手性聚合物中空纤维膜设计、制备及其对手性药物对映体的拆分

手性聚合物膜拆分是近年来发展起来被认为是最有前途的手性药物拆分方法之一，对于揭示手性的本质属性以及手性药物的制备具有重要的理论意义和广阔的应用前景。本项目从聚合物分子结构设计、膜结构的构筑出发，先合成具有不同分子结构的两亲性聚合物刷，然后，将其与商品聚合物膜材料溶液共混，基于在凝固剂所引导的相转化成膜过程中，聚合物刷向膜表面及膜孔内表面迁移、组装，制备出膜表面及膜孔内表面富集聚合物刷的中空纤维膜。在此基础上，对膜及膜孔内表面修饰手性识别体，从而制备出具有手性分子识别功能聚合物中空纤维膜。探索控制聚合物中空纤维膜结构（包括膜孔结构、膜表面结构等）的原理与方法。探索通过改变手性识别体的数量、位置、识别体的微环境等，提高手性聚合物膜对手性药物对映体的识别、拆分功能的原理与方法，从而解决目前国、内外手性膜拆分手性药物对映体研究和应用中所面临的膜通量、分离效率、稳定性等协调提高的共同问题。

本项目中，我们合成了多种结构的两亲性接枝共聚物，例如1）聚砜-接-（聚丙烯酸-并-聚甲基丙酸甲酯）（简写为PSf-g-(PAA-r-PMMA)）；2）聚砜-接-（聚（N-异丙基丙烯酰胺-共丙烯酸）-并甲基丙烯酸甲酯）（简写为PSf-g-(P(NIPAAm-co-AA)-r-PMMA)）；3）聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-接-（聚苯乙烯-并-聚甲基丙烯酸肉桂酸乙酯-并-聚乙二醇单甲醚）（简写为PGMA-g-(PS-r-PCEMA-r-MPEG)）；4）聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-接-（聚苯乙烯-并-聚丙烯酸-并-聚乙二醇单甲醚）（简写为PGMA-g-(PS-r-PAA-r-MPEG)）等一系列接枝共聚物，对这些聚合物的合成方法和结构进行了详细的表征，并利用这些接枝共聚物在不同条件下的自组装行为，或通过与商品化聚合物共混，制备得到一系列纳米颗粒材料，功能膜材料。我们对所制备的PSf-g-(PMMA-r-PAA)/PSf 平板共混膜进行了结构（如孔的形态、孔径大小以及分布、皮层厚度与结构等）与性能（膜表面亲水性、水通量、截留值等）的表征；我们还利用环糊精修饰PSf-g-(PMMA-r-PAA)/PSf 平板共混膜，制备得到了具有手性拆分功能的膜材料，并研究了拆分原液的 pH 值、原液中色氨酸的浓度和过滤压力这三个因素对拆分效率的影响，得到较为适宜的拆分工艺条件；我们还制备了PSf-g-(P(NIPAAm-co-AA)-r-PMMA)/PSf平板共混膜，该膜具有温度和pH的双重响应特性；我们还对该系列的膜的结构（如孔的形态、孔径大小以及分布、皮层厚度与结构等）与性能（膜表面亲水性、水通量、截留值等）进行了表征；我们对所制备的PGMA-g-(PS-r-PCEMA-r-MPEG)进行自组装，得到中空结构的纳米胶囊，我们对纳米胶囊的构筑条件和机理进行了研究；我们还利用该纳米胶囊进行了Fe3O4纳米粒子的包载，并对纳米胶囊的形貌，包载率，磁性能进行了测试，提出了相应的包载机理；我们还利用制备的PGMA-g-(PS-r-PAA-r-MPEG)进行自组装，得到具有pH响应功能的纳米乳液，我们详细研究了共聚物的组成和结构对纳米乳液颗粒形貌和性能的影响。我们的研究对于开发新型功能和结构的接枝共聚物，并利用这些接枝共聚物制备具有新型功能的有机无机复合材料而言，具有指导意义。