Abstrato

Copolímero de betaína hidrofílica dupla responsivo à temperatura e ao pH: síntese e investigação do comportamento

Jongmin Lim

O copolímero quadrado hidrofílico duplo de policarboxibetaína polissulfobetaína, derivação de ácido poli (2-((2-(metacriloiloxi) etil) dimetilamônio) acético)- b-poli (3-((2-(metacriloiloxi) etil) di-metilamônio) propano-1-sulfonato) (PGLBT-b-PSPE), foi misturado por polimerização de movimento de cadeia de fratura de expansão reversível (RAFT). O copolímero quadrado foi destinado a reagir à temperatura e ao pH. As práticas subordinadas à temperatura no arranjo de fluidos de PGLBT-b-PSPEs foram descobertas observando a variedade de transmitância em λ=400 nm. A transmitância dos arranjos foi incrementada/diminuída passo a passo em mais de 20 oC, ao contrário dos homopolímeros de polissulfobetaína ou outros polímeros não iônicos sensíveis à temperatura que geralmente mostram progresso inesperado dentro de apenas alguns oC. Investigações de dispersão de luz dinâmica em estado direto ou translúcido esclareceram que as cadeias de copolímero quadradas formaram partículas monodispersas (faixa hidrodinâmica Rh = 40-60 nm, dependendo do comprimento da cadeia) apesar do fato de que ambos são segmentos hidrofílicos, e as partículas se transformaram em cadeias singulares quando o arranjo era direto. Na temperatura média, partículas profundamente estendidas e pequenas partículas semelhantes a unimeros foram reconhecidas ao mesmo tempo. (Fig. 1) A estimativa de RMN de 1H demonstrou desaparecimentos de certos sinais de PSPE em baixas temperaturas e retornos por incremento de temperatura, o que recomendou que as seções de PSPE do tipo UCST totalizassem umas às outras para formar o centro e as porções de PGLBT estruturassem a coroa na superfície da molécula. Portanto, o PGLBT-b-PSPE estrutura micelas poliméricas abaixo de certa temperatura, naquele ponto desmontadas passo a passo após o aquecimento e, inevitavelmente, transformadas em cadeias únicas enquanto a transmitância sobe para praticamente 100%. A estrutura das partículas foi distinguida pela varredura contrastante da giração com o intervalo hidrodinâmico, Rg/Rh. No distrito micelar, o fator de forma estava em torno de 0,77, o que prevê partículas redondas e fechadas para solidariedade não muito antes da dissociação, o que sugere estrutura vazia ou anisotrópica. Imagens de moléculas obtidas por TEM encontraram-se em uma concordância decente com os resultados de dissipação de luz. Sob condições ácidas (pH ~2), as possibilidades zeta da superfície da molécula desviaram de positivas para imparciais pela protonação da unidade carboxilato nas cadeias PGLBT, e grandes totais tornaram o arranjo cada vez mais turvo. Nesta acomodação, dois arranjos autônomos de microgéis foram incorporados que mostram responsividade ao pH em várias faixas de pH do arranjo. Os microgéis foram orquestrados pela copolimerização de dois comonômeros diversos com poli(N-isopropilacrilamida) (pNIPAm). Os microgéis copolimerizados com corrosivo acrílico apresentam carga negativa acima de pH 4,25, enquanto os microgéis copolimerizados com N-[3-(dimetilamino)propil]metacrilamida apresentam carga positiva abaixo de pH 8,4; esses microgéis são imparciais fora dessas faixas de pH.Mostramos que a estrutura total quando os dois arranjos livres de microgéis são apresentados um ao outro em uma resposta que os torna ambos carregados. Além disso, em arranjos de pH fora dessa faixa, os microgéis se desagregam à luz do fato de que um dos microgéis é morto. Essa conduta foi mal utilizada para empilhar (coleta) e descarregar (desagregação) um