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树枝状大分子对难溶客体分子的增溶性能研究

王天凤  
【摘要】:树枝状大分子是20世纪八十年代出现的一类新型具有特殊结构和性能的功能高分子化合物,它的特点是可以在分子水平上进行分子的大小、形状、功能基团的设计。根据树枝状大分子结构本身的特点,系统地开展分子结构与性能方面的研究。开发具有新型末端基的功能大分子是一个重要的研究方向。树枝状大分子的表面末端基都可以进行功能基转化,目前已报道的功能基有胺基、羟基、羧基、酯基、酰胺基、金属螯合物等;由于树枝状大分子的中心以及内部存在活性点,且内部具有大量的空腔,表面具有密集的官能团,在药物输送、催化反应、基因治疗、染料工业以及膜材料等方面都显示了良好的应用前景。 本论文首先对树枝状大分子的结构、性能、合成方法和应用进行了简要的介绍,采用发散合成法合成了一系列以乙二胺为核、端基为酯基的聚酰胺-胺树枝状大分子。然后根据树枝状大分子的末端基可进行功能基这一特点,采用三羟甲基氨基甲烷和对氨基苯甲酸对聚酰胺-胺进行功能基改性,合成了一系列端基为羟基和羧基的水溶性树枝状大分子化合物。同时还采用红外光谱对合成的树枝状大分子进行结构表征,证明了合成的树枝状大分子的结构与设计的目标分子的结构基本相符。 本论文还根据树枝状大分子的结构特点,对其性能作了初步的探索。首先通过滴体积法对半代的树枝状大分子PAMAM-Me以及端基为羟基和羧基的树枝状大分子的表面活性进行了研究,发现树枝状大分子与传统的表面活性剂不同,它在水中不发生分子缔合,且表面活性受端基影响较大,端基的亲水越强,表面张力越接近于水的表面张力,几乎不具表面活性。重点研究树枝状大分子对难溶客体小分子的增溶作用,以药物小分子苯甲酸和布洛芬以及染料小分子甲基红和分散红167四种难溶客体小分子为模型,采用UV-VIS分光光度计研究了三种不同端基的树状高分子对难溶客体小分子的增溶规律,发现树状高分子对难溶客体小分子具有显著的增溶效果,且难溶小分子的溶解度与树枝状大分子的浓度成正比,在测量浓度范围内不存在临界胶束浓度,说明了树枝状大分子在水中可以看作是一种“单分子胶束”,且与传统的胶束具有相似的性质,但比传统的胶束稳定,非常适合作为难溶客体分子的载体应用于医药和染料工业中。


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