基于環(huán)狀拓撲結構新型聚合物載體的設計、合成、自組裝行為及其載藥膠束的體外抗腫瘤性能研究
發(fā)布時間：2020-12-27 06:57
聚合物的高級拓撲結構對其理化性質、自組裝行為和自組裝體的性能均具有顯著的影響,因此開展具有高級拓撲結構的大分子的設計和精準合成無論是對高分子科學的基礎研究還是對高分子材料的應用研究均具有頗為重要的意義。在已報道的各種聚合物高級拓撲結構中,環(huán)狀及其衍生的拓撲結構由于聚合物鏈末端的缺乏,而賦予了聚合物顯著不同于傳統(tǒng)線性聚合物的理化性質,如流體力學體積小等,因而引起了國內外學者們廣泛的關注。然而,目前在含環(huán)高分子的精準可控合成方面仍存在一定的挑戰(zhàn),這限制了含環(huán)高分子的應用及其構效關系研究。為了解決上述問題,本學位論文設計合成了一系列新型含環(huán)高分子,并系統(tǒng)研究了其拓撲結構對聚合物在水溶液中的自組裝行為的影響,且評價了其自組裝膠束作為藥物載體在體外的治療性能。學位論文各章具體研究內容和主要結果如下:1.在第一章中,我們綜述了環(huán)狀聚合物的合成方法,環(huán)狀結構對聚合物自組裝行為的拓撲效應,環(huán)狀衍生拓撲結構聚合物的研究現(xiàn)狀以及環(huán)狀聚合物的潛在應用。2.在第二章中,我們通過開環(huán)聚合（ROP）和雙官能團雙分子偶聯(lián)反應相結合的方法,制備了環(huán)狀兩親性二元嵌段共聚物,環(huán)狀（聚（乙二醇）-b-聚（ε-己內酯））（c...
【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：155 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
擴環(huán)法合成環(huán)狀聚合物的示意圖[58]
蘭州大學博士研究生學位論文基于環(huán)狀拓撲結構新型聚合物載體的設計、合成、自組裝行為及其載藥膠束的體外抗腫瘤性能研究3在于形成穩(wěn)定的環(huán)狀聚合物是基于固有的聚合、解聚和反咬合速率，因此，必須謹慎選擇催化劑和反應組分，以確保高分子量、低多分散性和完全去除催化劑，而要同時做到這些是異常困難的。圖1-1擴環(huán)法合成環(huán)狀聚合物的示意圖[58]。1.2.2閉環(huán)法閉環(huán)法[59-61]是通過線性聚合物鏈末端的活性反應官能團的偶聯(lián)得到環(huán)狀聚合物，如圖1-2所示。此外，閉環(huán)方式可分為以下三類。圖1-2閉環(huán)法合成環(huán)狀聚合物的示意圖[62]。（1）同型雙官能團雙分子偶聯(lián)，通過兩端含有相同官能團的線性聚合物和小分子連接劑的偶聯(lián)實現(xiàn)環(huán)的閉合，如圖1-2A所示。因為同型雙官能團聚合物的雙分子環(huán)化反應對聚合物和雙分子偶聯(lián)劑都是一級反應，所以使用準確的化學計量
蘭州大學博士研究生學位論文基于環(huán)狀拓撲結構新型聚合物載體的設計、合成、自組裝行為及其載藥膠束的體外抗腫瘤性能研究4數(shù)量的試劑至關重要。如果在同型雙官能團聚合物中加入過量的雙官能連接劑，就會導致聚合物的端基都與連接劑反應，從而阻止環(huán)化，如圖1-3的情況I所示，相反，如果投入過量的雙官能聚合物，則主要產(chǎn)物為線性聚合物二聚體，如圖1-3的情況II所示，即使是1:1的化學計量比投料，要排除這兩種副產(chǎn)物也是很困難的。因為通過對分子內環(huán)化和分子間低聚化競爭動力學的研究發(fā)現(xiàn)，形成環(huán)狀聚合物的第一步是聚合物與連接劑之間反應形成線性中間體，然而，一旦中間體形成，二級偶聯(lián)和低聚反應的速率就會與環(huán)化速率相競爭，因此副產(chǎn)物的生成是不可避免的。圖1-3在雙分子同型雙官能團環(huán)化過程中由不精確的化學計量形成的副產(chǎn)物的示意圖[58]。（2）同型雙官能團單分子偶聯(lián)，這種方法是在Grubbs催化劑的存在下，通過同型雙官能團聚合物前體的易位聚合物環(huán)化（MPC）得到環(huán)狀聚合物，如圖1-2C所示。Tezuka和Komiya[63]通過將聚四氫呋喃的末端用烯丙基封端，以Grubb釕基轉位催化劑，在高度稀釋的條件下成功制備了環(huán)狀聚四氫呋喃，這是早期證明有效自偶聯(lián)環(huán)化反應的一個實例。