全亲水性嵌段共聚物及其超分子自组装

　　收稿 : 2004 年 8 月 , 收修改稿 : 2004 年 11 月 　3 通讯联系人 　e2mail :hjdou @sjtu. edu. cn 全亲水性嵌段共聚物及其超分子自组装 窦红静 3 　孙　康 (上海交通大学材料工程学院 金属基复合材料国家重点实验室 　上海 200030) 摘　要 　本文介绍了全亲水性嵌段共聚物 (DHBCs) 的定义与特点。根据不同的环境敏感自组装机理 , 分类详述了不同 DHBCs 的结构及其超分子自组装行为 ,并探讨了相应的应用现状与前景。 关键词 　全亲水性嵌段共聚物 　自组装 　温度诱导 　pH诱导 　离子强度诱导 　络合诱导 中图分类号 : O631 ; O64113 　文献标识码 : A 　文章编号 : 10052281X(2005) 0520854206 Double2Hydrophilic Block Copolymers and Their Self2Assembly Dou Hongjing 3 　Sun Kang (State Key Laboratory of Metal Matrix Composites , College of Material Science and Engineering , Shanghai Jiaotong University , Shanghai 200030 , China) Abstract 　The development of the double2hydrophilic block copolymers (DHBCs) and their self2assembly are reviewed. The effects of temperature , pH , ionic strength , and complexation on the self2assembly of DHBCs as well as their applications are discussed. Key words 　double2hydrophilic block copolymers (DHBCs) ; self2assembly ; temperature variation ; pH variation ; the ionic strength variation ; complexation variation 一、引 　言 全亲水性嵌段共聚物 ( double hydrophilic block copolymers , DHBCs) 指由两种或两种以上分别具有 不同化学结构和环境响应性的水溶性链段构成的嵌 段共聚物。在一定条件下 ,DHBCs 可完全溶于水。 当环境条件如 pH、温度改变 ,或加入某些能与一种 链段形成络合物的高分子或小分子时 ,其中一个链 段变为非水溶性 ,从而可在水溶液中自组装得到胶 束[1 ] 。由 DHBCs 自组装制备纳米粒子不需任何有 机溶剂的引入 ,可在完全亲水的环境下进行 ,这相对 于传统的由两亲性嵌段共聚物来制备纳米粒子具有 不可比拟的优势。因而 DHBCs 及其自组装行为的 研究已成为近年来高分子自组装领域的一个新的热 点。虽然 DHBCs 的首次直接合成 1972 年就已报 道[1 ] ,但其重要性却在近年来才被认识到。据统计 , 近 5 年来所发表的此领域文章就占 40 年来发表论 文数的一半以上。 DHBCs 的合成类似一般嵌段共聚物 ,有多种方 法如阴离子聚合、阳离子聚合、活性自由基聚合等。 DHBCs 的环境敏感自组装行为可应用于药物负载和 基因治疗[2 ] ,矿化 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 [3 ] ,结晶生长修饰剂[4 —6 ] ,金 属胶体粒子合成的纳米反应器[1 ,7 ] ,不相容聚合物的 WΠW 乳液聚合[8 ] 等领域。对不同 DHBCs 结构及特 性的全面了解对于根据需要选择具有合适结构的 DHBCs 非常重要 ,本文将根据不同的环境响应自组 装机理 ,对 DHBC及其自组装行为进行综述。 二、温度改变诱导 D HBCs 超分子自组装 一般来说 ,表现出温敏性胶束化行为的 DHBCs 至少含有一个具有最低相转变温度 ( lower critical solution temperature , LCST) 的嵌段。此 LCST 通常高 于室温 ,加热时这一嵌段变为非水溶性从而导致 DHBCs 表现出温敏性胶束化行为。常见的温敏性聚 合物嵌段 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 于表 1。 