光敏性环糊精聚合物纳米粒子的制备、结构及其性能的研究

采用带有功能基的聚合物改性环糊精（CD）是改变CD理化特性的一种有效途径。本项目拟选择来自于天然植物的光敏性肉桂酸类单体（如3，4-二羟基肉桂酸）和CD反应，设计合成一类具有可降解性和光敏性的环糊精聚合物纳米粒子。对其结构进行设计和合理的调控，制备得到具有不同性能的CD聚合物纳米粒子，主要研究CD的含量、反应位置、肉桂酸类均聚物的分子量和链结构等因素对CD的理化特性及CD聚合物纳米粒子的大小、形态、表面特性与降解性等性能的影响。利用光敏基团的光二聚反应使纳米粒子的聚集形态稳定，研究光反应程度对纳米粒子各性能的影响。并利用CD的空腔包接能力，实现对客体分子的吸附，探索主客体分子间的匹配效应、相互作用规律以及包接吸附机理，得出粒子的结构组成、形态等对吸附效率的影响规律，并通过诱导（光、化学、降解）反应，实现被吸附物的有效释放与回收。

环糊精(CD)具有内疏水外亲水的中空环状结构，可依据疏水相互作用力、主客体相互作用等与尺寸匹配的疏水性分子包合，利用环糊精的这一特性可将CD应用于制药、催化剂、化妆品、食品等领域。采用带有功能基的化合物或聚合物改性CD是拓宽CD基础理论和应用研究的重要课题。本项目研究中通过选择不同类型的生物质单体，如4-羟基肉桂酸(4HCA)、3,4-二羟基肉桂酸（DHCA）或3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA)，制备了一系列具有光敏性和降解性的聚合物；进一步通过Michael加成、酯化等合成方法与CD进行有机配合，设计合成了具有光敏感性、可降解性、磁性、吸附性的多种CD纳米材料。详细研究了单体种类、分子链结构、分子量、功能基等因素对聚合物热性能、生物相容性和降解性等性能、CD的理化特性及对CD纳米材料的大小、形态、表面特性的影响，总结得到结构调控与性能控制的相应规律。利用光敏基团的光二聚反应使纳米粒子的聚集形态稳定，研究光反应程度对纳米粒子各性能的影响。并利用纳米粒子的疏水相互作用和CD空腔的主客体相互作用，选择蛋白质BSA、布洛芬、苯酚等合适的药物和客体分子与CD类聚合物纳米材料相互作用，实现对药物等客体分子的吸附，探索主客体分子间的匹配效应、相互作用规律与机理。并通过光和降解诱导作用实现被包物的控制释放，得出粒子的结构组成、形态等对吸附效率和释放速度等的影响规律。为CD聚合物纳米材料在控制释放、环境保护等领域提供了一定的理论依据和新型载体、吸附剂的制备技术。