PCL-PEG-Glucose,聚已內(nèi)酯-聚乙二醇-葡萄糖嵌段聚合物的合成

今天小編整理并分享關(guān)于聚已內(nèi)酯-聚乙二醇嵌段聚合物的合成：

將10 g的 PCL和 10 mL的EAC加入反應(yīng)器,加熱溶解后,降溫至40℃,加入PCL2倍(摩爾比)或更多的TDI和5 mL的EAC,升溫至80℃反應(yīng)3 h,然后加入與剩余異氰酸基等摩爾數(shù)或稍過量的PEG和20 mL的 EAC,繼續(xù)反應(yīng)3 h左右。粗產(chǎn)物溶于少量氯仿,然后加入到10～30倍的冷乙醚中沉析,減壓抽濾得到PECL兩親性三嵌段共聚物。

稱取100 mg 的PECL溶于3 mL二氯甲烷(DCM),室溫,磁力攪拌下,把 PECL溶液緩慢滴入10 mL雙蒸水中。隨著DCM的揮發(fā), PECL自組裝成納米粒,離心分離除去大的聚集粒子,清液經(jīng)冷凍干燥得PECL納米凍干粉。

結(jié)果形成具有核/殼結(jié)構(gòu)的球形粒子,其中納米粒的核由疏水的PCL嵌段聚集而成,殼由親水的 PEG嵌段組成。納米粒的平均粒徑在40 nm左右。

聚己內(nèi)酯（PCL）是一種以二元醇為引發(fā)劑，由己內(nèi)酯開環(huán)聚合而得到的熱塑性結(jié)晶聚酯。PCL?熔點(diǎn)為59~64℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為-60~65?℃，是一種白色不透明固體，具有一定剛性和強(qiáng)度，表現(xiàn)為典型的樹脂特性，與高分子材料相容性好，也可作為改性劑提高其他高聚物的某些性能.

具有生物可降解性和良好生物相容性的聚酯材料,如PCL,PLA和PGA等以及其相應(yīng)的共聚物,在生物材料等方面具有廣闊的應(yīng)用前景.

嵌段共聚物由兩種或兩種以上高分子鏈由化學(xué)鍵連接形成。無法形成宏觀的相分離，但可在特定的溫度下自發(fā)地形成復(fù)雜的納米尺度的微相結(jié)構(gòu)，對(duì)溫度敏感的自組裝行為使嵌段共聚物有很大的工業(yè)應(yīng)用潛力。

兩嵌段共聚物會(huì)隨著體系組分比例與溫度的改變而自發(fā)地微相分離，形成四種熱力學(xué)穩(wěn)定的相結(jié)構(gòu)與數(shù)種亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。兩嵌段高分子的組分比例從對(duì)稱向不對(duì)稱改變時(shí)，出現(xiàn)的四種穩(wěn)態(tài)相結(jié)構(gòu)依次為:層狀，Gyroid，柱狀和球狀;以及亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu):穿孔層狀。

由于兩嵌段共聚物的這種自組裝成微相結(jié)構(gòu)的性能，它常被運(yùn)用于制造具有納米結(jié)構(gòu)的材料上，如納米圖案的模板、分子篩、選擇性半透膜、光子晶體、溫度傳感器、具有微結(jié)構(gòu)的模板等等。隨著納米加工技術(shù)的飛速進(jìn)展,對(duì)材料尺寸大小和有序性的要求越來越高。對(duì)大分子的材料來說，材料的尺寸越小，邊界效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響就越明顯;而結(jié)構(gòu)的有序性往往需要大量的淬火時(shí)間。

當(dāng)高分子在受到空間限制時(shí)，邊界的受限效應(yīng)給高分子的嫡自由能帶來影響的同時(shí)，邊界上不同嵌段的浸潤性質(zhì)也引起表面能的變化。兩者的疊加往往很大程度地改變了邊界附近的分子排列，從而改變這個(gè)表面附近區(qū)域里的微相結(jié)構(gòu)。這種微相結(jié)構(gòu)的改變不僅體現(xiàn)在相結(jié)構(gòu)的取向上，也會(huì)體現(xiàn)在不同相結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變上。

與小分子受限體系不同的是，由于高分子的長鏈特性，邊界效應(yīng)能隨著鏈的構(gòu)象向遠(yuǎn)離邊界處傳遞，所以受限對(duì)高分子體系的影響要比其對(duì)小分子體系大得多且復(fù)雜得多。當(dāng)高分子是被限制在非常薄的膜內(nèi)，即膜厚在小于嵌段共聚物本體微相結(jié)構(gòu)的特征長度的5倍以內(nèi)時(shí)(一般在5-100nm之間)，兩個(gè)相距十分近的膜表面的受限效應(yīng)在膜厚方向上產(chǎn)生了疊加，更加強(qiáng)了受限對(duì)微相結(jié)構(gòu)的影響。

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