pequeno medicamento modelo de partícula, o azul de metileno. Essa estrutura baseada em total é um caso de como os microgéis baseados em pNIPAm podem ser utilizados para transporte controlado/ativado de medicamentos, o que pode ter sugestões para terapêuticas. Os filmes responsivos a atualizações são uma classe significativa de materiais práticos que podem alterar suas propriedades de mistura, físicas e de impedimento ao reagir às condições ecológicas. Vários tipos de atualizações foram aplicados para incitar reações, incluindo temperatura, pH, partículas explícitas, luz e campos elétricos e atrativos.[1-7] Embora o entusiasmo pelas camadas responsivas a reforços tenha se expandido significativamente nas últimas décadas, os exames quase se concentraram nas camadas com responsividade única. Apenas alguns estudos foram realizados para criar camadas duplas ou multirresponsivas. Friebe et al. primeiro criaram filmes de microfiltração termorresponsivos e de pH unindo copolímero dibloco com um quadrado de poli(N-isopropilacrilamida) (PAA) responsivo a pH e um obstáculo de poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAm) termorresponsivo em camadas de polietileno tereftalato (PET) esculpidas em trilhas (TE) (distâncias de 0,79 e 1,9 µm) por meio de polimerização radicalar de movimento iota (ATRP).[8] Então, outros dois tipos de camadas termorresponsivas e de pH foram configuradas unindo-se da estratégia com escovas de copolímero dibloco de poli(N,N-dimetilaminoetil metacrilato) (PDMAEMA) e PNIPAm em camadas de náilon de 5 µm e escovas de PAA-bPNIPAm em camadas de celulose de 0,45 µm utilizando ATRP. As escovas unidas compostas por um quadrado responsivo ao PH (PAA ou PDMAEMA) e um quadrado termo-responsivo (PNIPAm) deram a essas camadas dupla responsividade, o que foi comprovado pelos ajustes no movimento da água com pH ou temperatura diferentes. Seja como for, em vista do enorme tamanho dos poros da camada, essas camadas não desempenharam uma seletividade de tamanho fascinante.[9, 10] Além disso, Gajda et al. criaram filmes responsivos duplos (partícula e temperatura) com poros delgados apenas porque. Os copolímeros quadrados de PNIPAm termo-responsivo e poli-N,N-dimetil-Nmetacriloiloxietil-N-(3-sulfopropil) amônio betaína (PSPE) responsivos a partículas foram unidos aos filmes de tereftalato de polietileno esculpidos em trilhas com uma medição de poro em torno de 80 nm por meio de ATRP com uma taxa de polimerização moderada. Os filmes mostraram mudanças reversíveis na execução da peneiração atômica e no tamanho ajustável dos poros de impedimento de um estado progressivamente aberto para um estado cada vez mais fechado, dependendo da temperatura e dos íons.[11] No entanto, o arranjo dessas camadas de pós-modificação é confuso e difícil de ser ampliado. Além disso,indo com a restrição de poros restritos, a corrente de escovas de polímero como o quadrado primário impediu a junção posterior, resultando em uma espessura baixa do quadrado subsequente, e uma mudança selvagem pode levar à disseminação desequilibrada do polímero e até mesmo ao entupimento dos poros.[3, 12] Muito recentemente, um filme de ultrafiltração termorresponsivo com duas temperaturas de progresso foi criado. PDMAEMA-b-PNIPAM foi misturado como substância adicionada à polietersulfona durante o desenvolvimento da camada por partição de estágio solicitado não dissolvível (NIPS). Apesar do fato de que esta é uma estratégia simples para arranjo de filme, as camadas têm uma apropriação de tamanho de poro um tanto expansiva e proporção de tamanho de poro moderadamente baixa entre os estados "ON" e "OFF".