一、基本概念

二、主要合成方法

1. 可逆加成 - 斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合（RAFT）

1. 第一步：合成 PS 大分子鏈轉(zhuǎn)移劑（PS-macro-CTA）

• 將苯乙烯 (St) 單體、RAFT 試劑（如二芐基三硫代碳酸酯）和引發(fā)劑（AIBN）加入 Schlenk 瓶

• 冷凍 - 抽氣 - 解凍循環(huán)脫氣（3-4 次），氬氣保護下 70-80℃反應 6-12 小時

• 反應結(jié)束后，用甲醇沉淀純化，真空干燥得到 PS-macro-CTA

2. 第二步：PS-macro-CTA 引發(fā) N - 乙烯基吡咯烷酮 (NVP) 聚合

• 將 PS-macro-CTA、NVP 單體和少量 AIBN 加入 Schlenk 瓶

• 同樣進行脫氣處理，氬氣保護下 60-70℃反應 12-24 小時

• 產(chǎn)物經(jīng)沉淀、透析或柱層析純化，真空干燥得到 PS-b-PVP

• 分子量可控（10,000-100,000 g/mol），分子量分布窄（PDI=1.2-1.4）

• 反應條件溫和，無需特殊設(shè)備

• 可合成不同拓撲結(jié)構(gòu)（線性、星型、接枝）

• 末端保留活性基團，便于進一步功能化修飾

2. 原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）

1. 以鹵代烷為引發(fā)劑，CuBr/CuBr?為催化劑，聯(lián)吡啶 (bpy) 為配體

2. 先聚合 St 得到 PS-Br 大分子引發(fā)劑，再引發(fā) NVP 聚合

3. 反應在極性溶劑（如 1,4 - 二氧六環(huán) / 水混合溶劑）中進行，溫度控制在 60-90℃

4. 需嚴格控制催化劑用量和反應條件，避免副反應

• 分子量控制精度高，PDI 可達 1.1-1.3

• 但 NVP 單體對 Cu 催化劑有一定配位作用，需調(diào)整配體比例優(yōu)化反應

• 需后續(xù)去除金屬催化劑，增加純化步驟

3. 表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（SI-ATRP）

三、合成關(guān)鍵要點

四、主要應用領(lǐng)域

1. 納米材料制備與表面修飾

• 自組裝納米載體：在選擇性溶劑中自組裝形成膠束、囊泡等納米結(jié)構(gòu)，用于藥物遞送、基因轉(zhuǎn)運和成像探針封裝

• 納米粒子穩(wěn)定劑：PS-PVP 作為穩(wěn)定劑制備銀、金、二氧化硅等納米粒子，防止團聚，提高分散性和穩(wěn)定性

• 雜化材料合成：用于制備單分散超小有機 - 無機雜化納米粒子，如 PS-PVP-PEO 三嵌段共聚物輔助合成介孔材料

2. 生物醫(yī)藥領(lǐng)域

• 藥物遞送系統(tǒng)：

• 疏水 PS 內(nèi)核負載紫杉醇、阿霉素等化療藥物

• 親水 PVP 外殼提高水溶性和生物相容性，延長體內(nèi)循環(huán)時間

• 可修飾靶向配體（如葉酸、RGD 肽）實現(xiàn)主動靶向治療

• 基因載體：PVP 鏈段可與 DNA/RNA 形成絡合物，保護核酸免受酶解，PS 鏈段增強載體穩(wěn)定性，提高轉(zhuǎn)染效率
• 生物醫(yī)用材料表面改性：

• 修飾醫(yī)用植入物（如支架、導管）表面，降低蛋白吸附和細胞粘附，減少炎癥反應和血栓形成

• 調(diào)控細胞行為，用于組織工程和再生醫(yī)學

3. 其他應用

五、表征方法