[發(fā)明專利]一種基于甲基乙烯基醚馬來(lái)酸共聚物/海藻酸復(fù)合光敏感雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610184276.9
• 申請(qǐng)日: 2016-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105670310A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)熘?/a>;馬曉娥;周乃珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L87/00
• 分類號(hào): C08L87/00;C08L5/04;C08L29/10;C08G81/02;C08J3/075
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國(guó)強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于甲基乙烯基醚馬來(lái) 酸共聚物(P(MVE-alt-MA))/海藻酸(SA)復(fù)合光敏感雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的 制備方法。具體是應(yīng)用包結(jié)絡(luò)合作用及離子交聯(lián)形成的光敏感雙網(wǎng)絡(luò)水凝 膠。

背景技術(shù)

水凝膠因具有與活體組織類似的多孔彈性水合網(wǎng)絡(luò),且有利于 氧、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物在其中的傳輸,可為細(xì)胞粘附、增殖和分 化提供理想的三維微環(huán)境。目前水凝膠已廣泛用于藥物或蛋白輸 送、組織工程、體外細(xì)胞三維培養(yǎng)等生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。制備水 凝膠的交聯(lián)方法主要包括物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)兩種。其中物理交 聯(lián)方法的優(yōu)勢(shì)在于工藝簡(jiǎn)單,不引入有毒成分的引發(fā)劑、交聯(lián)劑等， 劣勢(shì)在于形成水凝膠強(qiáng)度不夠高。為提高水凝膠的力學(xué)性能,出現(xiàn) 了如雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠、互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠、納米復(fù)合凝膠和 拓?fù)渌z等的研究。其中雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠發(fā)展重點(diǎn)集中 在于利用常規(guī)原料,簡(jiǎn)單的方法制備出高含水率、高強(qiáng)度的雙網(wǎng)絡(luò) 水凝膠。

智能型水凝膠是一類對(duì)外界刺激能產(chǎn)生敏感響應(yīng)的水凝膠, 外界刺激可以是溫度、pH值、鹽濃度、光、化學(xué)物質(zhì)等。根據(jù)對(duì) 外界刺激的響應(yīng)情況,智能型水凝膠分為:溫度響應(yīng)性水凝膠、 pH-響應(yīng)性水凝膠、光響應(yīng)性水凝膠、壓力響應(yīng)性水凝膠、生物分 子響應(yīng)性水凝膠、電場(chǎng)響應(yīng)性水凝膠等。由于智能型水凝膠的獨(dú) 特響應(yīng)性,在化學(xué)轉(zhuǎn)換器、記憶元件開(kāi)關(guān)、傳感器、人造肌肉、化 學(xué)存儲(chǔ)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(yīng)用前景。其中光響應(yīng)性水凝膠是一類在光作 用下能迅速發(fā)生化學(xué)或物理變化而做出響應(yīng)的智能型高分子材 料。通常情況下，光響應(yīng)高分子凝膠由于光輻射(光刺激)而發(fā) 生體積相轉(zhuǎn)變。如在紫外光輻射時(shí)，凝膠網(wǎng)絡(luò)中的光敏感基團(tuán)發(fā) 生光異構(gòu)化、光解離，因基團(tuán)構(gòu)象和偶極矩的變化可使凝膠發(fā)生 溶脹。

因此，從生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用角度考慮，研制出具有高含水率、 高強(qiáng)度的、制備方法簡(jiǎn)單、低溶脹的智能型水凝膠是十分重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于甲基乙烯基醚馬來(lái)酸共聚物(P (MVE-alt-MA))/海藻酸(SA)復(fù)合光敏感雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法， 以解決現(xiàn)有技術(shù)中水凝膠合成步驟復(fù)雜，強(qiáng)度低，生物相容性差等缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于甲基乙烯基醚馬來(lái)酸共聚物/海藻酸復(fù)合光敏感雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠， 其為3D網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由含有P(MVE-alt-MA)-g-β-CD,海藻酸鈉(SA) 和乳酸鈉的溶液逐滴加入到含有P(MVE-alt-MA)-g-azo和氯化亞鐵(FeCl₂) 溶液并暴露在空氣中，溶液中P(MVE-alt-MA)通過(guò)β-CD和azo間包結(jié) 絡(luò)合作用交聯(lián)，海藻酸鈉通過(guò)Fe²⁺被空氣氧化成的Fe³⁺交聯(lián)，得到P (MVE-alt-MA)/SA復(fù)合光敏感雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠；所述接枝聚合物P (MVE-alt-MA)-g-β-CD是以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞 胺鹽酸鹽(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)為催化劑，將6-乙 二胺-β-環(huán)糊精和P(MVE-alt-MA)進(jìn)行接枝反應(yīng)得到；所述P (MVE-alt-MA)-g-azo是以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺 鹽酸鹽(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)為催化劑，將對(duì)氨基 偶氮苯(azo)和P(MVE-alt-MA)進(jìn)行接枝反應(yīng)得到。

一種制備基于甲基乙烯基醚馬來(lái)酸共聚物/海藻酸復(fù)合光敏感雙網(wǎng)絡(luò)水 凝膠的方法，：包括如下步驟：

步驟一、制備接枝聚合物P(MVE-alt-MA)-g-β-CD：將甲基乙 烯基醚馬來(lái)酸共聚物(P(MVE-alt-MA))的N,N-二甲基甲酰胺溶液中加入 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N-羥基 琥珀酰亞胺(NHS)，室溫避光條件下攪拌均勻，再逐滴加入6-乙二 胺-β-環(huán)糊精的N,N-二甲基甲酰胺溶液，在N₂氛圍及25℃～60℃ 條件下攪拌反應(yīng)，結(jié)束后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)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；