第 17 卷 第 5 期 2005 年 9 月 化　学　进　展 PROGRESS IN CHEMISTRY Vol. 17 No. 5 　Sep . , 2005 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 表 1 　用于全亲水性嵌段共聚物的温敏性嵌段及其功能和合成 Table 1 　Temperature2responsive blocks used in D HBCs and their functions and synthesis block structure remarks polymerization reaction poly( N2isopropylacrylamide) (PNIPAAm) α CH2 CH δ n C NH CHH3C CH3 O hydrophilic at T < 3019 ℃ radical poly(vinyl ether) s α CH2 CH δ n O R hydrophilic at : R = ( CH2 ) 2 —O —C2 H5 , PEOVE , T < 20 ℃; R = (CH2) 2 —O —CH3 , PMOVE , T < 70 ℃; R = CH3 PMVE , T < 34 ℃; R = C2 H5 , PEVE , T < ≈15 —20 ℃; R = ( (CH2) 2 —O) 3 —CH3 , PMTEGVE , T < 8315 ℃ cationic poly( N , N′2dimethylaminoethyl methacrylate) (R = CH3) poly ( N , N′2diethylaminoethyl methacrylate) (R = C2 H5) α CH2 CCH3δn C OC2 H4 NR R O polyelectrolyte ,PDMAEMA PDEAEMA anionic , GTP , ATRP 　　首次报道的温敏性 DHBCs 胶束化行为是关于 poly ( 22ethoxyethyl vinyl ether )2block2poly ( 22methox2 yethyl vinyl ether) ( PEOVE2b2PMOVE) 的研究。此共 聚物由于两种嵌段均具有温敏性 ,因而共聚物本身 表现出多重相分离 ,文中用跟踪溶液雾点的方法研 究了其温敏性[9 ] 。Forder 等[10 ] 则研究了 PMVE2b2 PVA 的胶束化行为 ,发现在接近 PMVE 雾点的 29 ℃ 附近产生胶束。 Forder 等还对另一种相似的共聚物 poly ( 22 methoxyethyl vinyl ether)2block2poly (methyl tri (ethylene glycol) vinyl ether) (PMVE2b2PMTEGVE) 的胶束化行 为进行了详细研究 ,此共聚物同样是由两种均具有 温敏性的嵌段构成的。研究发现 :只有当温度在两嵌 段的LCST之间时共聚物才能形成稳定的胶束 ;而当 温度高于两嵌段的 LCST时 ,共聚物变为水不溶性而 沉淀下来。可以通过改变两嵌段的聚合度来调节共 聚物胶束化的温度范围。变温核磁共振氢谱的研究 表明当温度处于两嵌段的 LCST 之间 ,PMVE 疏水形 成胶束“核”时 ,虽然 PMVE 水溶性降低 ,但其形成的 “核”仍是溶剂化的 ,即其中仍有大量水存在 ,使 PMVE 链段的1 H NMR 信号没有完全消失[11] 。 Poly( N2isopropylacrylamide) (PNIPAM) 是一种重 要的温敏性聚合物 ,其 LCST 在 30 ℃附近。由于通 过将 PNIPAM 与聚丙烯酰胺共聚可使其 LCST 升高 到人体体温附近 ,在药物负载上具有潜在用途 ,所以 含 PNIPAM的嵌段共聚物受到了人们的广泛关注。 Topp 等[12 ]对 PEO2b2PNIPAM的温敏胶束化行为研究 发现 ,当 MPNIPAMΠMPEO = 1∶3 时 ,在 30 ℃以上出现胶 束化行为 ,而 30 ℃以下则未发现 PNIPAM 有任何聚 集行为 ; 增加 PNIPAM 的含量 , 可降低共聚物的 LCST。 对含有 PDMAEMA 嵌段的共聚物如 Poly ( N , N2 dimethylamino ethyl methacrylate )2block2poly ( diethyl2 amino ethyl methacrylate ) ( PDMAEMA2b2PDEAEMA) 中 PDMAEMA 段选择性季胺化则可使共聚物表现出 温敏性胶束化行为[13 ] 。有人研究了 Poly ( N , N2 dimethylaminoethyl methacrylate )2block2poly ( methyl acrylic acid) ( PDMAEMA2b2PMAA) 的可逆温敏胶束 化 ,发现在 pH高于 PDMAEMA 的 p Ka 和 0101mmolΠL NaCl 的溶液条件下 ,形成了 Dh = 390nm 的单分散胶 束 ,而在无盐存在时 ,胶束的 Dh = 700nm。