[發(fā)明專利]可點(diǎn)擊的溫度/pH-敏感性微凝膠

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910097553.2
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101633712A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟智勇;孟智平
• 申請（專利權(quán)）人: 孟智平
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F226/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子合成化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及在水相中自由基引發(fā)聚合生成溫度/pH-敏感性并且具有可點(diǎn)擊性(clickable)的高分子微凝膠，便于微凝膠的多官能化，在靶向藥物釋放，生物/化學(xué)傳感器，多功能薄膜等方面有潛在應(yīng)用價(jià)值。

背景技術(shù)

高分子微水凝膠(microgel)或者水凝膠微粒(hydrogelmicroparticles)是一種納米到微米級的水溶脹的交聯(lián)高分子微粒。早在1935年Staudinger等就合成了基于苯乙烯的高分子微凝膠，此時(shí)的溶脹劑為苯或者甲苯等有機(jī)溶劑，可稱之為有機(jī)微凝膠(organo-microgel)。(Staudinger，H.et?al.Ber.1935，67，1164)1949年Baker首先提出了微凝膠(microgel)這個(gè)術(shù)語，特別強(qiáng)調(diào)了是在微米尺度上的顆粒內(nèi)部為高分子交聯(lián)結(jié)構(gòu)，把微凝膠和常見的體型高分子凝膠在概念上進(jìn)行了區(qū)分。(Baker，W.O.Ind.Eng.Chem.1949，41，511)另一方面，Heskins和Guillet發(fā)現(xiàn)了N-烴基丙烯酰胺，特別是N-異丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide，NIPAm)，可以聚合形成溫度敏感性聚合物：當(dāng)溶劑(如水)溫度升高到最低臨界共溶溫度(lowest?criticalsolution?temperature，LCST)的時(shí)候，在常溫時(shí)溶解的聚N-異丙基丙烯酰胺(poly(N-isopropylacrylamide)，pNIPAm)會從水中沉淀出來。(Heskins，M.；Guillet，J.E.J.Macromol.Sci.Chem.1968，A2，1441)1986年P(guān)elton等利用pNIPAm的溫敏特性首次合成了pNIPAm的微水凝膠。(Pelton，R.H.et?al.Colloid?Surf.1986，120，247)隨后，一系列基于NIPAm的共聚物微水凝膠，比如丙烯酸(acrylic?acid，AAc)等被開發(fā)出來，AAc的引入增加了聚合物的pH和離子強(qiáng)度敏感性。(Snowden，M.J.et?al.J.Chem.Soc.，F(xiàn)araday?Trans.1996，92，5013)然而，帶有官能團(tuán)側(cè)鏈的單體畢竟是有限的，不能隨心所欲的將官能團(tuán)，特別是巰基(-SH)，通過聚合進(jìn)入微水凝膠。點(diǎn)擊化學(xué)(click?chemistry)是于2001年由Sharpless等提出的，(Kolb，H.C.；Finn，M.G.；Sharples，K.B.Angew.Chem.Int.Ed.2001，40，2004)由于其高反應(yīng)特異性(specificity)，高產(chǎn)率(yield)，很少或者無副產(chǎn)物(by-product)，能耐受水和氧氣的存在，目前越來越受重視。(Sharpless?K.B.et?al.，Angew.Chem.Int.Ed.2002，41，2596)到目前為止，尚無將點(diǎn)擊化學(xué)和基于NIPAm的高分子微水凝膠相結(jié)合的報(bào)道，本專利將通過把點(diǎn)擊化學(xué)引入微水凝膠為同步多官能化創(chuàng)造有利的反應(yīng)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可點(diǎn)擊的(clickable)溫度-/pH-敏感性的高分子微水凝膠，并作為高分子多官能化修飾的手段。為了實(shí)現(xiàn)高分子微水凝膠的點(diǎn)擊化，本發(fā)明使用如下化合物進(jìn)行共聚合：第一，溫度敏感性單體：N-異丙基丙烯酰胺(NIPAm)；第二，pH-敏感性單體：丙烯酸(AAc)；第三，可點(diǎn)擊單體：環(huán)氧丙基甲基丙烯酸酯(glycidylmethacrylate，GMA)+疊氮化鈉(NaN₃)，或者，炔丙基丙烯酸酯(propargylacrylate，PA)；第四，交聯(lián)劑：N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺(N，N’-methylenebisacrylamide，BIS)。

溫度敏感性單體的通式如下：

其中R₁為氫或者甲基；R₂為烴基，特別是異丙基，乙基；R₃為氫或者甲基，乙基；當(dāng)然R₂，R₃也可以成環(huán)，比如吡咯烷酮(pyrrolidone)等。

酸性pH-敏感性單體的通式如下：

其中R’為氫或者甲基；

吡啶型堿性pH-敏感性單體的通式如下：

其中R’為氫或者甲基，R”為氫或者烴基，如甲基，乙基等。

烯丙基銨鹽型堿性pH-敏感性單體的通式如下：