[發明專利]一種基于P（MVE?alt?MA）光控水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201410131093.1
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN104311844B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 張天柱;馬曉娥;顧寧
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08J3/075;C08L87/00;C08G81/02;A61K47/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 馮慧

技術領域

本發明涉及水凝膠制備領域，具體涉及一種基于P（MVE-alt-MA）光控水凝膠及其制備方法。

背景技術

水凝膠（Hydrogel）是以水為分散介質的凝膠。智能型水凝膠是一類對外界刺激能產生敏感響應的水凝膠,外界刺激可以是溫度、pH值、鹽濃度、光、化學物質等。根據對外界刺激的響應情況,智能型水凝膠分為:溫度響應性水凝膠、pH-響應性水凝膠、光響應性水凝膠、壓力響應性水凝膠、生物分子響應性水凝膠、電場響應性水凝膠等。由于智能型水凝膠的獨特響應性,在化學轉換器、記憶元件開關、傳感器、人造肌肉、化學存儲器、分子分離體系、活性酶的固定、組織工程、藥物載體等方面具有很好的應用前景。其中光響應性水凝膠是一類在光作用下能迅速發生化學或物理變化而做出響應的智能型高分子材料。通常情況下，光響應高分子凝膠由于光輻射（光刺激）而發生體積相轉變。如在紫外光輻射時，凝膠網絡中的光敏感基團發生光異構化、光解離，因基團構象和偶極矩的變化可使凝膠發生溶脹。光響應高分子凝膠最大特點是響應過程具有可逆性，離開光的作用凝膠又會恢復原來的狀態。

環糊精(Cyclodextrin,簡稱CD),是淀粉經葡萄糖基轉移酶發酵后得到的由D-吡喃葡萄糖單元通過α-l,4糖苷鍵首位連接而成的大環化合物。CD最主要的性質就是依據空腔的大小,利用疏水作用力,氫鍵和范德華力等,可同多種無機和有機客體分子以及聚合物大分子形成主-客體包結絡合物。環糊精與客體分子的“鎖-鑰匙”包合作用,是一種純粹的分子間非共價鍵作用力,利用這一超分子作用力可以構筑大分子網絡體系。在客體分子中，偶氮苯是一個具有光致異構化性質的客體分子。偶氮苯與β-環糊精（β-CD）包結絡合體系的光致可逆性使得其在功能性的組裝體和光敏材料方面具有廣泛的應用價值?；诃h糊精包合作用的超分子水凝膠研究中，其中接枝型環糊精聚合物為主體與偶氮苯改性聚合物為客體組裝制備光控水凝膠的報道自2004年日本Harada課題組首先報道。自此以來制備此類接枝型光控水凝膠中，環糊精，偶氮苯修飾的聚合物有聚丙烯酸、可德膠及透明質酸等。尚未見環糊精與偶氮苯分別接枝聚甲基乙烯基醚共聚馬來酸[P（MVE-alt-MA）]制備光控水凝膠的報道?，F有光控水凝膠的合成步驟復雜，主、客體主鏈多為不同種類聚合物，不易通過調節主—客體比例調節水凝膠的交聯度，從而阻礙產業化發展。而且已有報道中大多僅能看到主、客體組裝混合物粘度增大，因主客體相互作用受限而不能成膠。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于P（MVE-alt-MA）光控水凝膠及其制備方法，以解決現有技術中光控水凝膠合成步驟復雜，不易調節主、客體比例調節水凝膠的交聯度，成膠困難等缺陷。

為解決上述問題，本發明采用以下技術方案：

一種基于P（MVE-alt-MA）光控水凝膠，由接枝聚合物P（MVE-alt-MA）-g-β-CD和接枝聚合物P（MVE-alt-MA）-g-Azo按質量比1:3～3:1混合組裝得到，所述接枝聚合物P（MVE-alt-MA）-g-β-CD是以二環己基碳二亞胺（DCC）為催化劑，將β-環糊精(β-CD)和聚甲基乙烯基醚共聚馬來酸[P（MVE-alt-MA）]進行接枝反應得到；所述P（MVE-alt-MA）-g-Azo是以DCC為催化劑，將對氨基偶氮苯(Azo)和P（MVE-alt-MA）進行接枝反應得到。

上述基于P（MVE-alt-MA）光控水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、配制β-CD的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，加入DCC，再逐滴加入P（MVE-alt-MA）的DMF溶液，在N₂氛圍及60℃～100℃條件下以600rpm～1700rpm攪拌8h～12h，旋轉蒸發除去溶劑后，溶于水，透析3天～7天，凍干，得到接枝聚合物P（MVE-alt-MA）-g-β-CD；其中，P（MVE-alt-MA）中的酸酐單元和β-CD的摩爾比為20:1～5:1；DCC和P（MVE-alt-MA）的摩爾比為1:50～1:2；

步驟二、配制P（MVE-alt-MA）的DMF溶液，加入DCC，再逐滴加入Azo的DMF溶液，在60℃～100℃條件下以600rpm～1700rpm攪拌12h～36h，抽濾，濾液旋轉蒸發除去溶劑后，溶于水，透析3天～7天，得到接枝聚合物P（MVE-alt-MA）-g-Azo；其中，P（MVE-alt-MA）中的酸酐單元和Azo的摩爾比為10:1～2:1；DCC和P（MVE-alt-MA）的摩爾比為1:50～1:2；