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分子自组装是指分子之间通过非共价键力如氢键、静电作用、疏水作用等自发形成热力学稳定的且结构有序的超分子体。高分子自组装的研究是当今聚合物科学热点研究领域之一,它是制备具有高级有序等级结构功能材料的重要手段。树枝状高分子(Dendrimer)具有单分散性、对称的球形分子构型、高度支化结构以及高密度的表面官能团分布等分子结构特点,将这种树枝状大分子和传统的线形高分子通过共价键相连接,设计合成新颖的线形-树状体杂化嵌段共聚物将融合两类高分子的特点,产生一些独特的结构和性能,以满足多种应用需求。本论文对合成的树枝状聚(醚-酰胺)(DPEA)进行改性,制备了两亲性树枝状聚(醚-酰胺)基星形嵌段聚合物star-PCL-b-PEG。研究其在水溶液中的自组装行为,胶束多种聚集形态以及对苯甲酸的增溶作用。具体研究内容及结论摘要如下: 1.采用ε-己内酯(CL)开环聚合的方法,首先合成树枝状聚(醚-酰胺)基(DPEA)星形聚合物star-PCL,再与异氰酸根封端的PEG(PEG-NCO)耦合制备了两亲性树枝状聚(醚-酰胺)基星形嵌段聚合物star-PCL-b-PEG。线形嵌段共聚物PCL-b-PEG是通过MPEG5000开环ε-CL,合成了线形PCL-b-PEG,并且利用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振谱仪(1H NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)分析测试手段对star-PCL-b-PEG和PCL-b-PEG的结构进行了表征。由FT-IR光谱以及1H NMR谱图,可以确定合成出的目标产物是star-PCL-b-PEG和PCL-b-PEG。由1H NMR谱计算获得star-PCL-b-PEG和PCL-b-PEG的分子量分别为35856 g/mol,28133g/mol。通过GPC测试获得star-PCL-b-PEG和PCL-b-PEG的分子量及其分布,数均分子量分别为35710 g/mol和28390 g/mol。它们的分子量分布系数分别为1.25及1.32.star-PCL-b-PEG有较低的分子量分布系数。GPC测试star-PCL-b-PEG的分子量相对1H NMR计算值偏小,是由于测试过程中采用线形的聚苯乙烯作为基准物。 2.两亲性嵌段共聚物由于同时具有亲水段和疏水段,它可以在选择性溶剂中自组装形成分子聚集体。在不同制备条件下,通过透析法制备了树枝状聚(醚-酰胺)基星形嵌段聚合物star-PCL-b-PEG的胶束。文中提出了以树枝状分子为内核制备的类似于平头胶束的形貌特征的聚集体,并且通过荧光光谱法、激光光散射、透射电镜(TEM)等手段研究了star-PCL-b-PEG的自组装行为和胶束的多种聚集形态。荧光光谱法研究表明,star-PCL-b-PEG水溶液的临界胶束浓度(CMC)为1.623 mg/L,临界胶束浓度较低。采用激光光散射仪测试得其在浓度0.15 mg/mL和0.5 mg/mL的流体力学半径分别为86.2 nm和224.6 nm,其多分散指数分别为0.115和0.197。在较高浓度下,聚合物粒径分布较宽。当聚合物浓度增加时,胶束溶液中聚合物的PCL链段由于其疏水相互作用得到增强,从而较易形成由大量分子组成的聚集体。透射电镜(TEM)观察发现胶束的形貌受共溶剂的特性,初始聚合物浓度,水含量等因素的影响。胶束形成了多种聚集形态如球状、棒状、未闭合的囊泡和完整的囊泡。 3.采用紫外分光光度法测定树枝状聚(醚-酰胺)基两亲性嵌段共聚物胶束和线形嵌段共聚物胶束对苯甲酸(BA)的增溶量,并对两者的增溶能力进行了对比。结合文献报道的小分子表面活性剂和树枝状大分子对苯甲酸的增溶能力,与实验数据进行对比,并分析了产生差异的原因,同时讨论了苯甲酸在嵌段共聚物胶束中的增溶位置。研究结果表明,浓度为5mg/mL的star-PCL-b-PEG和PCL-b-PEG水溶液分别可以增溶1.34 mg/mL和0.58 mg/mL的BA。即平均每个star-PCL-b-PEG和PCL-b-PEG分别可以增溶约78和26个 BA,因此，star-PCL-b-PEG水溶液具有较强的增溶能力。通过分析讨论,两亲性嵌段共聚物star-PCL-b-PEG与PCL-b-PEG胶束对BA的增溶位置可能发生在胶束内核及胶束内核栅栏层。 以上的研究结果丰富了人们对嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装行为的理解,以树枝状分子为内核的嵌段共聚物star-PCL-b-PEG在选择性溶剂中可以自组装形成不同的形态。由于疏水链段PCL和亲水链段PEG是生物相容性和生物可降解性,因此,star-PCL-b-PEG胶束对苯甲酸增溶作用的研究为今后其作为药物载体打下基础,这在生物制药方面有一定的意义。