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两亲性共聚物在选择性溶剂中可以自组装形成具有丰富结构和形貌的聚集体,是目前高分子科学的重要研究领域之一。共聚物自组装体在先进材料、药物传输与释放、生物模拟、环境保护、纳米反应器等方面具有广阔的应用前景。由氨基酸及其衍生物组成的聚肽具有独特的结构和性能,近年来在蛋白质结构模拟、生物医用材料等研究领域备受关注。本论文合成了基于聚肽的两亲性接枝共聚物、三嵌段共聚物和线型-树状不对称聚电解质,通过多种测试手段研究了这些共聚物在选择性溶剂中的自组装行为,得到了如球形、囊泡、棒状、环状以及管状等多种结构的自组装体;讨论了聚合物分子结构、溶液条件等对聚肽共聚物自组装行为的影响;研究了温度和pH响应的三嵌段聚肽胶束的双重药物包载和体外释药行为;另外,通过耗散粒子动力学方法模拟了接枝共聚物的自组装行为以及三嵌段聚肽胶束的释药行为。本文内容主要分为以下几个部分:(1)利用多种合成方法制备不同结构的聚肽共聚物。(a)通过采用五元环酸酐法(NCA法)制备了聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯)均聚物(PBLG)、聚(ε-苄氧羰基-L-赖氨酸)均聚物(PZLL)、聚氧化丙烯-聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物(PPO-b-PBLG)。(b)通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了聚丙烯酸叔丁酯均聚物(PtBA),并通过酸解的方法制备了聚丙烯酸均聚物(PAA),继而通过酰胺反应制备得到聚丙烯酸-聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯)接枝共聚物(PAA-g-PBLG)。(c)在PPO-b-PBLG嵌段共聚物的基础上,经酰胺反应得到聚氧化丙烯-聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯)-聚乙二醇三嵌段共聚物(PPO-b-PBLG-b-PEG),再将PBLG侧链改性制备同时具有温度和pH敏感性的聚合物-药物偶联物。(d)结合发散法、“点击化学”和开环反应,合成了线性-树状聚(ε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-聚酰胺-胺-聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯)嵌段共聚物(PZLL-b-D2-(PBLG)4),再通过酸解的方法制备了不对称两性聚电解质聚(L-赖氨酸)-聚酰胺-胺-聚(L-谷氨酸)(PLL-b-D2-(PLGA)4)。(2)研究了PAA-g-PBLG接枝共聚物和PBLG均聚物共混体系的自组装行为。研究表明,纯的PAA-g-PBLG接枝共聚物可以自组装形成短棒形胶束,而加入一定量高分子量的PBLG均聚物时,共混体系可以形成结构规整的环形胶束。在对刚-柔接枝共聚物/均聚物共混体系的耗散粒子动力学模拟计算中,也观察到了这种环形胶束。实验与模拟相结合,发现环形胶束是由棒状胶束弯曲,然后首尾相接形成的;且环状胶束是以PBLG均聚物聚集体为骨架,PAA-g-PBLG接枝共聚物则是包围在均聚物聚集体外围的。(3)研究了基于PPO-b-PBLG-b-PEG三嵌段共聚物的双重载药体系的释药行为。其中PPO为温敏性链段,而PBLG侧链经改性键接上疏水性药物阿霉素(DOX),并能够在酸性条件下断链释放DOX,萘普生(Nap)药物则物理包埋在载体内部。实验结果表明,DOX和Nap这两种药物的释放都体现了温度和pH的双重响应性。高温低pH条件下,双重载药体系中的DOX和Nap的释放速率都较快。研究还发现双重载药体系中DOX的释放规律与单一的DOX载药体系的释药规律一致;但是Nap的单一载药体系中,低pH条件下Nap的释放速率是较慢的,说明双重载药体系中DOX的释放能够影响物理包埋药物Nap的释放效果。该双重载药体系实现以不同机理包埋不同药物,因此释放出的两种药物协同作用可以使治疗效果最优化。另外,还以耗散粒子动力学方法模拟了双重载药体系的释药行为,并且得到了更为直观的释药过程图。(4)研究了线型-树状两性聚电解质PLL-b-D2-(PLGA)4的溶液性质。研究结果表明,不对称两亲性聚电解质PLL-b-D2-(PLGA)4的水溶液具有显著的pH响应性,并具有"schizophrenic"胶束化行为,可实现不同pH值下聚集体内外结构的反转,并伴随着聚肽刚柔构象的转变。低pH值下,聚电解质可以自组装形成以PLGA为核、PLL为壳的球形复合大胶束或棒状胶束;高pH值下,聚电解质可以形成以PLL为核、PLGA为壳的囊泡或管状聚集体。另外也发现,高pH下得到的管状聚集体在自然干燥过程中可以再次聚集为片状结构。而这种二次聚集行为在聚肽自组装行为中并不多见,我们期望这一不对称聚电解质的自组装行为可以为聚肽的多级自组装带来新的研究方向。