开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
一、文献综述
离子液体(ILs)是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温下呈液态的有机盐,通常可称为室温离子液体。离子液体作为一种新型的极性溶剂,不仅几乎没有蒸汽压,还具有不可燃性、非挥发性、良好的化学稳定性和热稳定性,可循环利用及对环境友好,故称之为“绿色”化学溶剂,可以用来代替传统的易挥发有毒溶剂。此外,离子液体的高极性、疏水性及溶解性等均可以通过选用不同的阴阳离子和侧链取代基而改变,故又称之为“设计溶剂”(Designed solvents)。离子液体被认为是21世纪最有希望的绿色溶剂和催化剂之一,已应用于生物催化、分离科学及电化学等诸多领域。
离子液体种类繁多,目前其分类方法有3种。根据阳离子不同,主要分为咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体等;根据阴离子不同,主要分为AlCl3型离子液体,非AlCl3型离子液体及其他特殊离子液体;根据酸碱性不同,分为酸功能化离子液体、碱功能化离子液体及中性离子液体。
离子液体作为一类新型的非分子离子溶剂,对其用作溶剂、催化剂和电解质[1-3]的研究在过去几年中呈指数增长。工业界和学术界都意识到了它们的潜力,导致了新应用的不断发展[4-9]。最广泛研究的ILs[10,11]由大体积不对称含氮有机阳离子与各种阴离子组合而成,包含从简单的无机阴离子到更复杂的有机物。ILs研究中的热门之一是阳离子-阴离子广泛的组合范围,它们可以通过调节结构性质以满足各种应用的需求。
功能化离子液体是指在阴阳离子中引入一个或多个官能团或离子液体本身具有特定的结构,使离子液体具有某种特殊功能或特性[12,13]。由于离子液体具有其独特的理化性能,非常适合于用作分离提纯的溶剂。当离子液体应用于化学分离和药物输送等方面时,需要了解ILs在水性环境中的溶解度和形成胶束的性质。
胶束是指表面活性剂溶于水中,当其浓度较低时以单分子的形式分散或被吸附在溶液的表面上而降低表面张力。当表面活性剂的浓度增加至溶液表面已经饱和而不能再吸附时,表面活性剂的分子即开始转入溶液内部,由于表面活性剂分子的疏水部分与水的亲和力较小,而亲水部分之间的吸引力较大,当达到一定浓度时,许多表面活性剂分子(一般50~150个)的疏水部分便相互吸引,缔合在一起,形成缔合体,这种缔合体称作胶束。胶束有各种形状,如球形,层状,棒状。自聚集时,表面活性剂分子的亲脂尾端聚于胶束内部,避免与极性的水分子接触;分子的极性亲水头端则露于外部,与极性的水分子发生作用,并对胶束内部的憎水基团产生保护作用。形成胶束的化合物一般为两亲分子,因此一般胶束除可溶于水等极性溶剂以外,还能以反胶束的形式溶于非极性溶剂中。
药剂学中以表面活性剂或高分子载体材料形成的胶束为载体,所制成的药物胶束制剂正受到广泛关注。依据构成载体材料的相对分子质量的不同,胶束可分为低分子胶束和共聚物胶束。低分子胶束采用小分子的表面活性剂基团作载体材料,其增溶量、载药量及促进药物被机体利用的程度均有限;聚合物胶束根据其共聚物结构的不同可分为嵌段共聚物胶束和接枝共聚物胶束。目前对胶束的研究多集中在嵌段共聚物胶束上,尤其是水溶性或两亲性嵌段共聚物在水中溶解后自发形成的高分子胶束。此外,根据纳米聚合物胶束在水中自组装的原理不同可分为两亲性嵌段共聚物胶束、聚电解质胶束和非共价键胶束[14]。
聚合物胶束的应用有①难溶性药物载体,胶束的增溶作用可以提高药物的生物利用度[15];②靶向给药载体,纳米胶束可以通过被配体修饰来实现主动靶向,具有核壳结构的纳米胶束粒径在10~100 nm之间同时具有亲水性表面从而实现被动靶向;③基因药物或蛋白质类药物载体,可生物降解的纳米胶束具有稳定、无毒、无抗原性等优点,可用于基因输送治疗等。对胶束性质的研究,可以通过表面张力、电导率、荧光、紫外等方法。
二、研究意义
