[發明專利]聚合物、葡萄糖納米凝膠、葡萄糖納米凝膠組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201210512665.1
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102942695A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 陳學思;趙麗;肖春生;丁建勛;何盼;湯朝暉
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C08G69/40;C08J3/24;C08L77/04;A61K47/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及聚合物、葡萄糖納米凝膠、葡萄糖納米凝膠組合物及其制備方法。

背景技術

目前糖尿病患者人數呈現急劇增加的趨勢，世界衛生組織（WHO）預計2030年全球糖尿病患者人數將增至3.66億，其中在中國就有4.2千萬，可見對于糖尿病的治療已迫在眉睫。糖尿病是一種體內胰島素分泌不足而造成的血糖升高尿中含糖的內源性疾病，對于糖尿病的治療臨床上一般采取注射胰島素的方法。雖然注射胰島素能夠快速達到降低血糖的目的，但每天數次注射胰島素不僅麻煩，而且會出現皮膚紅腫、痛癢、硬結、感染等嚴重的副作用，給病人帶來了極大的身心痛苦。

環境敏感型材料是能夠響應外界環境刺激，如溫度、離子濃度、pH值、葡萄糖等，并發生相應變化的一類高分子材料。目前，常用的環境敏感材料包括：智能凝膠、壓電材料、磁致伸縮材料、電致伸縮材料、形狀記憶合金、自監測自修復復合材料等。其中，智能凝膠中葡萄糖敏感材料由于能夠響應葡萄糖濃度的變化而發生相應性能的改變，從而將所擔載胰島素等治療糖尿病的藥物釋放出來而得到廣泛的研究。

常用于葡萄糖敏感胰島素自調式給藥的材料主要有三類：基于凝集素伴刀豆球A（Con?A）的材料、基于葡萄糖氧化酶（GOD）的材料和基于苯硼酸（PBA）的材料。由于生物毒性和不穩定性限制了Con?A和GOD作為葡萄糖敏感胰島素傳遞系統的應用，所以，基于苯硼酸（PBA）的葡萄糖敏感材料在治療糖尿病的研究中具有更廣闊的前景。

現有技術公開了多種含有苯硼酸的葡萄糖敏感納米凝膠材料，如Valérie?Ravaine等用聚N-異丙基丙烯酰胺（NIPAAm）、苯硼酸、交聯劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺和乙二醇二（甲基丙烯酸）酯制備得到了對葡萄糖濃度十分敏感的納米凝膠（Langmuir,2011,27(20),p12693-12701）；現有技術也公開了一種聚（N-異丙基丙烯酰胺-co-4-丙烯基吡啶-co-丙烯酰氨基苯硼酸）葡萄糖敏感納米凝膠，所采用的交聯劑仍然是N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（Macromol.Chem.Phys.,2011,212,p1510-1514）。上述葡萄糖納米凝膠對葡萄糖濃度均較為敏感，但均采用不可生物降解類材料和化學交聯的方法制備，因此得到的葡萄糖納米凝膠生物降解性差、生物相容性差，因而其應用領域受到極大限制。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種葡萄糖納米凝膠，本發明提供的葡萄糖納米凝膠具有良好的生物降解性、生物相容性和葡萄糖敏感性。

本發明提供了具有式（I）結構的聚合物，

式（I）；

其中，m為聚合度，55≤m≤250；n為聚合度，20≤n≤150；0.1≤i/（i+j）≤1。

本發明提供了具有式（II）結構的葡萄糖納米凝膠，

式（II）；

其中，m為聚合度，55≤m≤250；n為聚合度，20≤n≤150；0.1≤i/（i+j）≤1,1≤k≤9。

優選的，0.3≤i/（i+j）≤0.7。

優選的，2≤k≤7。

相應的，本發明提供了具有式（I）結構的聚合物的制備方法，包括以下步驟：

將具有式（III）結構的聚合物和2-疊氮乙基-D-(+)-吡喃葡萄糖苷在催化劑的作用下反應得到具有式（I）結構的聚合物；

式（III）；

式（I）；

其中，m為聚合度，55≤m≤250；n為聚合度，20≤n≤150；0.1≤i/（i+j）≤1。

優選的，所述催化劑包括五甲基二乙烯三胺和溴化亞銅。

優選的，所述式（III）結構的聚合物中炔基基團和2-疊氮乙基-D-(+)-吡喃葡萄糖苷中疊氮基團的摩爾比為1:1~20。

優選的，具有式（III）結構的聚合物的制備方法包括以下步驟：

具有式（IV）結構的化合物和具有式（V）結構的化合物在端氨基聚乙二醇單甲醚鹽酸鹽的作用下發生開環聚合反應，得到具有式（III）結構的聚合物；

式（III）；

其中，m為聚合度，55≤m≤250；n為聚合度，20≤n≤150；0.1≤i/（i+j）≤1。

相應的，本發明提供了一種具有式（II）結構的葡萄糖納米凝膠的制備方法，包括以下步驟：