[13] As camadas com uma porta calculada como propriedade penetrável têm alto potencial de aplicação para o controle propulsor da descarga de medicamentos; portanto, neste exame, organizamos camadas de ultrafiltração com reações desacopladas da propriedade de filtração à temperatura e ao pH. A técnica de planejamento de camadas foi criada dependendo do nosso trabalho anterior.[4] Usamos uma estratégia de crescimento específica de metanol-dióxido de carbono supercrítico (methnal-scCO2) para familiarizar nanoporos com copolímeros quadrados contendo poli(dietilenoglicol) metil éter metacrilato (PMEO2MA), PDMAEMA e quadrados de poliestireno (PS). O desenvolvimento da camada de obstrução mesoporosa com PS sendo a parte precisamente estável da rede foi impulsionado pela expansão específica das áreas PMEO2MA-b-PDMAEMA. Devido à expansão particular das áreas PMEO2MA ou PDMAEMA para apresentar poros, o interior dos poros é protegido com obstruções PMEO2MA ou PDMAEMA após o desenvolvimento dos poros. As escovas de polímero PMEO2MA-b-PDMAEMA são normalmente unidas aos divisores de poros e preenchidas como entradas úteis. PMEO2MA é um polímero termo-responsivo imparcial e não prejudicial com LCST a 26 á´¼C.[14-16] PDMAEMA é um polieletrólito sem energia regular com estimativa de pKa em 7,0-7,5 e, além disso, um polímero termo-responsivo descobriu um LCST de 20-80 °C em solução aquosa.[17, 18] Portanto, essas camadas foram invocadas para ter múltiplas medições como capacidade da mistura de temperatura e pH. Além disso, para compreender o detalhe das mudanças de adaptação dependentes de temperatura e pH das escovas PMEO2MA-bPDMAEMA, esses copolímeros dibloco foram fixados nas extremidades em substratos de nível e dissecados por meio de refletividade de nêutrons (NR).as camadas têm uma apropriação de tamanho de poro um tanto expansiva e proporção de tamanho de poro moderadamente baixa entre os estados "ON" e "OFF".[13] As camadas com uma propriedade penetrável calculada como uma porta têm alto potencial de aplicação para o controle propulsor da descarga de medicamentos; portanto, neste exame, organizamos camadas de ultrafiltração com reações desacopladas da propriedade de filtração à temperatura e ao pH. A técnica de planejamento de camadas foi criada dependendo do nosso trabalho anterior.[4] Usamos uma estratégia de crescimento específica de metanol-dióxido de carbono supercrítico (methnal-scCO2) para familiarizar os nanoporos com copolímeros quadrados contendo poli(dietilenoglicol) metil éter metacrilato (PMEO2MA), PDMAEMA e quadrados de poliestireno (PS). O desenvolvimento da camada de obstrução mesoporosa com PS sendo a parte precisamente estável da rede foi impulsionado pela expansão específica das áreas PMEO2MA-b-PDMAEMA. Devido à expansão particular das áreas de PMEO2MA ou PDMAEMA para apresentar poros, o interior dos poros é protegido com obstruções de PMEO2MA ou PDMAEMA após o desenvolvimento dos poros. As escovas de polímero PMEO2MA-b-PDMAEMA são normalmente unidas nos divisores de poros e preenchidas como entradas úteis. O PMEO2MA é um polímero termo-responsivo imparcial e não prejudicial com LCST a 26 á´¼C.[14-16] O PDMAEMA é um polieletrólito sem energia regular com estimativa de pKa em 7,0-7,5 e, além disso, um polímero termo-responsivo descobriu um LCST de 20-80 °C em solução aquosa.[17, 18] Portanto, essas camadas foram consideradas para ter múltiplas medições como capacidade da mistura de temperatura e pH. Além disso, para compreender os detalhes das mudanças de adaptação dependentes da temperatura e do pH das escovas PMEO2MA-bPDMAEMA, esses copolímeros dibloco foram fixados nas extremidades em substratos planos e dissecados por meio de refletividade de nêutrons (NR).as camadas têm uma apropriação de tamanho de poro um tanto expansiva e proporção de tamanho de poro moderadamente baixa entre os estados "ON" e "OFF".