tǒng)地研究了其自組裝行為,探討了其組裝機(jī)理。同時(shí),也對(duì)其金納米粒子負(fù)載進(jìn)行了初步的探討,主要工作內(nèi)容包含兩個(gè)部分:第一部分工作內(nèi)容:首先,利用RAFT聚合辦法制備了不同聚合度聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA),開環(huán)后得到側(cè)基為羥基的聚合物PGMA-OH,引發(fā)丙交酯單體(D,L-lactide)聚合,從而得到了側(cè)鏈為聚丙交酯(PLA)聚合物分子刷PGMA-g-PLA。其次,通過側(cè)鏈端基改性法將N-α-芴甲氧羰基-N-ε-叔丁氧羰基-L-賴氨酸[Fmoc-Lys(Boc)-OH]引入端基,并脫去保護(hù)基團(tuán)叔丁氧羰基(Boc),從而得到側(cè)端為氨基(-NH2)的聚合物分子刷。最后,采用α-氨基酸-N-羧基內(nèi)酸酐(NCA)法,引發(fā)單體NCA-Lys(Cbz)和NCA-Lys(Fmoc)開環(huán)聚合得到聚肽分子刷PGMA-g-(PLA-b-PLys(Cbz/Fmoc)),聯(lián)合NMR、IR和GPC等技術(shù)詳細(xì)地表征了它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)。采用溶液自組裝法,較為詳細(xì)地研究了該聚肽分子刷的自組裝行為,考察了外界影響因素(溶劑、濃度、含水量等)對(duì)自組裝體形貌的影響,獲得了包含葉片狀、多孔膠束等組裝體結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步拓展其應(yīng)用,我們通過原位法將該聚合物負(fù)載到金納米粒子表面,得到聚肽分子刷/金納米粒子雜化材料,并初步探討了其在不同溶劑中聚集體形貌變化規(guī)律,為該類材料的實(shí)際應(yīng)用提供了參考。第二部分工作內(nèi)容:采用上述類似的合成路線,首先合成出側(cè)鏈為聚丙交酯(PLA)聚合物分子刷PGMA-g-PLA。其次,通過酯化反應(yīng),將三硫代碳酸酯修飾到聚合物分子刷PGMA-g-PLA的側(cè)鏈端基上,從而得到大分子鏈轉(zhuǎn)移劑PGMA-g-PLA-CTPA。最后,通過RAFT聚合法,以偶氮二異丁基氰(AIBN)為引發(fā)劑引發(fā)單體聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯(EGMA)(Mn=293 g/mol)聚合,合成出了以聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA)為主鏈,以聚丙交酯和聚(聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯)為側(cè)鏈嵌段共聚物的聚合物分子刷PGMA-g-(PLA-b-PEGMA),詳細(xì)表征其化學(xué)結(jié)構(gòu)。由于聚(聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯)具有溫敏性,我們較為詳細(xì)地探討了不同溫度(10℃、20℃和30℃)條件下對(duì)其自組裝體形貌結(jié)構(gòu)的影響,獲得了包含納米棒、納米纖維及多孔囊泡等多種組裝體結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:Polymer brushes because of its unique molecular structure (such as high molecular weight single molecular chain operation, showing rigidity etc.) in nano science, has wide application prospect biomedical and other fields, has become a hot research topic in polymer science. On the other hand, poly peptide not only has good biocompatibility and biodegradability. Biological, and because intramolecular or molecular hydrogen bonding can be formed of two rich structures (such as alpha helices, beta sheet, etc.) can be assembled to form the assembly structure of the novel and unique (such as vesicle, fiber, disc and super spiral structure), and can be widely used in biological drug, biological mineralization and gene engineering. Combined with polymer brushes and poly peptide advantages, build them into the same system and the formation of poly peptide molecular brush, helps to expand the research and application of polymer molecular brush field range, and can meet the needs of some The special needs of applications. At the same time, can also be a selective functionalization of poly peptide molecular brushes, functional groups are introduced by poly peptide molecular brush function, expand the scope of its application. This paper combined with RAFT polymerization and ring opening polymerization, poly peptide molecular brush synthesized and characterized in detail. Systematically studied the self-assembly behavior, discusses the mechanism of the assembly. At the same time, the gold nanoparticles were discussed. The main contents include two parts: the first part of the work as follows: firstly, polymerization prepared with different degree of polymerization of poly glycidyl methacrylate by RAFT (PGMA), open loop is obtained after the side group polymer PGMA-OH hydroxyl, initiated lactide monomers (D, L-lactide) and side chain polymerization, polylactide (PLA) polymer brush PGMA-g-PLA. second, through the side chain modification method The N- alpha 9-fluorenylmethoxycarbonyl -N- epsilon t-Boc -L- lysine [Fmoc-Lys (Boc) -OH] into the terminal, and take off protective groups t-butyloxycarbonyl (Boc), in order to get the side end amino (-NH2) of the polymer brushes. Finally, using the alpha amino acid carboxyl -N- anhydride (NCA) method of Inimer NCA-Lys (Cbz) and NCA-Lys (Fmoc) ring opening polymerization of poly peptide molecular brush PGMA-g- (PLA-b-PLys (Cbz/Fmoc)), combined with NMR, IR and GPC technology in detail to characterize their chemical structures. By solution self-assembly method, a more detailed study of the self-assembly behavior of the poly peptide molecular brush, effects of external factors (solvent, concentration, moisture etc.) influence on the self-assembly morphology, obtained contains leaf shaped porous micelles assembly structure. In order to further expand its application, we will through the in situ method of the polymer supported gold nanoparticles surface, get peptide points The brush / gold nanoparticles hybrid material, and discusses its aggregates in different solvents morphology changes, which provides a reference for the practical application of this kind of materials. Part second: the synthetic route is similar to the above, the first synthesis of side chain of poly (PLA) polymer brush PGMA-g-PLA. followed by esterification three, thiocarbonate modified end group in side chain polymer brushes on the PGMA-g-PLA, so as to obtain the macromolecular chain transfer agent PGMA-g-PLA-CTPA. finally, via RAFT polymerization, with two azo isobutyl cyanide (AIBN) as the initiator monomer of polyethylene glycol methyl ether methacrylate (EGMA) (Mn=293 g/mol) was synthesized by polymerization. Poly glycidyl methacrylate (PGMA) as the main chain, with poly lactide and poly (ethylene glycol methyl ether methacrylate) polymer brush PG copolymers as side chain MA-g- (PLA-b-PEGMA), characterized by their chemical structure. The poly (polyethylene glycol methacrylate) is temperature sensitive, we discussed in more detail at different temperatures (10 C, 20 C and 30 C) on the condition of the self assembling effect of shape structure, obtained contains nanorods, nanofibers and porous vesicles and other assembly structure.

【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O631

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本文編號(hào)：1676335