[發明專利]多孔pH敏感型P(AAc-co-AAPheEt)手性水凝膠

有效

• 申請號: 201110420004.1
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102558422A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陳嬌嬌;王樂樂;杜顯麗;翁建勇;傅宏俊
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F220/58;C08J9/28;C07B57/00;B01J20/26;B01J20/28;B01D15/34
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技術領域

本發明涉及一種智能型高分子材料，具體一為種含有L-苯丙氨酸基團的多孔pH敏感型P(AAc-co-AAPheEt)手性水凝膠。該凝膠在pH發生變化時可隨之發生體積的溶脹或收縮，凝膠中的手性L-苯丙氨酸基團賦予材料識別、吸附手性分子的功能，同時多孔結構使材料具有快速響應性和較大的比表面積，提高手性吸附、拆分的速率，是一種潛在的手性拆分材料。

背景技術

近年來手性藥物進入市場的種類和銷售額急劇增長，對于性藥物的研究已被醫藥企業所重視。手性藥物不僅療效好(有的手性藥物療效是原來消旋藥物的幾倍甚至幾十倍)，而且副作用較小，因此在藥品安全備受重視的今天頗受市場歡迎。另外，與創制新藥相比，開發手性藥物風險小、周期短、耗資少、成果大。這使得許多國家紛紛投入巨額資金用于手性藥物的開發，手性拆分技術和拆分材料的研究與開發已經成為當今世界新藥研發的熱點領域。

智能型水凝膠是一類對外界刺激例如溫度、pH值、溶劑、離子濃度、光、電場、磁場等的變化能產生響應性的水凝膠。這種特點使得智能型水凝膠在組織工程、生物分離、固定化酶和藥物的控制釋放等方面具有很好的應用前景，其中pH敏感型凝膠研究較多。所謂pH敏型凝膠，是其體積隨環境pH值變化的高分子水凝膠。這類凝膠結構中具有可解離成離子的基團(如羧基、磺酸基或氨基等)，它們根據環境pH值變化奪取或釋放質子，當外界pH值變化時，這些可解離基團會隨之發生相排斥或吸引，使高分子鏈相應地發生舒展或聚集，表現在宏觀上為體積的可逆性膨脹或收縮。

聚丙烯酸(PAAc)是一種典型的陰離子型pH敏感性水凝膠，可離子化基團為-COOH，在高于丙烯酸的pK_a(4.28)時，羧基呈解離狀態-COO^-，親水性增加；而低于pK_a時，羧基呈-COOH狀態，親水性降低??所以改變pH值將引起丙烯酸類水凝膠的體積相變。這一特殊性質使得PAAc近年來在物質分離領域備受重視，并由于其具有操作簡便、分離條件溫和、可重復使用和批處理量大而受到人們的青睞。但是傳統方法制備的水凝膠多數響應速度緩慢，在很大程度上限制了其應用效果。為克服不足，提高水凝膠的響應速率，向水凝膠中引入多孔結構是種行之有效的方法(Okay?O.Macroporous?copolymer?networks[J].Prog?Polymer?Sci，2000，25(6)：711)。

基于上述認識，如果在PAAc分子鏈中引入具有手性識別能力的單體，有望可以得到兼具手性識別和pH敏感性的新型手性分離材料。該材料可利用PAAc在pH變化時發生體積變化和手性分子(氨基酸)顯著的手性識別能力分離手性藥物對映異構體。同時將該凝膠制備成多孔凝膠，使材料具有快速相應性和更大的比表面積，將大大提高這種材料在手性分離中的應用潛力。

發明內容

本發明擬解決的技術問題是，在pH敏感型聚丙烯酸(PAAc)水凝膠的基礎上，在分子鏈中引入L-苯丙氨酸基團(L-PheEt)，從而提供一種兼具手性識別和pH響應型高分子水凝膠。利用這種凝膠作固相萃取劑，可通過外界環境pH值變化調節其內部孔隙的大小和形態，進而調節手性識別單元與被分離物質之間的識別、吸附等相互作用，從而實現手性拆分功能。同時以聚乙醇(PFG4000)為致孔劑，使之具有快速相應性和更大的比表面積。由于該材料具有吸附量大，可重復利用性高，操作條件溫和，因此是一種潛在的手性拆分材料。

本發明所述多孔pH敏感型P(AAc-co-AAPheEt)手性水凝膠由L-苯丙氨酸手性單體(AAc-L-PheEt)與丙烯酸(AAc)合成。其合成路線及目標產物結構式如下：

本發明所述的多孔pH敏感型P(AAc-co-AAPheEt)手性水凝膠的制備方法包括兩步：(1)手性單體(AAc-L-PheEt)的制備，其具體方法參見文獻(Jiang?L.Chen?J.J，Chen?L.Preparation?and?Swelling?Behavior?of?Poly(N-isopropylacrylamide-co-acrylic?Acid?Derivatived?L-phenylalanine)Hydrogels.2010，2(1)：184-189.)：(2)多孔pH敏感型P(AAc-co-AAPheEt)手性水凝膠的制備，具體方法如下：