[13] As camadas com uma propriedade penetrável calculada como uma porta têm alto potencial de aplicação para o controle propulsor da descarga de medicamentos; portanto, neste exame, organizamos camadas de ultrafiltração com reações desacopladas da propriedade de filtração à temperatura e ao pH. A técnica de planejamento de camadas foi criada dependendo do nosso trabalho anterior.[4] Usamos uma estratégia de crescimento específica de metanol-dióxido de carbono supercrítico (methnal-scCO2) para familiarizar os nanoporos com copolímeros quadrados contendo poli(dietilenoglicol) metil éter metacrilato (PMEO2MA), PDMAEMA e quadrados de poliestireno (PS). O desenvolvimento da camada de obstrução mesoporosa com PS sendo a parte precisamente estável da rede foi impulsionado pela expansão específica das áreas PMEO2MA-b-PDMAEMA. Devido à expansão particular das áreas de PMEO2MA ou PDMAEMA para apresentar poros, o interior dos poros é protegido com obstruções de PMEO2MA ou PDMAEMA após o desenvolvimento dos poros. As escovas de polímero PMEO2MA-b-PDMAEMA são normalmente unidas nos divisores de poros e preenchidas como entradas úteis. O PMEO2MA é um polímero termo-responsivo imparcial e não prejudicial com LCST a 26 á´¼C.[14-16] O PDMAEMA é um polieletrólito sem energia regular com estimativa de pKa em 7,0-7,5 e, além disso, um polímero termo-responsivo descobriu um LCST de 20-80 °C em solução aquosa.[17, 18] Portanto, essas camadas foram consideradas para ter múltiplas medições como capacidade da mistura de temperatura e pH. Além disso, para compreender os detalhes das mudanças de adaptação dependentes da temperatura e do pH das escovas PMEO2MA-bPDMAEMA, esses copolímeros dibloco foram fixados nas extremidades em substratos planos e dissecados por meio de refletividade de nêutrons (NR).As escovas de polímero PMEO2MA-b-PDMAEMA são normalmente unidas nos divisores de poros e preenchidas como entradas úteis. PMEO2MA é um polímero termo-responsivo imparcial e não prejudicial com LCST a 26 á´¼C.[14-16] PDMAEMA é um polieletrólito sem energia regular com estimativa de pKa em 7,0-7,5 e, além disso, um polímero termo-responsivo descobriu um LCST de 20-80 °C em solução aquosa.[17, 18] Portanto, essas camadas foram confiadas para ter múltiplas medições como capacidade da mistura de temperatura e pH. Além disso, para compreender o detalhe das mudanças de adaptação dependentes de temperatura e pH das escovas PMEO2MA-bPDMAEMA, esses copolímeros dibloco foram fixados nas extremidades em substratos de nível e dissecados por meio de refletividade de nêutrons (NR).As escovas de polímero PMEO2MA-b-PDMAEMA são normalmente unidas nos divisores de poros e preenchidas como entradas úteis. PMEO2MA é um polímero termo-responsivo imparcial e não prejudicial com LCST a 26 á´¼C.[14-16] PDMAEMA é um polieletrólito sem energia regular com estimativa de pKa em 7,0-7,5 e, além disso, um polímero termo-responsivo descobriu um LCST de 20-80 °C em solução aquosa.[17, 18] Portanto, essas camadas foram confiadas para ter múltiplas medições como capacidade da mistura de temperatura e pH. Além disso, para compreender o detalhe das mudanças de adaptação dependentes de temperatura e pH das escovas PMEO2MA-bPDMAEMA, esses copolímeros dibloco foram fixados nas extremidades em substratos de nível e dissecados por meio de refletividade de nêutrons (NR).