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温敏性MPC-b-NIPAM二嵌段星型共聚物

作　者: 高鹏
导　师: 刘文广
学　校: 天津大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 原子转移自由基聚合(ATRP) 2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC) 异丙基丙烯酰胺(NIPAM) 温度敏感性快速响应性生物相容性
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本工作采用两步法原子转移自由基聚合(ATRP)技术合成2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)-b-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)二嵌段星型三臂共聚物,以FT-IR和1H NMR确定共聚物结构,研究了共聚物水溶液的温度响应性行为,主要内容包括以下五个方面:(1)表面张力法测定了不同浓度共聚物的表面张力,结果表明,随着共聚比的增大,临界胶束浓度(CMC)逐渐降低。透射电子显微镜(TEM)观察到共聚物的球形胶束结构,胶束直径在100nm左右。通过动态光散射(DLS)测得共聚物溶液的水力学直径具有温敏性,随着温度的升高,胶束尺寸逐渐增大。(2)通过浊度分析以及DSC分析,确定了共聚物溶液的CP值和LCST值。对于相同配比不同浓度的共聚物样品,其CP与LCST均随着浓度的增加而降低;对于相同浓度不同配比的共聚物样品,其CP与LCST均随着共聚比的增大而减小。(3)共聚物溶液的相图揭示出1:8共聚物样品无法形成凝胶,1:16共聚样品只能形成弱凝胶,1:32共聚物样品可以形成自由站立凝胶。所制备的共聚物水溶液具有快速温度响应行为,1:32共聚物样品形成凝胶后具有很好的保水性。(4)旋转流变仪测得共聚物样品的流变性能具有温度敏感性,在相转变前后变化显著,储存模量G’相差四个数量级,损耗模量G’’与剪切粘度相差三个数量。(5)细胞毒性实验表明,MPC-b-NIPAM嵌段共聚物具有良好的生物相容性,共聚物溶液浓度的变化对细胞毒性的影响较小,预示其用于血管栓塞材料的良好前景。

全文目录

中文摘要  2-3
Abstract  3-7
第一章绪论  7-25
  1.1 引言  7-8
  1.2 活性自由基聚合  8-13
    1.2.1 INIFERTER法  8-9
    1.2.2 稳定自由基存在下的活性自由基聚合  9-11
    1.2.3 过渡金属催化原子转移自由基聚合（ATRP）  11-13
    1.2.4 可逆加成—断裂链转移聚合（RAFT）  13
  1.3 原子转移自由基聚合研究进展  13-24
    1.3.1 原子转移自由基聚合反应机理  14-15
    1.3.2 原子转移自由基聚合反应体系  15-19
    1.3.3 原子转移自由基聚合在分子设计中的应用  19-24
  1.4 本论文的研究内容  24-25
第二章 MPC-NIPAM二嵌段星型共聚物的制备与表征  25-38
  2.1 引言  25
  2.2 实验部分  25-29
    2.2.1 原料  25-26
    2.2.2 材料制备  26-29
    2.2.3 材料的表征  29
  2.3 结果与讨论  29-37
    2.3.1 引发剂TrisE的1H NMR分析  29-31
    2.3.2 MPC均聚物（PMPC）的1H NMR分析  31-33
    2.3.3 MPC-b-NIPAM共聚物的表征  33-37
  2.4 本章结论  37-38
第三章 MPC-b-NIPAM嵌段共聚物水溶液温度敏感性行为  38-68
  3.1 引言  38
  3.2 实验部分  38-41
    3.2.1 临界胶束浓度（CMC）的确定  38
    3.2.2 透射电子显微镜（TEM）检测  38-39
    3.2.3 共聚物水溶液宏观溶胶-凝胶转变观察  39
    3.2.4 浊度测定  39
    3.2.5 示差扫描量热（DSC）分析  39
    3.2.6 流变性能测试  39
    3.2.7 动态光散射(DLS)分析  39-40
    3.2.8 细胞毒性(MTT)检测  40-41
  3.3 结果与讨论  41-67
    3.3.1 P(I-(MPC-b-NIPAM)3)共聚物胶束的形成  41-46
    3.3.2 P(I-(MPC-b-NIPAM)3)溶液的LCST及浊点(CP)  46-52
      3.3.2.1 DSC分析  47-50
      3.3.2.2 紫外-可见光分析  50-52
    3.3.3 共聚物溶液的相图和宏观转变  52-57
    3.3.4 P(I-(MPC-b-NIPAM)3)共聚物水溶液的流变性能  57-63
    3.3.5 1:32 共聚物样品水力学直径(Dh)  63-65
    3.3.6 MPC-b-NIPAM嵌段共聚物细胞毒性的测试  65-67
  3.4 本章结论  67-68
全文结论  68-69
参考文献  69-76
硕士期间的学术成果  76-77
致谢  77

温敏性MPC-b-NIPAM二嵌段星型共聚物

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