[發明專利]一種含環糊精與偶氮苯的光敏性水凝膠及其制備方法

無效

• 申請號: 201410079064.5
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103865083A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 賀小華;張莉莉;劉之龍
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08J3/075;C08L87/00;C08G83/00;C08G65/48;C08B37/16
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本發明屬于新材料技術領域，具體涉及一種智能型高分子材料技術，更具體地涉及一種含環糊精與偶氮苯的光敏性水凝膠及其制備方法。?

背景技術

智能型水凝膠是能對外界環境(如溫度、PH值、電、光、磁場、特定生物分子等)微小的變化或刺激有顯著應答的三維網絡結構的親水性聚合物，在藥物釋放、化學分離、化學傳感器和催化劑等方面有廣闊的應用前景。具有光可逆化特性的分子在光照下會發生構象變化，如偶氮苯及其衍生物在紫外光照射下會發生可逆的順反異構化反應，以它作為光敏性基團可以制備得到光敏性水凝膠。目前此種光敏性水凝膠的制備方法主要是利用均聚物或共聚物的方法將光敏性基團引入聚合物主鏈或側鏈，例如趙義平等人先合成乙烯基取代的偶氮苯，在交聯劑和引發劑存在下再與丙烯酰胺共聚(中國專利申請：200610016425.7)。但這種水凝膠體系共聚或者均聚的方法難以控制所得產物分子量及分子量分布，得到的產品性質差異大，光響應性不夠明顯。又如李莉等人將α-環糊精和單氨基取代的偶氮苯分別接枝到聚丙烯酸上，然后將兩者復配，利用環糊精的包合能力和偶氮苯的光敏特性制備了一類具有溶膠-凝膠相轉變行為的光敏水凝膠體系(中國專利申請：201110359858.3)。但該種水凝膠體系是關于光刺激響應型的二元體系的水凝膠，對于sol-gel之間的相互轉換效果在宏觀上表現均不夠明顯，且該體系的生物相容性不夠好。?

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種新型的含環糊精與偶氮苯的光敏性水凝膠，所述水凝膠是一種三元體系水凝膠，包含α-環糊精，聚乙二醇(PEG10K)和偶氮苯修飾的二代樹枝狀分子(Me-G₂-Azo)，具有明顯光敏性以及良好的生物相容性。其中，α-環糊精和偶氮苯基團的摩爾比為1∶1～1.5∶1。?

本發明含環糊精與偶氮苯的光敏性水凝膠的明顯光敏性在于，將聚乙二醇PEG10K與α-環糊精混合制備得到聚輪烷水凝膠，然后在所述聚輪烷水凝膠中加入水溶性的樹枝狀分子Me-G₂-Azo，水凝膠轉變為溶膠，采用波長為365nm的紫外光其進行照射30min后，避光放置10小時會出現溶膠-凝膠轉換回復到凝膠狀態。再采用波長為450nm的可見光對形成的水凝膠照射40min，靜置8小時再次出現溶膠。本發明含環糊精與偶氮苯的光敏性水凝膠對于365nm紫外光以及450nm可見光具有明顯的光敏性。?

本發明提供一種含有環糊精與偶氮苯的新型光敏水凝膠的制備方法。將聚乙二醇(PEG10K)與α-環糊精混合制備出聚輪烷水凝膠，在制備出的聚輪烷水凝膠中加入具有良?好生物相容性的水溶性光敏二代樹枝狀分子(Me-G₂-Azo)，通過交替照射紫外光與可見光可實現聚輪烷水凝膠的分解與重新組裝。其中，由于加入含反式結構偶氮苯的二代樹枝狀分子，Me-G₂-Azo中的偶氮苯替代乙二醇單元與α-環糊精復合，聚輪烷水凝膠分解；通過紫外光照射后，偶氮苯變為順式結構失去了與α-環糊精復合的能力，聚乙二醇再次與α-環糊精復合形成聚輪烷水凝膠；隨后通過可見光照射后，偶氮苯又轉變為反式結構，從而達到可逆水凝膠的溶膠-凝膠和凝膠-溶膠轉換效果。本發明光敏性水凝膠在光控馬達、光控開關、光控藥物釋放等領域有很大的潛在應用價值。?

具體的，本發明含環糊精與偶氮苯光響應性的智能型高分子水凝膠的制備方法包括，將聚乙二醇(PEG10K)與α-環糊精混合制備出聚輪烷水凝膠；然后在所得的聚輪烷水凝膠中加入水溶性的樹枝狀分子(Me-G₂-Azo)，使水凝膠轉變為溶膠，再用波長為365nm的紫外光對其進行照射使溶膠-凝膠轉換回復到凝膠狀態，即溶膠回復到凝膠狀態，再采用波長為450nm的可見光對形成的水凝膠照射再次凝膠-溶膠轉換。由此制備得到一類通過照射紫外光與可見光可實現溶膠-凝膠可逆轉變的新型三元光敏水凝膠體系。?

本發明中，“三元光敏水凝膠體系”是指含有α-環糊精，聚乙二醇(PEG10K)和偶氮苯修飾的二代樹枝狀分子(Me-G₂-Azo)的光敏水凝膠體系，具有良好的生物相容性等有益效果。?

本發明提供一種含環糊精與偶氮苯的光敏性水凝膠的制備方法，將聚乙二醇PEG10K與α-環糊精混合制備得到聚輪烷水凝膠，然后在所述聚輪烷水凝膠中加入水溶性的樹枝狀分子Me-G₂-Azo，水凝膠轉變為溶膠，通過交替照射紫外光和可見光進行重新組裝與分解制備得到所述含環糊精與偶氮苯的光敏性三元水凝膠體系。?