1 H NMR 研究也表明胶束“核”内 PDMAEMA 链仍是部分溶剂 化的[14 ,15 ] 。 Armes 等[16 ]则合成了一系列具有不同长度 poly (22hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA)嵌段的 poly(22 hydroxyethyl methacrylate )2block2poly ( glycerol monomethacrylate ) ( PHEMA2b2PGMA ) 和 poly ( 22 hydroxyethyl methacrylate )2block2poly ( 22hydroxypropyl methacrylate) (PHEMA2b2PHPMA) 。由于 HEMA 段的 水溶性与其聚合度有关 ,控制聚合度在 25 —45 时 , HEMA 的水溶性与温度有关 ,而共聚物的另一嵌段 PGMA 和 PHPMA 的水溶性不随温度变化 ,由这两种 ·558·第 5 期 窦红静等 　全亲水性嵌段共聚物及其超分子自组装 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 嵌段共聚物可制得具有温敏性的胶束。 三、pH改变诱导 D HBCs 超分子自组装 由 pH改变诱导自组装的 DHBCs 可分为两大 类 :第一类嵌段共聚物中含有一种聚电解质嵌段 ,且 此聚电解质的质子化和脱质子化具有 pH 依赖性 , 另一嵌段为水溶性非离子性嵌段 ;第二类嵌段共聚 物由两种分别具有不同 p Ka 的阳离子聚电解质或 阴离子聚电解质组成。这两类嵌段共聚物均可通过 改变 pH诱导胶束化。 DHBCs 的 pH 敏感胶束化行为是由 Webber 等[17 ]首次报道的。他们研究了 P2VP2b2PEO (poly (22vinylpyridine)2block2poly(ethylene oxide) ) 的 pH 诱 导胶束化行为。发现在溶液碱性达到一定值时 , P2VP嵌段不能质子化而变为疏水成“核”,可溶的 PEO 成“壳”保护在其周围使之形成稳定的胶束。胶 束形成的 pH值下仍有 15 %P2VP 链段是质子化的 , 一旦胶束形成 ,进一步稀释到约 10 - 5 mgΠmL 对胶束 尺寸无影响。 由两种阳离子聚电解质形成的 DHBCs 中 ,比较 有 代 表 性 的 是 PDMAEMA2b2PDEAEMA。当 PDMAEMA 段的含量超过 50mol %时 ,共聚物能溶于 水中 ,并在 pH 升高使 PDMAEMA 段脱质子化时 ,表 现出 pH诱导的胶束化行为[18 ] 。同样原因 ,如使高 温下由季胺化 PDMAEMA 段成核的 PDMAEMA2b2 PDEAEMA 胶束通过降低 pH值使 PDMAEMA 段质子 化也可使初始胶束溶解[13 ] 。也就是说 ,这种胶束化 体系可看为高温下的 pH诱导胶束化行为。 阴离子聚电解质的例子则有 Gabaston 等[19 ] 报 道的 poly ( styrene sulfonate )2block2poly ( sodium242 styrene carboxylate) ( PSS2b2PSCOONa ,聚苯乙烯磺酸 钠2b2聚对乙烯基苯甲酸钠) 。在酸性条件下 ,由于 PSCOONa段的质子化使其水溶性降低 ,而另一段 PSS由于是强电解质仍保持其水溶性 ,所以共聚物 就表现出 pH 敏感的胶束化行为。另一个例子是 poly ( vinyl benzyl alcohol )2block2poly ( ( oligoethylene glycol) methacrylate) (PVBA2b2POEGMA) ,在酸性条件 下也表现出胶束化行为[20 ] 。 由阴离子聚电解质和阳离子聚电解质组成的 DHBCs 除了由于阳离子聚电解质脱质子化使水溶性 降低而成核的胶束化机理外 ,在一定 pH 下还表现 出两种聚电解质络合形成水不溶络合物而成核的胶 束化机理。如 poly (22vinylpyridine)2block2poly (acrylic acid) ( P2PV2b2PAA) [21 ] 、poly ( 42vinylpyridine)2block2 poly(acrylic acid) (P4VP2b2PMAA) [22 ]和 PDMAEMA2b2 PMAA[23 ] 。 Armes 等[24 ] 则报道了只通过调节 pH 就可使嵌 段共聚物 poly ( 42vinyl benzoic acid2block222( diethyl2 amino) ethyl methacrylate) ( PVBA2b2PDEAEMA) 形成 胶束和反向胶束 ,即 PVBA2b2PDEAEMA 在 pH = 2 和 20 ℃下形成 PVBA 为核的胶束 ,而 pH = 10 和 20 ℃时 则形成以 PDEAEMA 为核的反向胶束。 