Ultrasensitive pH-Induced Water Solubility Switch Using UCST Polymers
Notice bibliographique
Résumé
For some thermosensitive polymers, the absence of an upper critical solution temperature (UCST) in water in an accessible temperature range (say, 5–90 °C) can be attributed to the influence of charged groups in the polymer structure. This property was exploited in the present study to achieve ultrasensitive pH-induced water solubility switch of UCST polymers in physiological medium. By incorporating either acrylic acid (AAc) or 4-vinylpyridine (4VP) comonomer units in the random copolymer of acrylamide and acrylonitrile (P(AAm- co -AN- co -AAc) or P(AAm- co -AN- co -4VP)), the pH-induced shift of UCST was investigated by monitoring the solution cloud point. The results revealed an unusually large shift of the cloud point upon pH variation over a small range. In particular, one P(AAm- co -AN- co -4VP) sample exhibited a cloud point drop from 72 °C at pH 4.75 to 15 °C at pH 4.50 (i.e., 57 K shift over 0.25 pH units), and its transition from soluble to insoluble state at room temperature was visually observable over a pH change as little as 0.05 unit. Using this sample as macromolecular chain transfer agent to polymerize dimethylacrylamide (DMA) through RAFT, an ABA-type triblock copolymer of P(AAm- co -AN- co -4VP)- b -PDMA- b -P(AAm- co -AN- co -4VP) was obtained, and it showed an even larger cloud point switch from 71 to 10 °C with pH decreasing from 4.75 to 4.50. Consequently, the micelle formed by this block copolymer was stable at 37 °C with pH from 7.00 down to 4.75 but abruptly dissolved at pH 4.50 due to the water solubility switch. This study demonstrates a new UCST polymer-based approach to polymer assemblies that can sense a very small pH change by undergoing straightforward water solubility switch.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».