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近年来,聚合物胶束由于其具有临界胶束浓度低,能在血液中长时间循环并保持稳定,生物相容性等特点,被广泛应用于生物医学各领域。双亲性共聚物可在水溶液中形成具有疏水内核―亲水外壳结构的纳米尺寸的胶束。但由于疏水链及此法制备初期必要引入的有机溶剂通常都不是生物相容的,因此难于满足生物医药领域的要求。生物科技的发展使得聚合物胶束研究出现了以下新趋势和新要求:(1)全亲水性—由全亲水性共聚物制备胶束是利用其某些链段对环境刺激的敏感性,相应条件下使其在水中的溶解性能发生改变,从而不需有机溶剂的引入即可在全亲水环境中制备胶束;(2)刺激响应性—指聚合物胶束结构,物理性质,化学性质可随外界环境(如pH值、温度、离子强度、光、电等刺激信号)的变化而变化,这体现了纳米粒子的智能性;(3)生物相容性—在生物医学领域应用的材料必须是具有生物相容性的。这里我们根据以上自组装领域的新趋势对实验进行新的设计,选用了具有生物相容性且来源广泛的水溶性纤维素醚羟乙基纤维素(HEC)与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)单体进行共聚,得到温敏性的全亲水性嵌段/接枝共聚物,通过改变温度得到一系列纳米粒子胶束。具体主要开展以下工作:(1)采用巯基乙胺为链转移剂,制得PNIPAAm-NH2预聚物。再以HEC为起始物,以NaCNBH3为还原剂在DMF溶剂中与PNIPAAm-NH2预聚物进行美拉德反应,创造性地合成出基于HEC的全亲水性嵌段共聚物HEC-b-PNIPAAm。用FTIR和NMR证实嵌段共聚物的结构。采用GPC和SLS测试HEC和嵌段共聚物的分子量。(2)发现HEC-b-PNIPAAm水溶液的温度响应胶束化行为,当温度高于嵌段共聚物的LCST时,溶液中可形成半径为400~600nm大的聚集体。用UV,DSC测得共聚物的LCST约为32℃。利用荧光探针技术和表面张力法测试胶束的临界胶束浓度(CMC)。以DLS和SLS结合研究共聚物在水体系中的胶束化行为。考察溶液浓度、恒温时间对胶束化行为的影响,结果表明当温度高于嵌段共聚物的LCST时,浓度越高、恒温时间越长越容易形成大尺寸的多分子胶束。用透射电镜观察胶束形态,发现胶束在38℃形成了纳米尺寸的“梭状胶束”,同时发现胶束是中空结构,表明羟乙基纤维素在水溶液中是刚性结构。PNIPAAm链段在50%甲醇/ 50%10mM NaCl水溶液体系中溶解性不好,因此在常温下嵌段共聚物就可以在此混合溶剂中形成胶束。(3)以HEC为起始物,在硝酸铈铵/硝酸(CAN/HNO3)体系催化下使HEC大分子链羟基碳上产生活性点,引发NIPAAm接枝共聚,得到基于HEC的全亲水性接枝共聚物HEC-g-PNIPAAm。并用FTIR,1H-NMR确证了共聚物结构;用GPC测定共聚物和酶催化降解得到的PNIPAAm支链分子量。通过DSC,荧光探针技术,表面张力法和DLS研究共聚物水溶液的温敏胶束化行为。