综合本课题组近期在聚合物胶束的制备、结构控制及功能化方面取得的一系列创新性成果,本课题拟通过以下原理和分子组装途径实现高效、可控地制备聚合物胶束及空心球。1对基于天然聚合物的含多种接枝链的共聚物,利用胶束化过程中不同接枝链分别起到的聚集及对整体交联的屏蔽作用。2利用小分子诱导嵌段共聚物胶束化过程中的可控性及非作用嵌段的屏蔽作用。3: 基于氢键接枝共聚物的生成,小分子的诱导作用及可溶链段的屏蔽作用。4利用刚性聚合物链的平行排列倾向及非作用嵌段的屏蔽作用。5:由全天然聚合物形成的接枝共聚物的胶束化及其对温度和pH敏感性及生物相容和生物降解性。通过对以上途径所得胶束的全面表征及相应的胶束化机理研究,使之发展为胶束化的普遍性的新路线。同时,开展它们对多种营养物质的包藏与释放研究。上述研究目标的实现将为聚合物胶束及空心球真正走向应用奠定基础。
针对计划书提出的研究内容,工作全面展开,所得到的研究成果远远超过了计划书的要求。1.在"大分子自组装的新路线"的总研究目标下,发展和完善了非嵌段共聚物自组装路线以构建'非共价键合胶束'(NCCM)。包括开拓了新的组装驱动力(包结络合作用,光诱导异构化)从而拓展了研究领域;发展了新的组装途径,即聚合和组装同步进行的'原位聚合'方法构建水相NCCM;应用新的组装单元(刚性链和dendron)等也获得成功;同时还获得了一系列具有环境响应特性,包括双重响应性的大分子组装体。2.深入研究了化学交联诱导以及小分子诱导的嵌段共聚物胶束化,构建了若干具有特殊复杂结构和功能性的组装体,包括杂壳胶束,其中不同的分子链充分混合,聚合物纳米线以及可逆光致变色的聚二炔酸组装体。3.建立了由全天然大分子为组装单元的胶束化的绿色化学路线,可将球蛋白-球蛋白、球蛋白-线性蛋白和蛋白-多糖分子的多种组合,组装为复合微凝胶。基于本课题取得的成就,本研究组已发展成为在大分子组装领域具有很好国际声誉的研究集体。