[發(fā)明專利]一種三重響應性納米凝膠的制備方法及其應用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710113936.9 | 申請日： | 2017-02-28 |
| 公開（公告）號： | CN106883340B | 公開（公告）日： | 2019-08-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王國杰;陳碩;鄭雪薇 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京科技大學 |
| 主分類號： | C08F220/06 | 分類號： | C08F220/06;C08F220/36;C08F222/38;A61K49/00;A61K9/06;A61K47/32;A61K31/704;A61P35/00;B82Y40/00 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 三重 響應 納米 凝膠 制備 方法 及其 應用 | ||
一種三重響應性納米凝膠的制備方法及其應用。本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及聚合物納米凝膠的制備和應用，具體步驟為：將通過酰化反應制備得到的甲基丙烯酸螺吡喃酯、丙烯酸、N,N’?雙（丙烯酰）胱胺、十二烷基硫酸鈉按照摩爾比為2:30:1:1～2:50:1:1加入充滿氮氣的容器中，在一定溫度下，反應若干小時，冷凍干燥后得到三重響應性聚丙烯酸?共?甲基丙烯酸螺吡喃酯納米凝膠。本發(fā)明實現(xiàn)了納米凝膠對客體分子的裝載，并且實現(xiàn)了在光、pH、還原物質(zhì)（DTT）不同的單一或協(xié)同外場刺激下的控制釋放，同時本方法簡單，成本低，能更好的適應復雜的生物體環(huán)境，應用于生物熒光細胞成像治療以及藥物遞送。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及聚合物納米凝膠的制備和應用。
背景技術(shù)
納米凝膠是亞微米尺寸的三維交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)，并且由具有納米尺寸空間的水凝膠顆粒實體組成，因此其同時具有上述水凝膠和納米顆粒的特征。聚合物納米凝膠由親水性聚合物或環(huán)境敏感性聚合物組成,通過對環(huán)境的響應,發(fā)生相應的膨脹或收縮。刺激響應性聚合物納米凝膠是能對外界不同刺激產(chǎn)生響應的納米凝膠，因此又稱作智能納米凝膠。外界刺激通常包括：環(huán)境溫度，分散介質(zhì)pH，光照，磁場，特定的化學物質(zhì)以及離子強度的變化。
近些年，國內(nèi)外研究小組關(guān)于單/雙重刺激響應納米凝膠的研究比較廣泛，例如Ding Jianxun等人設(shè)計研究了還原物質(zhì)單重刺激響應甲氧基聚(乙二醇)-聚(L-苯丙氨酸-共-L-胱氨酸)納米凝膠，用來在生物體內(nèi)藥物轉(zhuǎn)移與釋放；LuXihua等人研究了溫度和pH雙重刺激響應聚(N,N-二乙基丙烯酰胺/丙烯酸)納米凝膠，在不同溫度和pH條件下可控釋放裝載的客體分子。例如Yan Deyue等人報道了聚(二硒化物-磷酸鹽)自組裝納米凝膠用于癌癥治療以及HePeixin等人研究了溫度、還原物質(zhì)和pH三重刺激響應聚(N-異丙基丙烯酰胺-共-丙烯酸)納米凝膠應用于抗癌藥物的傳遞，這兩個研究組都成功合成了刺激響應納米凝膠并應用于體外藥物傳遞與釋放，但是由于材料自身的缺陷，難以通過自身實現(xiàn)細胞內(nèi)成像。
目前，刺激響應納米凝膠的制備工藝復雜、成本頗高、控制釋放條件單一、難以通過材料自身的熒光在細胞內(nèi)成像。同時，具有光、pH和還原物質(zhì)刺激響應，并且材料自身在光刺激后具有熒光的多重刺激響應納米凝膠還鮮有報道，因此，這類同時具有多重刺激響應性、結(jié)構(gòu)明確的聚合物材料得到了本領(lǐng)域研究人員的關(guān)注。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供具有對光，pH和還原物質(zhì)(DTT)響應的三重刺激響應性聚合物納米凝膠的制備方法，實現(xiàn)納米凝膠對已裝載的客體分子的可控釋放，同時本方法簡單，成本低，能更好的適應復雜的生物體環(huán)境，應用于生物熒光細胞成像治療以及藥物遞送。
本發(fā)明三重響應性納米凝膠制備方法的反應方程式為：
具體步驟為：將甲基丙烯酸螺吡喃酯、丙烯酸、N,N’-雙(丙烯酰)胱胺、十二烷基硫酸鈉按照摩爾比為2:30:1:1～2:50:1:1加入充滿氮氣的容器中，再放入油浴鍋內(nèi)，在一定溫度下攪拌一定時間后，加入過硫酸鉀溶液，繼續(xù)攪拌若干小時，通過透析的方法除去溶液中的雜質(zhì)后，冷凍干燥30～40小時得到三重響應性聚丙烯酸-共-甲基丙烯酸螺吡喃酯納米凝膠。
所述甲基丙烯酸螺吡喃酯是通過酰化反應制備得到，其分子結(jié)構(gòu)為：
所述油浴鍋內(nèi)反應的溫度為70℃～80℃，反應時間為0.5～1.5小時。
所述加入過硫酸鉀后攪拌反應的時間為10～20小時。
上所述合成的聚合物納米凝膠是兩親性的，納米凝膠不僅具有光和pH響應性，且具有還原物質(zhì)(DTT)響應性，分別實現(xiàn)了在光，pH和還原性物質(zhì)(DTT)刺激下的可控釋放。
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