位置:立项数据库 > 立项详情页
局部有序性聚肽杂化分子刷嵌段共聚物的构筑、组装及其应用研究
  • 项目名称:局部有序性聚肽杂化分子刷嵌段共聚物的构筑、组装及其应用研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:21174038
  • 申请代码:B040101
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:贺小华
  • 依托单位:华东师范大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

通过分子设计,联合氨基酸NCA活性可控开环聚合法、原子转移自由基法和点击化学法,逐步将传统聚合物分子刷内部有序性和聚肽独特二级构象结构(如α-helix等)的有序性构筑到同一大分子体系中,形成结构确定和可控的、以AB型聚肽嵌段共聚物为主链的聚肽-聚合物分子刷杂化嵌段共聚物、聚肽-聚肽分子刷嵌段共聚物和聚合物分子刷-聚肽分子刷杂化嵌段共聚物三大系列;在此基础上,利用组装方法,研究聚合物分子刷嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装行为,揭示源自不同结构的局部有序性调控大分子自组装过程的机制,进而通过这些调控机制得到形态及大小可控的超分子组装体;并以其为模板,将具有特殊功能的无机、金属粒子导入其内部结构中,制备出具有特殊结构及功能的无机或金属纳米杂化材料,以拓展聚合物分子刷的应用领域。本项目从合成、组装及实际应用初步探索三个方面展开,为该类聚合物材料的理论研究和实际应用奠定一定基础。

结论摘要:

本项目联合氨基酸NCA 开环聚合法、原子转移自由基聚合法(ATRP)和点击化学(click chemistry)等方法,合成了一系列结构确定和可控的线型高分子和聚肽高分子,线型高分子和聚肽高分子刷,聚肽和聚肽高分子刷组成的嵌段共聚物,逐步将不同有序性(聚肽的α-螺旋刚性有序性和分子刷内部的有序性)构筑到同一大分子体系中,研究了来源于不同的有序性对共聚物结构与性能的影响。详细地表征了聚合物的结构,较为系统地开展了共聚物在选择性溶剂中的自组装行为,通过改变浓度、链长等可获得不同结构的自组装体球型胶束、囊泡、大囊泡、梭形胶束、棒状胶束和带圆柱孔的圆盘胶束等超分子结构。另一方面,将偶氮苯基团引入到聚肽侧链上,使得构筑的体系具有光致反应性,研究了嵌段共聚物在溶液及薄膜中的光致反应规律,探讨了聚肽α-螺旋刚性有序性对光致反应的影响。通过静态呼吸图方法,制备了具有高度规整圆孔结构的共聚物薄膜,初步研究了共聚物结构、浓度等条件对孔径的影响规律,并通过偏振光照射来调控聚合物薄膜孔的形状,圆孔可变形成菱形和平行四边形等多种孔形貌。 同时,也开展了线型高分子聚乙二醇(PEG)和聚肽高分子刷嵌段共聚物与α-环糊精通过主客复合形成水凝胶的研究,探讨了凝胶形成的机理,并评价了凝胶的毒性,研究结果表明凝胶具有良好的生物相容性,拓展了该类材料的生物应用范围。另一方面,也初步探讨了聚肽嵌段共物与金纳米粒子负载及性能,拓展了聚肽与无机纳米复合材料的研究范围。 通过本项目的研究,可为来源不同有序性杂化嵌段共聚物的设计、自组装结构及其性能提供实验和理论依据,拓展大分子自组装领域,对该类材料的基础研究和实际应用奠定基础。 在本项目的资助下,作为第一或通讯作者在Polym. Chem.、Angew. Chem. Int. Ed.、Langmuir、J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem.、Soft Matter、J. Phys. Chem. B等刊物上发表了11篇学术论文,请被SCI收录10篇,其中IF>3.0的文章9篇。申请中国发明专利5项,授权2项。本人于2013年7月被聘为华东师范大学教授。培养了9名硕士研究生(7名已毕业)和1名博士研究生(已毕业)。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 12
  • 7
  • 0
  • 0
  • 0
相关项目
贺小华的项目