上述 研 究 组 还 合 成 了 中 间 为 poly ( 22 methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) ( PMPC) 段 ,两 端为 poly ( 22( diisopropylamino ) ethyl methacrylate ) (PDPA)的三嵌段共聚物 ,其中中间的 PMPC 段具有 pH敏感水溶性 ,两端的 PDPA 段的水溶性则不随 pH 而变化。对这种三嵌段共聚物在不同 pH缓冲液中的 pH敏感自组装行为进行研究 ,发现碱性 pH 时 ,在稀 溶液中可得到“花 (flower)”形胶束 ,在浓溶液中这些 “花”形胶束可进一步形成凝胶状的网络结构[25] 。 总之 ,DHBCs 的 pH 诱导胶束化行为因为涉及 到离子嵌段间络合 ,并且多数具有离子强度敏感行 为 ,相对于温度诱导自组装较为复杂。由于其可应 用于如 pH 感应器、痕量物质分离、靶向纳米载体等 多种领域 ,此类自组装行为已成为 DHBCs 自组装中 较为重要的一种。 四、离子强度改变诱导 D HBCs 超分子自组装 离子强度敏感的 DHBCs 大多同时具有 pH 敏感 性。离子强度诱导 DHBCs 超分子组装的一个典型 例子 是 由 Armes 研 究 组 报 道 的 poly ( 22( N2 morpholinoethyl ) methacrylate )2block2poly ( N , N2 dimethylaminoethyl methacrylate ) ( PMEMA2b2 PDMAEMA) ,其中的弱碱性嵌段 PMEMA 在酸性 pH 下是完全溶解的 ,而在加入盐时则比较容易沉淀出 来。此嵌段共聚物的特点就是在调节 pH和合适的盐 浓度下可形成 PDMAEMA 为核的胶束和 PMEMA 为核 的反向胶束。当 pH = 4 —815 时形成 PDMAEMA 的胶 束 ,而一定 Na2 SO4 浓度下在 pH = 6 —617 时则形成以 PMEMA 为核的反向胶束。1 H NMR 研究则表明两种 嵌段在成核时均是完全疏水的[26] 。 五、络合诱导 D HBCs 超分子自组装 DHBCs 中的聚电解质嵌段不仅会由于其质子化 或脱质子化改变其溶解性 ,当与带相反电荷的分子 ·658· 化 　学 　进 　展 第 17 卷 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 相互作用时也会形成不溶的离子络合物 (polyion complex , PIC) ,从而形成通常分布很窄的离子络合 物成核的胶束。这种胶束也具有 pH 敏感性和离子 强度敏感性 (即对加入盐的敏感性) 。下面分类介绍 DHBCs 与各类电解质的络合。 11D HBCs 与带反离子聚电解质的嵌段共聚物 络合 首次报道的中性条件下形成 PIC 胶束的例子是 poly(ethylene oxide)2b2poly ( lysine) ( PEO2b2PLys) 和 poly ( ethylene oxide )2b2poly ( aspartic acid ) ( PEO2b2 PAsp)的混合物 ,两种嵌段共聚物具有相同的聚合 度 ,所形成的球形胶束不仅单分散而且比较稳 定[27 ] 。对此体系的研究还发现这两种带相反电荷 的聚电解质间的络合具有链长识别效应 ,说明这种 PIC胶束形成的驱动力是络合物的相分离。即使当 PLys 段和 PAsp 段具有不同聚合度时 ,所形成的胶束 仍具有很窄的尺寸分布 ,并且胶束形成过程中有链 长识别效应[28 ] 。 Kataoka 研究组[29 ] 发现通过核交联可对上述胶 束加以固定 ,他们用二硫键对上述胶束“核”中的 PLys 段化学交联 ,所得到的形状稳定胶束保持了交 联前胶束的形状 (球形) 和尺寸单分散性 ,说明交联 时形成的二硫键对胶束结构无太大影响。与未交联 前相比 ,盐的加入对胶束有更高的稳定性 ,但加入还 原剂二硫苏糖醇可破坏二硫键从而使胶束解体。以 上研究表明这种交联 PIC 胶束在某些还原剂存在时 可用于聚阴离子如 DNA 等的控制释放。 2. D HBCs 与阳离子聚电解质络合 PEO2b2PAsp 可与等当量带相反电荷的聚电解 质均聚物如 PLys (poly (lysine) ) 形成胶束[30 ] 。此胶 束也很稳定且具有单分散性 ,对胶束粒子的表面电 荷研究发现粒子表面呈电中性 ,说明胶束的“壳”由 电中性的 PEO 组成。当加入盐至离子强度 I ≤014 时 ,胶束仍很稳定 ,继续加盐则可使胶束解离 ,这是 由于电荷屏蔽效应造成的。胶束形成对于 PAsp 段 还要求有一临界最小聚合度。