自组装胶束体系交联结构的嵌段共聚物
时间:2021-01-20 阅读:783
自组装胶束体系交联结构:
1、两亲嵌段共聚物的胶束体系
两亲嵌段共聚物是指同一分子体系中同时存在对水相和油相具有亲合性的嵌段聚合物。
一种溶剂如果能够选择性地溶解两亲嵌段共聚物中的一种嵌段,氮不能溶解嵌段聚合物的另一种嵌段(是另一种嵌段的沉淀剂) ,这种溶剂被称为嵌段共聚物的选择性溶剂。
在选择性溶剂中, 当嵌段共聚物的浓度大于临界胶束浓度时,正如小分子表面活性剂一样,聚合物分子之间要发生相互聚集,不溶性嵌段聚集并相互缠结在一起形成胶束的核,但可溶性的嵌段分子链段形成胶束的壳 。
所谓分子自组装行为是指分子在氢键、静电相互作用、范德华力等弱相互作用力和均衡条件下,通过自发地缔一维、二维或三维空间的具有结构和形状的稳定聚集体的过程。
(自组装成核-壳胶束结构的示意图)
在选择性溶剂中,通过控制条件可使得两亲共聚物自组装成为如球状、囊状、棒状、纤维状、管状、星型等多种结构形态各异的、尺寸为纳米级的、具有“核壳”结构的聚集体(胶束)。
嵌段聚合物胶束较为稳定,但与低分子量表面活性剂一样具有临界胶束浓度(CMC),聚合物胶束在低于临界胶束浓度(CMC)时会发生自发离解。
2、胶束体系的交联结构
核交联胶束的交联部位在疏水性核内,通过化学键的交联即形成了核交联胶束 。由于交联部位在疏水性的核内,导致其包物的空间有限,但是亲水性嵌段的外壳由于没有受到束缚,则具有灵活的运动能力。
(核交联胶束示意图)
壳交联胶束的交联部位在外壳上,从结构上而言,它与树枝状大分子很相似,外壳带有功能基团,内核则具有的穿透性。但由于核内大分子链间不存在化学键,其内核在流动性和密度方面有程度的可塑性。
由于交联部位在外壳上,就增大了整个体系承载物质的空间,提了包载率,但外壳的运动能力则由于这种交联结构而降低。
根据胶束的空间结构特性,如果对介于亲水段及疏水段之间的“嵌段接面”进行交联,即两亲嵌段的中间部位,所以这种体系可以两种结构的缺点而表现出加的性能:
既拥有“壳”交联胶束"的包能力,又保留“核”交联胶束在生物体内的灵活运动能力。
有利于提的负载量、并增其扩散和渗透性。其交联程度也控制着的传输的靶向性和释放的效率。
3、应用领域
两亲共聚物在选择性溶剂中的自组装行为用途加。嵌段共聚物自组装形成的胶束的疏水可以容纳多种疏水分子,如剂和显像剂,而提在生物中的溶解度和稳定性。