[發明專利]雙重刺激響應型聚氨基酸基超分子反凝膠及其制備方法

無效

• 申請號: 200910053747.2
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101684179A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 陳怡;董常明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C08G69/10;C08G65/48;C08J3/075;C08L5/16;C08L71/00;C08L77/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種化工技術領域的化學凝膠及其制備方法，具體是一種雙重刺激響應型聚氨基酸基超分子反凝膠及其制備方法。

背景技術

與化學凝膠不同，超分子凝膠中的網絡結構是依靠分子間氫鍵、π-π堆積、疏水作用和靜電作用等弱相互作用形成的。而且，超分子水凝膠常隨外界環境如溫度、pH值、溶劑、電磁場或化學物質等變化而產生較大的體積相變。目前，超分子水凝膠在藥物控制釋放、組織工程、智能材料、生物傳感器、酶固定化等方面受到廣泛的關注。基于溫度和pH值是生理條件中的兩個重要因素，因此，設計與構筑具有溫度和pH值雙重敏感特性的超分子水凝膠具有重要的科學意義，并將在藥物/基因傳遞、再生醫學等具有重要的應用前景。

經過對現有技術的檢索，未發現本領域類似的現有技術。

發明內容

本發明提供一種雙重刺激響應型聚氨基酸基超分子反凝膠的制備方法，采用相對較低的成膠濃度構筑了物理性能較好的凝膠，與現有技術相比凝膠彈性模量得到進一步增強，同時制備所得凝膠體系在pH值大于8時便被破壞，當再次調節pH值至5時，反凝膠又能重新形成，具有很好的pH值可逆性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及雙重刺激響應型聚氨基酸基超分子反凝膠，其組分為聚(L-谷氨酸)-聚乙二醇兩嵌段共聚物(PLG₃₅-b-PEO)，分子式為C₃₇₂H₇₀₈N₃₈O₂₂₀。

本發明涉及雙重刺激響應型聚氨基酸基超分子反凝膠的制備方法，包括以下步驟：

第一步、利用一端具有活性胺基的聚乙二醇(PEO-NH₂)作為大分子引發劑引發γ-芐基-L-谷氨酸-N-羧基酸酐(BLG-NCA)的開環聚合，合成線型聚(L-芐基-谷氨酸酯)-聚乙二醇(PBLG-b-PEO)兩嵌段共聚物，具體步驟包括：

(1)稱取PEO-NH₂(80mg，0.016mmol)溶解在0.5mL的N，N-二甲基甲酰胺中，溶解過程在密封的試管中進行，抽真空通氮氣3次；

(2)稱取BLG-NCA(175mg，0.672mmol)置于25mL燒瓶中，加入1.5mLN，N-二甲基甲酰胺充分溶解，并執行抽真空通氮氣操作3次；

(3)用一次性注射器移取試管中PEO-NH₂溶液，并迅速加入到溶有BLG-NCA的燒瓶中，于室溫下反應24小時后在20mL乙醚中沉降，得到線型聚(L-芐基-谷氨酸酯)-聚乙二醇兩嵌段共聚物(PBLG₃₅-b-PEO)201mg，0.016mmol，轉化率為82％。

第二步、利用醋酸(CH₃COOH)和氫溴酸(HBr)混合體系，脫掉PBLG鏈段芐基后，得到用于形成反凝膠的聚(L-谷氨酸)-聚乙二醇(PLG-b-PEO)兩嵌段共聚物，具體步驟包括：

(1)在25mL燒瓶中加入200mg，0.016mmol的PBLG₃₅-b-PEO，并加入7mLCH₃COOH，在48℃油浴中溶解片刻后加入0.41g，0.7mL的HBr；

(2)將燒瓶置于48℃油浴中反應18h，在乙醚中沉降后得到130mg，0.014mmol的PLG₃₅-b-PEO，其產率為85％。

所述的HBr與芐基的摩爾比為9.2∶1；

第三步、采用聚谷氨酸鏈段質量分數大于45％的聚(L-谷氨酸)-聚乙二醇先在pH＝8的堿性環境中使其完全溶解，然后通過α-CD與PEG鏈段的主-客體包絡作用，在超分子作用下聚集成膠束內核，而PLG鏈段間由于其負離子的相互排斥作用而構成膠束外殼，由此組裝成了α-CD-PEG絡合物為內核，PLG為外殼的超分子反膠束；

所述的pH＝8的堿性環境是指通過每次滴加12μL～70μL的3mol/L?NaOH溶液直至pH值調節至8。

第四步、將體系pH值調節至5，PLG鏈段在酸性環境下質子化，通過PLG鏈段間的氫鍵相互作用而形成交聯，導致超分子反膠束相互聚集后于室溫下形成雙重刺激響應型聚氨基酸基超分子反凝膠。

所述的體系pH值調節至5是指通過每次滴加濃度為3mol/L?HCl溶液直至pH至調節至5。