环境响应性荧光线型聚合物的合成及应用

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双亲性环境敏感型聚合物是一类非常重要的智能材料,因为其可以及时的对外界刺激产生适应或响应来满足我们对于材料的需要。本文合成三种基于苝类衍生物的刺激敏感型双亲性均聚物,并分别对他们的结构、性能及组装行为进行表征和研究。主要工作内容如下所述:  1、合成了以N-(2,6-二异丙基苯)二萘嵌苯-3,4-二甲酰亚胺(PMI)荧光基团为端基的pH响应型聚(2-胺基乙酯-2-丙烯酸甲酯)(PAEMA)。因为双亲性均聚物PAEMA拥有一个提供了π-π堆积力的亲油的平面PMI及带有-NH2的亲水性柔性链段AEMA,所以对不同的pH刺激有相应的响应。PAEMA在酸性条件下电离提供的静电排斥力会干扰聚合物的组装,所以拥有长链段的PAEMA在pH变化时,其组装形貌也会发生变化。但是,具有短的聚合物链段的PAEMA电离提供的静电排斥力较小,所以在pH环境变化下形貌不会发生明显的变化。  2、合成了以PMI为端基的温敏性均聚物,其最低临界溶解温度(LCST)为32℃。在PMI提供的π-π堆积力作用下,此类均聚物在LCST温度以下时,在水溶液中自发组装成囊泡结构并可载入药物作为温敏性药物载体。测得其载药量为14.5%,包封率为65.2%,吲哚美辛的聚合物囊泡37℃在pH=7.4的磷酸缓冲溶液中,药物呈线性零级缓慢释放,累计时间长达12h。  3、合成了另一类以1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-苝四甲酸二酐(PDI)为端基的二氧化碳(CO2)敏感性均聚物的合成。此类均聚物在不同浓度CO2的水溶液中具有不同的荧光强度,并且对CO2的刺激响应具有往复性。通过对比线性PDI-PDMAEMA60及八臂星型聚合物PDI-P(DMAEMA30)8对CO2敏感性发现,星型聚合物在CO2溶液中,荧光强度变化更明显。但是在往复性测试中,通入N2来除去溶液中CO2,从而使荧光淬灭所需要的时间更多。
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