此外还有报道研究了 PEO2b2PAsp 与一种寡肽模型药物形成的 PIC 胶 束[31 ] 。 Kataota 研究组[32 , 33 ] 研究了 PEO2b2PAsp 对一种 阳离子酶 ———溶菌酶的负载。由于溶菌酶与带负电 荷的 PAsp 段的电子相互作用 ,形成的不溶性络合物 可形成胶束“核”。当两者为等当量时形成窄分布球 形胶束 ,随 PAsp 量的增加 ,使胶束粒径增加 ,实质是 胶束“壳”的增加 ,而胶束“核”大小不变。当溶菌酶 过量时 ,胶束与等当量比时所形成的胶束粒径相同 , 而溶液中存在游离的溶菌酶。 以上的 PIC 胶束可用于智能生物反应器。PEO2 b2PAsp 可与酶形成胶束 ,加入盐使离子强度至一定 值时 ,胶束解体并释放酶以参与生物或化学反应过 程[34 ] 。此外 ,还有人对 poly ( ethylene oxide)2b2poly (methyl acrylic sodium) ( PEO2b2PMANa) 与一种阳离 子药物相互作用形成胶束进行了研究[35 ] 。 3. D HBCs 与阴离子聚电解质络合 随着生物基因技术的发展 ,这种络合方式形成 胶束由于在 DNA 或寡聚核苷酸负载方面的应用前 景而引起了广泛注意[36 ] 。PEO2b2PLys 与 DNA 可形 成螺旋管形的胶束[37 ] ,对胶束表面电位表征证实胶 束具有“核2壳”结构 ,电中性的 PEO 形成胶束“壳”。 此外 ,这种嵌段共聚物还可在体液环境下 (pH = 714 , I = 0115molΠL , T = 37 ℃) 与带负电荷的寡聚核 苷酸形成接近单分散的胶束 ,电位研究也表明电中 性的 PEO 形成胶束“壳”。 一 种 阳 离 子 聚 电 解 质 poly ( N , N2 dimethylaminoethyl methacrylate)2b2poly (dihydroxypropyl methacrylate) (PDMAEMA2b2PHMA) 可与 PAA 均聚物 形成胶束[38 ] 。当将两者混合时 ,最初只是形成宏观 沉淀 ,但所形成的聚合物沉淀逐渐重排成均匀的胶 束溶液。这种重排过程对溶液离子强度有很大依赖 性 ,当盐浓度增加时重排速度增加 ,比如在 013molΠL NaCl 溶液中的重排速率是在水中的 104 倍 ,但当离 子强度大于 015 时 ,胶束变得不稳定。 低 聚 核 苷 酸 和 poly ( ethylene oxide )2b2 polyethyleneimine ) ( PEO2b2PEI ) 及 poly ( ethylene oxide)2b2polyspermine ( PEO2b2PSP) 均可形成稳定的 单分散胶束 ,但在含有电解质的溶液中 , PEO2b2PEI 形成的胶束稳定性要比后者高。两种胶束在等电点 时低聚核苷酸均可完全被负载入胶束中[39 ,40 ] ,PEO2 b2PSP 还可用于药物负载[41 ] 。 在 PIC 胶束的外围接上某些反应性基团可使胶 束进 一 步 进 行 超 分 子 自 组 装。比 如 PEO2b2 PDMAEMA 与质粒 DNA 在等摩尔比时形成的 PIC 胶 束 ,在温和的酸性条件下 ,缩醛键可被水解成醛基而 不改变胶束尺寸和 DNA 的结构 ,所得到的胶束可进 一步进行超分子自组装[42 ] 。 4.含有聚阴离子嵌段的 D HBCs 与金属络合物 的络合 DHBCs 也可以与金属络合物形成稳定胶束。例 如一种具有抗癌活性的氯化铂 ( Ⅱ)络合物就可通过 ·758·第 5 期 窦红静等 　全亲水性嵌段共聚物及其超分子自组装 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 两个氯离子与 PEO2b2PAsp 上羧基之间的配位键形 成稳定胶束[43 , 44 ] 。由于羧基配体亲核性较低 ,络合 反应表现为可逆的 ,而且胶束中可负载多达 40 — 50wt %的铂络合物 ,因而此体系是一种有应用前景 的抗癌药物控制释放载体。上述体系中 ,稳定胶束 形成对 PAsp 段也有一最低聚合度的要求 ,胶束分散 性随 PAsp 段链长增加而减小 ,临界胶束浓度则很低 ( cmc < 0101mgΠml) 。胶束在纯水中非常稳定 ,而在 0115molΠL NaCl 中则可缓慢释放铂络合物。如 37 ℃ 时 ,在起始的 10h 诱导期内释放速率很慢 ,释放所负 载铂的 50 %需 20h 左右。 5. D HBCs 与表面活性剂的络合 这类络合最初是由 Kabanov 等[45 —47 ]报道的 :poly (ethylene oxide)2b2poly (methyl acrylic acid) ( PEO2b2 PMAA) 可与单端阳离子基表面活性剂如溴化十二 烷基三甲铵、溴化十四烷基三甲铵、溴化十六烷基三 甲铵、氯化十二烷基三甲铵、溴化十六烷基吡啶　 , 以及其它一些阳离子双端基和三端基表面活性剂 络合。 