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，卷:10(2)

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聚合物网络线性链动力学作为药物传递系统模型:初步结果

*通信:

Benmouna F阿尔及利亚特莱姆森大学理学院大分子研究实验室，电话:+ 213775151175;电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

交联聚合物网络和凝胶的动态特性是一个特别感兴趣的主题药物输送应用程序。在这里，我们报告了考虑网络(作为主机)和线性链(作为客户)联合松弛的影响的初步结果。通过线性响应理论导出的响应函数和准弹性散射或荧光共聚焦光谱可获得的响应函数，以快(主驱动)和慢(客体驱动)模式对这些组合松弛进行分析。根据聚合物浓度、混相程度以及链和网络链的相对尺寸，给出了不同条件下模态频率和振幅的变化的初步结果。

关键字

交联聚合物;光谱法;混溶;两亲性

简介

长期以来，多组分聚合物体系的动力学一直是文献中特别关注的主题[1］．驱动理念是混合不同的东西物种试图将它们的所有属性组合在具有预定义功能的单一复合材料中。聚合物化学的成功为合成新材料开辟了广阔的前景，在诸如药物输送设备(2］．涉及聚合物的药物载体有两个典型的例子;交联网络或凝胶，其特征是对介质条件的变化(如溶液的温度和pH值)有溶胀和消胀反应[3.］．这些反应决定了动力学药物输送可能会受到这里平衡下的动力学的影响，我们想通过调用聚合物网络中线性链的慢和快弛豫过程来分析。另一类毒品携带者使用两亲性嵌段共聚物，在一定条件下，这些体系形成球形胶束，在中心有疏水的硬核，含有药物亲水膨胀壳[4］．我们将以模拟药物种的线性链松弛和交联网络为载体，重点研究前者。

这些动态弛豫被标记为相互作用参数?哪个控制的兼容性的程度物种在混合物中，以及它们混相或相分离的程度。这些放松的另一个重要因素是每一个的流动性物种形成混合物时，知道有短程摩擦力反对分子运动和长期粘性流动效应，让人联想到流体中的流体动力相互作用。我们将给出选定的初步结果，援引聚合物尺寸的影响，即参数中固有的热力学相互作用。

动态过程:快模式和慢模式

动态响应函数记为S(q,t)，其中空间倒数变量q^－1表示探测的空间范围，t表示时间。基于线性响应理论的完整形式将在其他地方更详细地给出。这里，我们简单地指出S(q,t)可以写成两项的和，

(1）

其中下标f和s分别表示快和慢;A是振幅，?是弛豫频率。在小q下，扩散压倒了动力，还有扩散这两个过程的系数定义为

（2）

注意静态量S(q, t=0)=S₀(问)=_f+一个_年代已在参考文献[3.]，偏幅值为a_f和一个_年代将在其他地方详细讨论。所有这些性质都可以通过准弹性光散射或中子自旋回波或荧光共聚焦光谱等散射技术在实验上获得。在下一节中，我们将介绍选定的初步结果。

初步结果及讨论

快速模式让人联想到网络呼吸过程，而慢速模式则描述了一个内部扩散线性链在网络链和相邻的交叉链接之间找到自己的方式的过程。如果溶液中的线性链相对于网状链较短，则粘度下降，阻碍分子位移的摩擦力变弱。这意味着弛豫频率上升，动态过程明显加快。

对于较长的线性链，则观察到相反的趋势，由于流体动力相互作用中增强的摩擦力和阻尼的共同作用，分子运动受到阻碍，这两个过程都减慢了。

另一方面，随着网络链与线性链相互作用的增加，它们的混相性下降，弛豫模式明显变缓。这意味着成分和总聚合物浓度的波动需要更长的时间来放松，可能达到临界减速行为?参数接近临界阈值。

有趣的是，标准化扩散在小q限下得到的系数在两个过程中表现出相反的趋势。而慢速模式扩散在相同条件下，快速模式的系数随聚合物总浓度的增大而减小。相对振幅af/(af+as)也表示快模相对慢模的相对重要性。计算结果表明，该量随总聚合物浓度的变化呈峰值变化。从稀态开始，我们发现快模倾向于主导光谱，因为它的相对振幅随着浓度的增加而增加。在一定浓度下有一个最大值，然后有一个显著的下降，这意味着慢模式接管并成为频谱中压倒性的过程。这可以通过回忆在总聚合物浓度达到其上界的体极限时，描述网络中线性链间扩散过程的慢模谱来理解。这一过程对混相程度更为敏感，其表现为快模的相对振幅显著下降。

而不是单独考虑频率相对振幅af/(af+as)我们可以把这两个信息结合起来得到平均松弛频率从S(q,t)随时间的初始斜率可以得到。相应的扩散系数，从q=0极限得到，显示出峰值变化的浓度，除了情况下，客人组成非常低线性链只存在微量。目前，在促进荧光共聚焦发展的文献中，对这种情况有了新的兴趣光谱学［5］．当锁链分子量超过一定阈值，链试图通过执行声誉运动来避免障碍[6]，其性质不同于这里所考虑的快模和慢模。在一定条件下，不同过程之间可能发生交叉现象，这取决于分子大小、浓度、组成和温度的取值范围。

结论

这些发现暗示了这样一个事实:快速模式驱动主机网络的动态，而慢速模式则让人联想到客户解决方案中嵌入的线性链的运动。本报告仅限于描述聚合物溶液存在时网络动态的特殊响应函数S(q,t)。其他响应可以考虑探测网络中扩散的来宾链的动态或主机/来宾相互关系。实验上，这些功能之间的区别可以通过标记技术来实现。而频率对于不同的函数都是一样的，振幅af,s变化。长时间处理聚合物体系动力学的一个主要困难是固有的内存特别是对非马尔可夫过程的影响。对于单链，这个问题由de Gennes [6］．在一定条件下。然而，一般来说，计算内存影响仍然是一个巨大的挑战。目前的结果是有效的，无论长范围的水动力相互作用是否存在，尽管形式主义在前一种情况下要复杂得多。对这些结果的详细数值分析将在不久的将来报告。

参考文献

1. 王晓明，王晓明，王晓明，等。两种均聚物与溶剂三元混合物的动态散射理论。大分子。1987;20(5):1107 - 12。
2. 李志强，李志强，等。聪明的聚合物药物的控制输送:一个简明的概述。乐动体育在线中国医药学报2014;4(2):120-127。
3. 张志刚，张志刚。聚合物溶液中交联网络的结构性质和相行为。中国生物医学工程学报，2016;
4. Benmouna F, Kaci R, Benmouna M.中性和部分带电二嵌段共聚物在溶液中的结构性质和相行为，pg. 1-28, Guerrero P，版，在聚电解质:理论，性质和应用，Nova科学出版社，(纽约)(2016)。
5. 孙德林，魏格纳，史达，等。扩散的大分子在聚合物水凝胶中:从微观尺度到宏观尺度。化学学报。2016;18(18):12860-76。
6. de Gennes PG.聚合物物理中的缩放概念，伊萨卡出版社，(1979)。