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环境响应性聚合物含有特殊的响应性基团,能够对外界环境的刺激做出结构和性质调整的响应。其中,含有叔胺基团的2-(二异丙基氨基)甲基丙烯酸乙酯单体(DPA)作为一种常见的pH响应性单体,常常被引入聚合物链中。强亲水性的聚氧化乙烯(PEG)不仅具有良好的生物相容性,而且具备良好的抗蛋白吸附能力。含有PEG的聚合物在抗污表面、生物医药等领域有潜在的应用价值。多面体笼状倍半硅氧烷(POSS)作为一种纳米杂化材料,具有模量大、强度高、抗氧化性强等特点,是近年来研究的热点。本文通过ATRP法合成一种PEG主链型的含DPA和POSS结构单元的有机无机杂化双亲性共聚物,研究了共聚物胶束的pH响应性,以及其对疏水药物模型分子芘的包载及控制释放行为和抗蛋白吸附性能,并着重讨论疏水POSS单元比例的影响作用。以下是本文的具体研究内容:1.借助酯化反应,制得大分子引发剂溴代甲氧基聚乙二醇(PEG-Br)。通过FTIR、1H-NMR和GPC表征方法对其结构进行分析。2.采用ATRP法,以甲基丙烯酰氧丙基异丁基多面体笼状倍半硅氧烷(MAPOSS)和DPA为共聚单体,以PEG-Br为ATRP大分子引发剂,设计合成了一系列具有pH响应性的双亲性共聚物PEG-b-P(MAPOSS-co-DPA),该共聚物含有强疏水性的POSS基团、pH响应的叔胺基团和具良好生物相容性的亲水性PEG。通过1H-NMR、FTIR和GPC对其组成和结构进行分析。3.采用溶剂挥发诱导自组装法制备聚合物胶束。以芘分子为荧光探针测定PEG-b-P(MAPOSS-co-DPA)的临界胶束浓度(CMC)。利用DLS和TEM讨论了胶束形貌和尺寸的影响因素,结果表明:初始浓度的增加和PMAPOSS结构单元的减小均有利于形成更大尺寸的胶束。4.PEG-b-P(MAPOSS-co-DPA)胶束的 pH 响应性。通过 DLS、UV-vis、TEM研究了胶束的pH响应性及其影响因素。结果表明:随着pH值从2增加到12,胶束尺寸的大小经历先增加后减小的过程。这是因为PEG-b-P(MAPOSS-co-DPA)的DPA单元的叔胺基团在酸性条件下发生质子化,胶束壳层舒张,粒径变大。且在pH 2处,溶液的强酸性使得POSS链段上的部分酯基发生水解,导致POSS笼状结构脱落,胶束粒径突然变小;在碱性条件下,叔胺基团发生去质子化,体系疏水性增强,核内聚集作用更大,胶束的内核越紧密。胶束表现出敏感的pH响应性。在相同pH值下,PMAPOSS链段长度越长,内核结构越紧致,粒径越小。5.PEG-b-P(MAPOSS-co-DPA)胶束对药物模型的包覆及释放性能研究。由于制备的聚合物胶束具有pH响应性,其对药物控释存在潜在的应用。因此,以荧光分子芘为疏水客体分子模型,探索胶束对芘的包覆及释放行为。实验结果表明:胶束在pH为7时,胶束能较为稳定的包覆芘分子,荧光强度略微下降;在pH为3时,由于双亲性共聚物中大量的叔胺基团发生质子化,使得胶束能快速释放芘分子,荧光强度明显下降。并在8 h内芘分子的释放速率驱于稳定,释放率60%左右。此外,PMAPOSS链段长度会影响芘的释放百分比及释放速率。当PMAPOSS链段长度越长,胶束对荧光分子芘的释放程度越小,释放速率越慢。6.PEG-b-P(MAPOSS-co-DPA)胶束的抗蛋白吸附性能的研究。利用DLS探讨了各个胶束对胎牛血清(FBS)的吸附情况。结果表明:聚合物胶束与胎牛血清混合后,胶束尺寸仅仅略微增加,胶束具有良好的抗蛋白吸附能力。且双亲性共聚物中PDPA链段越短,在相同条件下胶束与胎牛血清混合后粒径增加程度越小,胶束体系的抗蛋白吸附性能越好。