這種方法的一個優(yōu)點是產(chǎn)率很高，即使在高度稀釋的條件下。然而，在這種單分子情況下，盡管線性前體的稀釋抑制了低聚反應，但由于反應性基團彼此束縛，因此不會降低分子內偶聯(lián)的速率。只有將高效的自偶聯(lián)反應應用于該方法，才能在抑制低聚副產(chǎn)物的同時制備結構明確的環(huán)狀聚合物。（3）異型雙官能團單分子偶聯(lián)，通過單一線性聚合物兩端的互補性反應官能團的偶聯(lián)成環(huán)，如圖1-2B。與同型雙官能團雙分子偶聯(lián)法相比，此方法的顯著優(yōu)勢是互補官能團相互束縛，消除了由于化學計量
本文編號：2941295
【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：155 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
擴環(huán)法合成環(huán)狀聚合物的示意圖[58]
蘭州大學博士研究生學位論文基于環(huán)狀拓撲結構新型聚合物載體的設計、合成、自組裝行為及其載藥膠束的體外抗腫瘤性能研究3在于形成穩(wěn)定的環(huán)狀聚合物是基于固有的聚合、解聚和反咬合速率，因此，必須謹慎選擇催化劑和反應組分，以確保高分子量、低多分散性和完全去除催化劑，而要同時做到這些是異常困難的。圖1-1擴環(huán)法合成環(huán)狀聚合物的示意圖[58]。1.2.2閉環(huán)法閉環(huán)法[59-61]是通過線性聚合物鏈末端的活性反應官能團的偶聯(lián)得到環(huán)狀聚合物，如圖1-2所示。此外，閉環(huán)方式可分為以下三類。圖1-2閉環(huán)法合成環(huán)狀聚合物的示意圖[62]。（1）同型雙官能團雙分子偶聯(lián)，通過兩端含有相同官能團的線性聚合物和小分子連接劑的偶聯(lián)實現(xiàn)環(huán)的閉合，如圖1-2A所示。因為同型雙官能團聚合物的雙分子環(huán)化反應對聚合物和雙分子偶聯(lián)劑都是一級反應，所以使用準確的化學計量
蘭州大學博士研究生學位論文基于環(huán)狀拓撲結構新型聚合物載體的設計、合成、自組裝行為及其載藥膠束的體外抗腫瘤性能研究4數(shù)量的試劑至關重要。如果在同型雙官能團聚合物中加入過量的雙官能連接劑，就會導致聚合物的端基都與連接劑反應，從而阻止環(huán)化，如圖1-3的情況I所示，相反，如果投入過量的雙官能聚合物，則主要產(chǎn)物為線性聚合物二聚體，如圖1-3的情況II所示，即使是1:1的化學計量比投料，要排除這兩種副產(chǎn)物也是很困難的。因為通過對分子內環(huán)化和分子間低聚化競爭動力學的研究發(fā)現(xiàn)，形成環(huán)狀聚合物的第一步是聚合物與連接劑之間反應形成線性中間體，然而，一旦中間體形成，二級偶聯(lián)和低聚反應的速率就會與環(huán)化速率相競爭，因此副產(chǎn)物的生成是不可避免的。圖1-3在雙分子同型雙官能團環(huán)化過程中由不精確的化學計量形成的副產(chǎn)物的示意圖[58]。（2）同型雙官能團單分子偶聯(lián)，這種方法是在Grubbs催化劑的存在下，通過同型雙官能團聚合物前體的易位聚合物環(huán)化（MPC）得到環(huán)狀聚合物，如圖1-2C所示。Tezuka和Komiya[63]通過將聚四氫呋喃的末端用烯丙基封端，以Grubb釕基轉位催化劑，在高度稀釋的條件下成功制備了環(huán)狀聚四氫呋喃，這是早期證明有效自偶聯(lián)環(huán)化反應的一個實例。這種方法的一個優(yōu)點是產(chǎn)率很高，即使在高度稀釋的條件下。然而，在這種單分子情況下，盡管線性前體的稀釋抑制了低聚反應，但由于反應性基團彼此束縛，因此不會降低分子內偶聯(lián)的速率。只有將高效的自偶聯(lián)反應應用于該方法，才能在抑制低聚副產(chǎn)物的同時制備結構明確的環(huán)狀聚合物。（3）異型雙官能團單分子偶聯(lián)，通過單一線性聚合物兩端的互補性反應官能團的偶聯(lián)成環(huán)，如圖1-2B。與同型雙官能團雙分子偶聯(lián)法相比，此方法的顯著優(yōu)勢是互補官能團相互束縛，消除了由于化學計量
本文編號：2941295
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