應用核磁共振技術鑑定聚己內酯-聚乙二醇末端接上磷酸膽鹼形成三聚體化合物及其特性

The Application of NMR Technology to the Identification of mPEG-PCL-PC Synthesis and its Physical Characteristics

黃靜怡(Ching-Yi Huang)

指導教授 ： 賈緒威

中原大學/理學院/化學研究所/碩士(2010年)

https://doi.org/10.6840/cycu201000972

摘要

核磁共振技術是一種可以分析分子級微觀化學結構的方法，運用特定功能的一維與多維度脈衝程序來獲得原子核周遭電子雲環境與狀態、原子核間之磁矩作用透過化學鍵傳遞 (through-bond) 的J-偶合作用或分子幾何結構中，原子核磁矩透過空間傳遞 (through-space) 的偶極作用 (dipolarinter-
action)等等資訊、以及定量分析的訊號面積大小 (積分值) 和混合物樣品中各成份分子的定量比例，並據此來定量推測分子內各原子核間的鍵結情形、立體位向。這些 NMR 技術亦可應用在高分子材料之分子量與鍵結形態之判定。
本篇研究的樣品屬於高分子微胞型態的材料，利用核磁共振技術來驗證聚乙二醇的氫氧基使環狀內酯單體 (ε-己內酯) 進行開環聚合反應以形成兩性共聚物，此兩性共聚物在水溶液中會形成核-殼的聚合物微胞，其親水端鏈段構成外圍 (shell)，疏水鏈段為核心 (core) 的特殊性，之後此性共聚物再將其末端的-OH基與磷酸膽鹼 (Phosphoryl Choline) 反應形成接枝化三聚合體結構，利用磷脂質在表面有自我組裝的特性，對血漿中的血小板、酵素及其他物質的反應與吸附降低，來減少此藥物載體被免疫系統攻擊的可能性，因此而具有隱藏的特性，以此聚合物微胞作為藥物輸送之載體。末端接上磷酸膽鹼的三聚體化合物其分子類似生物細胞膜且具備良好的生物相容性，故在生物或醫藥研究方面的應用具有相當重要的發展價值。
在 NMR 操作上，我們採用了一維與二維的氫、碳、磷、Diffusion、COSY、HSQC、HMBC 等相關的脈衝程序來鑑定分子中各原子核間的關聯性以及接枝率 (Grafting Ratio) 的大小及其基團重覆單位聚合數與分子量的計算，來正證實兩性共聚化合物是否有成功接上磷酸膽鹼而成為三聚體化合物。

關鍵字

兩性共聚物 ； 核磁共振 ； 磷酸膽鹼 ； 三聚體化合物

並列摘要

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is one of the powerful methods that can analyze microscopic chemical structure of molecule. It used the pulse sequences of specific function to infer among internuclear nucleus bond formation and structural geometry in the molecule through J-coupling (through -bond)、the spacial dipolar interaction (through-space)、signal area (integration) and relation component ratio within a mixture sample. NMR may also be applied to polymer study for the molecules weight calculation and connectivity study.
The purpose of this NMR study focuses on the foration of a tri-block polymer from its di-block polyer and a terminal functional segment. We used the NMR techniques to identify the susses of Poly (ethyleneglycol) - block - Poly (ε - Caprolactone) grafting with Phosphoryl choline to form the tri-block polymer. In aqueous solutions, the amphiphilic di-block polymer micelles will form a core-shell structure. Phosphoryl choline structure is possessed of self-organizing property on the cell surface by the reaction and adsorption with platelets、enzyme and other material in plasma. It reduces the probability being attracted by the immune system. Polymeric micelles based on biodegradable amphiphilic block copolymers have shown promise as drug carriers for parenteral delivery systems.Since Phosphoryl choline exists good biocompatible and biodegradable prosperities, it has drawn more attention in biocompatible and biodegradable amphiphiles applications.
The pulse sequences used here include 1- dimensional and 2- dimensional 1H、13C、31P、diffusion、COSY、HSQC and HMBC experiments, upon request to identify different molecules in the same spectrum, calculating the grafting ration、repeat unit and molecules weight, to ensure the design of grafting procedure from di-blockis copolymer to tri-block copolymer with end group Phosphoryl Choline.

並列關鍵字

Phosphoryl Choline ； NMR ； Tri-Block ； Di-Block

參考文獻

[12].方昭明, 應用核磁共振技術鑑定聚己內酯-聚乙二醇雙性共聚物及其末端接磷酸膽鹼的可能性探討, 碩士學位論文; 中原大學化學系, 2008.

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