[發明專利]一種苯硼酸基葡萄糖響應性的糖敏微凝膠的制備方法

在審

• 申請號: 202011110336.5
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112250978A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 俞豪杰;王立;王楠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08L33/24
• 分類號: C08L33/24;C08L29/04;C08F220/54;C08F230/06;C08F220/60;G01N27/327;G01N27/48
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種苯硼酸基葡萄糖響應性的糖敏微凝膠的制備方法。以N?異丙基丙烯酰胺、3?丙烯酰胺基苯硼酸和N?二甲氨基丙基丙烯酰胺作為單體，以偶氮二異丁腈作為引發劑，采用自由基共聚的方法合成聚合物，得到的聚合物和聚乙烯醇采用反相微乳液法制備得到葡萄糖響應性的糖敏微凝膠。本發明所用原料及設備為現有能獲得的原料和設備，糖敏微凝膠的制備過程簡單，但所得的糖敏微凝膠能在生理環境下對葡萄糖濃度變化快速響應。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域的一種納米凝膠的制備方法，具體涉及了一種苯硼酸基葡萄糖響應性的糖敏微凝膠的制備方法。

背景技術

糖尿病是當今世界嚴重影響人類生命健康的疾病之一，2017年，全球的糖尿病患者人數已達到4.25億。對糖尿病傳統的治療方式為注射胰島素，但注射劑量不準確可能會引起低血糖等，嚴重危害患者的生命安全。所以，對葡萄糖濃度變化響應的微凝膠引起了廣泛關注。

體外測試結果表明，隨著葡萄糖濃度的變化，微凝膠體積發生變化，且變化有規律。通過將胰島素包裹在糖敏微凝膠中，可以制備隨葡萄糖濃度變化，釋放不同量胰島素，調節血糖濃度的微凝膠。也可以將該糖敏微凝膠應用于糖敏傳感器，實時檢測血糖濃度，達到預防糖尿病和治療糖尿病的目的。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種苯硼酸基葡萄糖響應性的糖敏微凝膠的制備方法，該方法所用原料為現有能獲得的原料，糖敏微凝膠制備過程簡單，但所得的糖敏微凝膠能在生理環境下對葡萄糖濃度變化響應。

本發明的技術方案是：

以N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)、3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)和N-二甲氨基丙基丙烯酰胺(DMAPAA)作為單體，以偶氮二異丁腈(AIBN)作為引發劑，采用自由基共聚的方法合成聚合物，得到的聚合物和聚乙烯醇采用反相微乳液法制備得到葡萄糖響應性的糖敏微凝膠。3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)具有好的葡萄糖響應性，N-二甲氨基丙基丙烯酰胺(DMAPAA)的氨基是強吸電子基團，可以降低3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)的pKa，聚乙烯醇(PVA)毒性小，具有良好的生物相容性且能和3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)結合形成可逆的硼酸酯鍵。

苯硼酸基葡萄糖響應性的糖敏微凝膠的制備方法，包括以下具體步驟：

(1)在裝有冷凝管、磁子及導氣管的容器中，加入N-異丙基丙烯酰胺、3-丙烯酰胺基苯硼酸、N-二甲氨基丙基丙烯酰胺、偶氮二異丁腈和無水甲醇，通氬氣30-60min，除去溶液中的氧，加熱溶液，反應12-24h，反應結束后濃縮溶液，濃縮后的溶液在300-500mL乙醚中沉淀，收集下層白色絮狀物，沉淀三次，抽濾后收集白色固體，白色固體放入真空烘箱中干燥至恒重后得到聚合物。

(2)取司盤80(Span 80)4000-5000mg溶于100-120mL液體石蠟中得到溶液，攪拌使溶液混合均勻后均分為兩份。

(3)取步驟(1)所得的聚合物100-200mg溶于5-10mL的水中得到聚合物水溶液，得到的聚合物水溶液逐滴滴入一份步驟(2)所得的溶液中，并攪拌混合均勻。

(4)取聚乙烯醇100-200mg溶于5-10mL的水中得到聚乙烯醇水溶液，得到的聚乙烯醇水溶液逐滴滴入另一份步驟(2)所得的溶液中，并攪拌混合均勻。

(5)步驟(3)所得的聚合物水溶液滴加到步驟(4)所得的聚乙烯醇水溶液中，以1300rpm/min的攪拌速度使溶液攪拌混合均勻。

(6)步驟(5)所得的溶液在離心機中離心后，將上層清液倒掉，得到下層產物。

(7)向步驟(6)所得的下層產物中加入25-30mL異丙醇，并放入離心機中進行離心。

(8)步驟(7)重復三次，倒掉上清液，得到下層產物，向下層產物中加入10-20mL超純水，凍干后得到葡萄糖響應性微凝膠。