单端基表面活性剂与 DHBCs 的络合 ,可形成低 分散的囊泡结构 ,所得结果经 TEM 和荧光光谱表 征 ,胶束表面电位表征证实其表面形成了电中性 的 PEO[46 ] 。 近来又有关于嵌段共聚物和表面活性剂结构间 关系的研究报道。电位滴定法证实表面活性剂与嵌 段共聚物间的络合与表面活性剂的疏水端结构无 关。浊度分析和电位表征说明络合物的稳定性不仅 与 PEO 段聚合度有关 ,还与 PMAA 段长度及表面活 性剂分子结构有关[47 ] 。单端基和三端基表面活性 剂与 PEO2b2PMAA 所形成络合物由 DHBCs 结构及 其与表面活性剂混合比决定 ,而双端基表面活性剂 所形成络合物则与表面活性剂本身的聚集特点以及 络合物制备方法有关。 全反式维生素 A 酸与 PEO2b2PLys 间的络合形 成具有“核”2“壳”结构的胶束 ,胶束“核”为以近晶排 列的 PLys 与维 A 酸的络合物 ,胶束“壳”由 PEO 形 成[48 ] 。PLys 段形成稳定的α螺旋结构。胶束尺寸 具有 pH 依赖性 :在高 pH 时维 A 酸脱质子化 ,所形 成胶束尺寸较小 ;在 pH = 515 时 ,胶束粒径变为 250nm ;进一步降低 pH 至 1 时胶束粒径反而下降。 这些结果与以下分析相一致 ,即 pH > 6 时维 A 酸由 于离子作用与 PLys 结合得更紧密而形成致密的胶 束核 ,而在较低 pH下 ,胶束“核”更倾向于形成更松 散的结构。 6. 双亲水性共聚物自身的 pH敏感络合 前面所介绍的可由 pH 改变诱导形成聚集体 P2PV2b2PAA[21 ] 、P4VP2b2PMAA[22 ] 和 PDMAEMA2b2 PMAA[23 ] 。其超分子自组装行为本质上是一种有 pH依赖性的络合诱导自组装 ,这与其它一些 DHBCs 在改变 pH时某个嵌段变为疏水所导致的自组装行 为具有本质区别。 笔者曾经研究了羟乙基纤维素与聚丙烯酸接枝 共聚物 HEC2g2PAA 的 pH 敏感胶束化行为 ,研究表 明 HEC2g2PAA 在酸性条件下可形成分布较窄的 pH 诱导胶束 ,此胶束的成核机理是由于酸性条件下 HEC 主链链段与 PAA 接枝链形成了氢键络合物[49 ] 。 这里的 HEC2g2PAA 虽然不同于 DHBCs ,是一种接枝 共聚物 ,但其胶束化机理与上述 DHBCs 的 pH 敏感 络合诱导有共同之处 ,而且合成较为简便 ,在应用领 域也具有其特有的优势。 六、展 　望 近年来关于 DHBCs 研究的迅速发展表明了 DHBCs 的重要性和广阔的应用前景。目前看来 , DHBCs 在药物负载、PIC 胶束的形成和稳定等领域 已显示出重要作用 ;在涂料稳定剂、结晶生长修饰剂 等新领域具有诱人的应用前景。可以预见 ,对于全 亲水共聚物的自组装及其应用的研究将成为高分子 自组装领域重要的一部分。目前我国学者对于 DHBCs 的基础及应用研究还不多 ,相关新现象及新 机理多是由国外学者提出 ,但相信 DHBCs 的广阔应 用前景将推动国内相关研究的拓展与深入。 参 考 文 献 [ 1 ] Kamachi M , Kurihara M , Stille J K1 Macromolecules , 1972 , 5 : 161 —167 [ 2 ] Kabanov A V , Kabanov V A. Adv. Drug Deliv. Rev. , 1998 , 30 : 49 —60 [ 3 ] Antonietti M , Breulmann M , GÊltner C G, CÊlfen H , Wong K K W , Walsh D , Mann S. Chem. Eur. J . , 1998 , 4 : 2493 —2500 [ 4 ] CÊlfen H , Antonietti M. Langmuir , 1998 , 14 : 582 —589 [ 5 ] Rudloff J , CÊlfen H. Langmuir , 2004 , 20 : 991 —996 [ 6 ] Bouyer F , Gerardin C , Fajula F , et al . Colloids and Surfaces A : Physicochemical and Engineering Aspects , 2003 , 217 : 179 —184 [ 7 ] Qi L M , Li J , Ma J M. Advanced Materials , 2002 , 14 (4) : 300 —303 [ 8 ] Riess G, Bahadur P. Encyclopedia of Polymer Science and Engineering (eds. Mark M F , Bikales N M , Overberger C G, Menges G) . New York : John Wiley , 1985 , Vol . 