题目：基于嵌段共聚物的银纳米复合材料及果胶酶固定化研究

嵌段共聚物自组装在光学、电子、信息、化学及生物领域有着广泛的应用前景。两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中可以自组装形成纳米级核-壳结构的胶束，药物通过物理吸附、静电作用或化学键合等方式进入胶束内核。温度及pH敏感型嵌段共聚物是指温度或pH敏感单体与其他生物材料聚合或其本身按照一定序列聚合而成的一种高分子材料，这种高分子材料可以对环境的pH或温度变化产生响应。温度敏感性双亲嵌段共聚物由于其潜在的应用价值而引起广泛的关注。在药物控制释放领域，基于温敏性嵌段共聚物的纳米胶束作为药物载体显示了诸多特殊的功能。在嵌段共聚物中引入具有温度敏感性的链段，使聚合物胶束具备天然被动靶向功能的同时，赋予了其主靶向给药功能。因此借助现代化技术对温度敏感性双亲嵌段共聚物的分子设计、合成是制备纳米复合材料和固定化酶研究领域的主要内容。
本文通过原子转移自由基聚合(ATRP)法和可逆-加成断裂链转移聚合(RAFT)法分别合成两嵌段和三嵌段双亲性共聚物；通过自组装技术制备载体材料；通过现代纳米材料技术和生物固定化技术相结合，研究开发新型无机纳米复合材料和固定化酶，具体内容如下：
1.以α-溴代丙酸乙酯(ethyl 2-bromopropionate)为功能性引发剂引发苯乙烯进行原子转移自由基聚合(ATRP)反应，得到端基含有卤素原子的聚苯乙烯(PS-Br)大分子引发剂。以PS-Br为大分子引发剂引发第二单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)进行ATRP反应，合成了PS-b-PNIPAM双亲性两嵌段聚合物。用傅立叶变换红外光谱和核磁共振对产物的结构进行表征，结果显示，所合成物质为目标产物PS-b-PNIPAM两嵌段共聚物。
2.由于银纳米微粒比表面积大，所以未被保护的银纳米粒子在溶液中容易发生团聚，因此，将Ag纳米粒子植入温敏性两亲嵌段共聚物中形成稳定的有机-无机复合胶体纳米粒子。为了形成均匀而分散的银纳米微粒，本文以温敏性两亲嵌段共聚物PS-b-PNIPAM为固定Ag纳米粒子的载体，PEI作为银纳米粒子和PS-b-PNIPAM的交联剂以及银纳米粒子的还原剂合成复合纳米微粒PS-b-PNIPAM/Ag。利用透射电镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)、核磁共振(1H NMR)、红外分析(FTIR)对复合纳米微粒的形貌及其成分进行了表征。X-射线衍射与电子衍射证明银纳米粒子具有良好的面心立方体单晶结构。研究结果表明：不同浓度的两嵌段共聚物PS-b-PNIPAM在丙酮中形成的胶束模板对银纳米粒子的分布有着极其重要的影响。该实验为在两嵌段共聚物中原位还原生成有机-无机复合纳米材料提供了新的路径。
3.通过原子转移自由基聚合(ATRP)法制备了双亲性嵌段共聚物PS-b-PNIPAM，以温敏性双亲嵌段共聚物PS-b-PNIPAM为载体固定果胶酶。由于嵌段共聚物PS-b-PNIPAM上含有大量胺基，使果胶能够在温和、方便的条件下实现固定化。研究了pH和温度对固定化果胶酶活性的影响，并将固定化果胶酶存储稳定性及动力学参数与自由酶作比较。结果表明：固定化果胶酶最佳反应条件为：pH 4.64，温度60 ℃。由于PNIPAM具有温敏性，可以通过改变温度回收再利用固定化酶。
4.以自制的三硫代二苄基碳酸酯DBTTC为链转移剂，AIBN为引发剂，110 ℃下引发St聚合，成功合成了PS大分子链转移剂，之后引发第二单体NIPAM聚合，制备了用原子转移自由基聚合法不易合成的两亲性三嵌段聚合物PS-b-PNIPAM-b-PS。通过FTIR、1H NMR证实了嵌段共聚物结构。