多金属氧酸盐基功能材料及溶液化学组装过程研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xuyf1980
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多酸基功能材料近年来引起了人们的广泛关注。本文先后通过选取水溶性功能聚合物poly(2-hydroxyl-3-(2-hydroxyethylamino) propylmethacrylate()PGEA)和水溶性羧化壳聚糖(carboxymethyl chitosan, CMC)与四种典型的药用多金属氧酸盐(polyoxometalates, POMs)制备得到有机/无机杂化组装材料,并对这一系列杂化组装材料的溶液化学组装过程进行了初步探索。主要内容如下:1.利用毒性低、水溶性好的功能高聚物PGEA的侧链上的仲胺基团在水溶液质子化带正电,与典型的抗肿瘤的preyssler型多酸(NH414[NaP5W30O110]31H2O (简写为P5W30)和同钼酸盐[NH3iPr]6[Mo7O24]·3H2O (简写为Mo7)通过静电相互作用制备得到有机/无机杂化功能材料。利用FT-IR、1H NMR、ICP、UV-Vis对PGEA/POMs杂化组装材料的性能进行了表征,利用激光粒度散射仪和Zeta电位仪研究了PGEA与POMs自组装过程中粒度和Zeta电势值的变化,确定了相应的组装达到稳定的时间和溶液中静电荷接近于零的比例。在此比例下,分别利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段研究了杂化组装材料的自组装过程的形貌学,得出了PGEA/POMs杂化组装材料内部形成了“核壳”结构的结论。作为功能导向型的有机/无机杂化材料,我们使用MTT法测试了该杂化材料的细胞抗肿瘤活性,结果表明,PGEA/POMs杂化组装材料的IC50远小于多酸及PGEA本身,这是由于多酸与PGEA之间的协同作用提高了杂化材料的抗肿瘤活性。2.进一步选取无毒性、自然界大量存在的具有抗菌效果的壳聚糖的衍生物—水溶性羧化壳聚糖(CMC),该生物聚合物生物相容性好、生物体内可降解、同时所带的伯胺基在水溶液中质子化带正电。利用这一特点与两种典型的抗菌的多酸—夹心型多酸Na9[GdW10O36]·32H2O (简写为GdW10)和空位Wells-Dawson型多酸K10[-P2W17O61]·20H2O(简写为P2W17)制备得到两种有机/无机杂化组装材料。利用FT-IR、UV-Vis、粉末XRD和TG-DSC研究了该杂化组装材料的相关性能。通过使用DLS、Zeta电位仪来监测杂化材料自组装过程以及其对于不同pH条件的稳定性,并且初步探索了POMs/CMC杂化组装材料在水溶液中长期自组装的情况,用SEM和TEM监测了相关的实验结果。结果表明,不同的制备配比对于POMs/CMC杂化组装材料的最终形貌有着一定的影响。
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