2. 324 [ 9 ] Kabanov A V , Bronich T K, Kabanov V A , Yu K, Eisenberg A. Macromolecules , 1996 , 29 : 6797 —6802 ·858· 化 　学 　进 　展 第 17 卷 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. [10 ] Forder C , Patrickios C S , Billingham N C , Armes S P. Chem. Commun. , 1996 , 883 —884 [11] Forder C , Patrickios C S , Armes S P , Billingham N C. Macromolecules , 1997 , 30 : 5758 —5762 [12] Topp M D C , Dijkstra P J , Talsma H , Feijen J . Macromolecules , 1997 , 30 : 8518 —8520 [13] Bütün V , Bennett C E , Vamvakaki M , Lowe A P , Billingham N C , Armes S P. J . Mater. Chem. , 1997 , 7 : 1693 —1695 [14] Lowe A B , Billingham N C , Armes S P. Macromolecules , 1998 , 31 : 5991 —5998 [15] Lowe A B , Billingham N C , Armes S P. Chem. Commun. , 1997 , 1035 —1036 [16] Weaver J V M , Bannister I , Robinson K L , Bories2Azeau X , Armes S P , Smallridge M , McKenna P. Macromolecules , 2004 , 37 : 2395 —2403 [17] Martin T J , Prochazka K, Munk P , Webber S E. Macromolecules , 1996 , 29 : 6071 —6073 [18] Bütün V , Billingham N C , Armes S P. Chem. Commun. , 1997 , 671 —672 [19] Gabaston L I , Furlong S A , Jackson R A , Armes S P. Polymer , 1999 , 40 : 4505 —4514 [20] Wang X S , Jackson R A , Armes S P. Macromolecules , 2000 , 33 : 255 —257 [21] Kamachi M , Kurihara M , Stille J K. Macromolecules , 1972 , 5 : 161 —167 [22] Creutz S , JérÉme R. Langmuir , 1999 , 15 : 7145 —7156 [23] Ouali L , Pefferkorn E. Macromolecules , 1996 , 29 : 686 —692 [24] Liu S Y, Armes S P. Angew. Chem. Int . Ed. , 2002 , 41 : 1413 —1416 [25] Castelletto V , Hamley I W , Ma Y H , Bories2Azeau X , Armes S P , Lewis A L. Langmuir , 2004 , 20 : 4306 —4309 [26] Bütün V , Billingham N C , Armes S P. J . Am. Chem. Soc. , 1998 , 120 : 11818 —11819 [27] Yokoyama M , Kwon G S , Okano T , Sakurai Y, Sato T , Kataoka K. Bioconjug. Chem. , 1992 , 3 : 295 —301 [28] Harada A , Kataoka K. Science , 1999 , 283 : 65 —67 [29] Kakizawa Y, Harada A , Kataoka K. J . Am. Chem. Soc. , 1999 , 121 : 11247 —11248 [30] Harada A , Kataoka K. J . Macromol . Sci . Pure Appl . Chem. A , 　　　 1997 , 34 : 2119 —2133 [31] Aoyagi T , Sugi K I , Sakurai Y, Okano T , Kataoka K. Colloids Surf . B , 1999 , 16 : 237 —242 [32] Harada A , Kataoka K. Langmuir , 1999 , 15 : 4208 —4212 [33] Harada A , Kataoka K. Macromolecules , 1998 , 31 : 288 —294 [34] Harada A , Kataoka K. J . Am. Chem. Soc. , 1999 , 121 : 9241 —9242 [35] Bronich T K, Nehls A , Eisenberg A , Kabanov V A , Kabanov A V. Colloids Surf . B , 1999 , 16 : 243 —251 [36] Lemieux P , Vinogradov S V , Gebhart C L , Guerin N , Paradis G, Nguyen H K, Ochietti B , Suzdaltseva Y G, Bartakova E V , Bronich T K, St2Pierre Y, Alakhov V Y, Kabanov A V. J . Drug Target . , 2000 , 8 : 91 —105 [37] Wolfert M A , Schacht E H , Toncheva V , Ulbrich K, Nazarova O , Seymour L W. Human Gene Therapy , 1996 , 7 : 2123 —2133 [38] Stuart M A C , Besseling N A M , Fokkink R G. Langmuir , 1998 , 14 : 6846 —6849 [39] Vinogradov S V , Bronich T K, Kabanov A V. Bioconjugate Chem. , 1998 , 9 : 805 —812 [40] Kabanov A V , Vinogradov S V , Suzdaltseva Y G, Alakhov V Y. Bioconjugate Chem. , 1995 , 6 : 639 —643 [41] Mundigl O , Ochoa G C , David C , Slepnev V I , Kabanov A , de Camilli P . J . Neurosci . , 1998 , 18 : 93 —103 [42] Kataoka K, Harada A , Wakebayashi D , Nagasaki Y. Macromolecules , 1999 , 32 : 6892 —6894 [43] Yokoyama M , Okano T , Sakurai Y, Suwa S , Kataoka K. J . Control Rel . , 1996 , 39 : 351 —356 [44] Nishiyama N , Yokoyama M , Aoyagi T , Okano T , Sakurai Y, Kataoka K. Langmuir , 1999 , 15 : 377 —383 [45] Bronich T K, Kabanov A V , Kabanov V A , Yu K, Eisenberg A. Macromolecules , 1997 , 30 : 3519 —3525 [46] Kabanov A V , Bronich T K, Kabanov V A , Yu K, Eisenberg A. J . Am. Chem. Soc. , 1998 , 120 : 9941 —9942 [47] Bronich T K, Popov A M , Eisenberg A , Kabanov V A , Kabanov A V. Langmuir , 2000 , 16 : 481 —489 [48] Thünemann A F , Beyermann J , Kukula H. Macromolecules , 2000 , 33 : 5906 —5911 [49] Dou H J , Jiang M , Peng H S , Chen D Y, Hong Y. Angew. Chem. Int . Ed. , 2003 , 42 : 1516 —1519 ·958·第 5 期 窦红静等 　全亲水性嵌段共聚物及其超分子自组装 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.