塌缩态 PNIPAM 聚合物中小分子的转移自由能与分配
软凝聚态物质
2019-01-08 v1
摘要
在作为纳米载体系统（例如用于药物递送或自适应纳米催化）的功能水凝胶设计中，一个核心量是分配比，它量化了聚合物基质对分子物质的摄取。通过采用全原子分子动力学模拟，我们研究了在高于低临界溶液温度（LCST）的水溶液中，小尺寸亚纳米溶质在塌缩的聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）聚合物致密基质中相对于体相水的溶剂化和分配。我们考察了溶质的极性和尺寸对热响应聚合物中溶解性质的作用。我们表明，非极性溶质从体相水转移到聚合物中的转移自由能是有利的，并在良好近似下随溶质表面积缩放。即使溶质尺寸微小变化，分配也可跨越数个数量级。另一方面，溶质的极性通常不利于转移，至少对烷基溶质如此。最后，我们发现凝胶中的转移自由能与在单条伸展聚合物链上的吸附自由能之间存在强关联，这使我们能够将 PNIPAM 凝胶溶胀态与塌缩态中的分配比联系起来。
引用
@article{arxiv.1901.01297,
title = {Transfer Free Energies and Partitioning of Small Molecules in Collapsed PNIPAM Polymers},
author = {Matej Kanduc and Won Kyu Kim and Rafael Roa and Joachim Dzubiella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.01297},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 7 figures