高分子囊泡和空心球的制备和几个研究亮点pdf

第9期

2011年9月

高分子学报

ACTAPOLYMERICASINICA

No．9Sep．，2011

·综述·

高分子囊泡和空心球的制备和几个研究亮点

刘晓霞江明

＊＊

上海

200433）

（聚合物分子工程教育部重点实验室复旦大学高分子科学系

*

摘要聚合物囊泡和空心球是具有重要理论研究价值和在很多领域特别是在生物医药方面具有潜在应用

的大分子组装体．本文综述了高分子囊泡及空心球的制备方法及某些新发展．其传统的制备方法主要包括嵌段共聚物自组装法和聚合物胶束去核法以及模板上合成．着重讨论了近年来新发展起来的非共价键合自组装法（NCCM）以及通过化学反应一步从单体获得聚合物空心球法等．这些新方法可以克服传统方法需要预组织结构及去核等的繁琐步骤．还对近年来囊泡功能化方面的几个典型研究如胶束-囊泡转变、呼吸囊泡和囊泡崩解及囊泡表面的修饰进行了评述．关键词

聚合物囊泡，空心球，制备方法，功能化

“囊泡”在化学领域，一词最先用于胶体化学．天然的磷脂或合成的表面活性剂，分散于水中时自发形成一类具有封闭薄球壳结构的分子有序组合体，称为囊泡（vesicle）．由磷脂等构成的囊泡也称为脂质体（liposome）．由双亲性高分子构成有时也从liposome的此类结构就是高分子囊泡，

的名称推演过来，称为polymersome．其基本结构如图1所示

［1］

物传输、生物矿化模板、纳米反应器等，因而受到了众多学者的关注，成为当今十分活跃的研究领域．对聚合物来说，基于不同的制备途径，除上述典型的“三明治”结构的囊泡，人们还可能得到多种空心球结构，其分子链大多并不具有如图1所示那样的组装结构，但其行为与囊泡有很多相似之处．在本文中除特别有必要说明时，我们会对聚而不将其严格合物囊泡和空心球一并进行讨论，区分．

自20世纪70年代起，高分子化学家就开始研究嵌段共聚物在选择性溶剂中的胶束化问题．但在很长时间里，所研究的对象多为球形核壳胶且多是成核链较短，成壳链较长的“星形胶束，

．1995年张立峰和Eisenberg报道了二嵌段共束”

聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸（PS-b-PAA），当固定其中PS链段而改变PAA链段长时，可得到包括球、棒、囊泡和大复合胶束的一系列不同形态的组装

．这里两个嵌段共聚物分子成对地

规则排列，故称其为双（分子）层结构．囊泡壁由疏水链呈规则聚集，且为分别向壁内和壁外伸展的亲水链所稳定．即疏水壁夹于内外两亲水层之故可视其为具有“三明治”结构

．间，

Fig．1Schematicrepresentationofapolymer

chains

forming

the

体．这项工作在嵌段共聚物溶液中自组装的研究中可称为里程碑式的成果

［2］

vesicle，hydrophobic

．其后的系统研究表

compactvesiclemembranewhilehydrophilicchainsformingsolvatedvesiclecoronas

［1］

明，通过疏水-亲水相对链长的变化或是溶剂极性（水含量）的变化等，可以实现多种形态之间的可逆转化．特别是对于由成核疏水的长嵌段和成壳（短平头）胶束，亲水短嵌段形成的“crewcut”当球转化为棒，继而转混合介质中的水含量增加时，

化为囊泡．故在很宽的高水含量区域，包括经透析

相对于低分子量的脂质体，聚合物囊泡显示了高度的稳定性，可设计的通透性和可进一步功具有非常广泛的应用，如药物包埋、药能化修饰，

*庆祝沈家骢院士80华诞专稿；2011-05-17收稿，2011-06-20修稿；国家自然科学基金（基金号50333010，20834004，20774021）资助项E-mail：mjiang@fudan．edu．cn目；＊＊通讯联系人，doi：10．3724/SP．J．1105．2011．11169

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