一種雙敏感性環(huán)糊精超分子聚集體的制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種雙敏感性環(huán)糊精超分子聚集體的制備方法，屬于功能材料【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明首先用4-羥基肉桂酸(4HCA)修飾β-環(huán)糊精(β-CD)制備主體分子——光敏感性4-羥基肉桂酸-環(huán)糊精(4HCA-CD)；再以末端帶金剛烷(AD)的三硫酯作為鏈轉(zhuǎn)移劑，用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)法制備溫度敏感性客體聚合物——雙臂金剛烷-聚(N-異丙基丙烯酰胺)-金剛烷(AD-PNIPAM-AD)；利用β-CD的疏水空腔和AD之間的絡(luò)合性能，構(gòu)筑了雙敏感性超分子包合物4HCA-CD/AD-PNIPAM-AD；將4HCA-CD/AD-PNIPAM-AD進(jìn)行自組裝形成超分子聚集體，其形態(tài)、大小可以通過(guò)改變光、溫度實(shí)現(xiàn)可逆轉(zhuǎn)變。本發(fā)明制得的超分子聚集體具有良好的光/溫度雙敏感性，能夠?qū)ν饨绱碳みM(jìn)行智能相應(yīng)，使其在藥物負(fù)載、控制釋放等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雙敏感性環(huán)糊精超分子聚集體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]一種雙敏感性環(huán)糊精超分子聚集體的制備方法，屬于功能材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)糊精(Cyclodextrins, CDs)是由D-吡喃葡萄糖單元通過(guò)α-1，4_糖苷鍵連接而成的環(huán)狀低聚糖，作為典型的主體分子，其物理化學(xué)性能的研究最近幾年備受關(guān)注。CD分子具有略呈錐形的中空?qǐng)A筒立體環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在其結(jié)構(gòu)中，外側(cè)由C2和C3的仲羥基和C6的伯羥基構(gòu)成，具有親水性；而空腔內(nèi)由于受到C-H鍵的屏蔽作用形成了疏水區(qū)。CD內(nèi)腔疏水而外部親水的特性使CD及其衍生物可依據(jù)范德華力、疏水相互作用力、主客體分子間的相互作用等與尺寸匹配的疏水性分子包合，以制備環(huán)糊精化合物、環(huán)糊精納米粒子和水凝膠等，可應(yīng)用于制藥、催化劑、化妝品、食品等領(lǐng)域。如果能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外界刺激進(jìn)行智能相應(yīng)，則它們?cè)谒幬镓?fù)載、控制釋放等領(lǐng)域?qū)⒕哂懈鼜V闊的應(yīng)用。
[0003]肉桂酸衍生物是一類(lèi)生物基單體，廣泛分布于稻類(lèi)、豆類(lèi)、竹類(lèi)等植物中，具有優(yōu)異的抗氧化、抗腫瘤、降血壓、抗輻射等性能，被廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)藥、染料、食品、日用品等領(lǐng)域。肉桂酸類(lèi)化合物具有優(yōu)良的生理活性，而且具有優(yōu)異的光學(xué)特性，如tran/cis異構(gòu)化和[2+2]環(huán)化；因而，可以通過(guò)對(duì)光照頻率、光照位置、光照強(qiáng)度及光照時(shí)間長(zhǎng)短的選擇，實(shí)現(xiàn)“智能”調(diào)控。
[0004]盡管目前對(duì)具有刺激響應(yīng)性的CD超分子組裝體的研究報(bào)道較多，但是還沒(méi)有具有光敏感性的肉桂酸基與CD結(jié)合以制備刺激響應(yīng)性超分子聚合物的研究。鑒于此，本發(fā)明分別以光敏感環(huán)糊精衍生物與溫度敏感聚合物為主客體，通過(guò)環(huán)糊精與金剛烷間的包結(jié)絡(luò)合作用制備具有光/溫度雙敏感性的超分子聚集體，超分子聚集體的形態(tài)、大小可以通過(guò)改變光、溫度實(shí)現(xiàn)可逆轉(zhuǎn)變。本發(fā)明制得的超分子聚集體具有良好的光敏感性和溫度敏感性，能夠?qū)ν饨绱碳みM(jìn)行智能相應(yīng)，使其在藥物負(fù)載、控制釋放等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是利用一種光敏感性環(huán)糊精衍生物與溫度敏感性聚合物主客體間的包結(jié)絡(luò)合作用制備同時(shí)具有光/溫度雙敏感性的環(huán)糊精超分子聚集體。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:以4-羥基肉桂酸(4HCA)為功能基修飾環(huán)糊精(CD)制備主體分子——光敏感性4-羥基肉桂酸-環(huán)糊精(4HCA-CD);再以末端帶金剛烷(AD)的三硫酯作為鏈轉(zhuǎn)移劑，用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)法制備末端帶AD基團(tuán)的溫度敏感性客體聚合物——雙臂金剛烷-聚(N-異丙基丙烯酰胺)_金剛烷(AD-PNIPAM-AD)；利用β-CD的疏水空腔和AD之間的絡(luò)合性能，構(gòu)筑了微響應(yīng)超分子包合物4HCA-CD/AD-PNIPAM-AD;進(jìn)一步在一定條件下使環(huán)糊精聚合物進(jìn)行自組裝形成超分子聚集體，其制備方法如下:
[0007](1)4HCA-CD 的合成
[0008]為避免4HCA發(fā)生內(nèi)酰氯化，先用乙酸酐將4HCA的羥基進(jìn)行乙酰化，再用氯化亞砜與4HCA中的羧基反應(yīng)，得到4-乙?；夤瘐Ｂ?；將其與P -CD在無(wú)水吡啶中室溫下反應(yīng)5h;反應(yīng)結(jié)束后加少許水終止反應(yīng)，減壓蒸餾除去吡啶。余物用甲醇萃取，然后再在甲醇-水中重結(jié)晶兩次，得到4HCA-⑶，得產(chǎn)物為紅褐色粉末；其摩爾比4HCA:⑶為1:1~5: I，結(jié)構(gòu)式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種雙敏感性環(huán)糊精超分子聚集體的制備方法，其特征是以4-羥基肉桂酸(4HCA)為功能基修飾環(huán)糊精(CD)制備主體分子——光敏感性4-羥基肉桂酸-環(huán)糊精(4HCA-CD)；再以末端帶金剛烷(AD)的三硫酯作為鏈轉(zhuǎn)移劑，用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)法制備末端帶AD基團(tuán)的溫度敏感性客體聚合物——雙臂金剛烷-聚(N-異丙基丙烯酰胺)_金剛烷(AD-PNIPAM-AD);利用P -⑶的疏水空腔和AD之間的絡(luò)合性能，構(gòu)筑了微響應(yīng)超分子包合物4HCA-CD/AD-PNIPAM-AD ;進(jìn)一步在一定條件下使環(huán)糊精聚合物進(jìn)行自組裝形成超分子聚集體，其制備方法如下: (D4HCA-CD的合成 為避免4HCA發(fā)生內(nèi)酰氯化，先用乙酸酐將4HCA的羥基進(jìn)行乙?；?，再用氯化亞砜與4HCA中的羧基反應(yīng)，得到4-乙酰基肉桂酰氯；將其與P -CD在無(wú)水吡啶中室溫下反應(yīng)5h ；反應(yīng)結(jié)束后加少許水終止反應(yīng)，減壓蒸餾除去吡啶。余物用甲醇萃取，然后再在甲醇-水中重結(jié)晶兩次，得到4HCA-CD，得產(chǎn)物為紅褐色粉末； (2)AD-PNIPAM-AD的制備 先在二硫化碳、四丁基溴化銨、甲苯的混合液中滴加50%的氫氧化鈉溶液，滴完后繼續(xù)滴入丙酮和氯仿(I: D的混合液(一秒一滴)，在15~20°C內(nèi)攪拌反應(yīng)12h以上，反應(yīng)結(jié)束后得到S，S- 二( a，a ’甲基-a ”乙酸)三硫代碳酸碳酯(TTC);然后將其與氯化亞砜在二氯甲烷溶劑中加熱回流反應(yīng)7h，減壓蒸餾除去除溶劑和未反應(yīng)的氯化亞砜，得產(chǎn)物酰氯化S，S- 二( a，a ’甲基-a ”乙酸)三硫代碳酸碳酯(TTC-Cl);將1-金剛烷醇(AD)的THF溶液冰浴下滴入TTC-C1，室溫反應(yīng)4h后，升溫至60°C過(guò)夜，得到兩端為AD的鏈轉(zhuǎn)移劑AD-TTC-AD ;最后將NIPAM在AIBN引發(fā)下、以AD-TTC-AD為鏈轉(zhuǎn)移劑于70°C下進(jìn)行RAFT聚合，得到溫敏性AD-PNIPAM-AD ； (3)AD-PNIPAM-AD與4HC`A-CD超分子包合物的制備 分別稱(chēng)取AD-PNIPAM-AD，4HCA-CD溶解在DMF中，配置溶液的濃度為lmg/mL，兩者混合后超聲Ih ； (4)AD-PNIPAM-AD與4HCA-CD超分子聚集體的制備 將AD-PNIPAM-AD與4HCA-CD包合物溶解在DMF中，配成2mg/mL的溶液，在攪拌條件下以25y L/min的速度向聚合物溶液中緩慢滴加相同體積的超純水，室溫下攪拌12h，然后透析3-5天，再冷凍干燥4-5天。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏性主體分子，其特征是以4HCA為功能基修飾的CD，其摩爾比4HCA:⑶為1:1~5: I，所得光敏性⑶衍生物的結(jié)構(gòu)為: 表示成4HCA-CD。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度敏感性客體聚合物，其特征是以末端帶金剛烷(AD)的三硫酯作為鏈轉(zhuǎn)移劑，用RAFT法制備制備末端帶AD的溫度敏感性客體聚合物，所得聚合物的結(jié)構(gòu)為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超分子包合物，其特征是具有光敏感性、可以發(fā)生[2+2]環(huán)化，經(jīng)紫外光照，超分子包合物的分子量比光照前的增大約一倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超分子聚集體，其特征是超分子聚集體的形態(tài)、大小可以通過(guò)改變光、溫度實(shí)現(xiàn)可逆轉(zhuǎn)變；所得聚集體分散液從室溫25°C升高到60°C再降低到25V,聚集體的粒徑從3500nm降低到390nm再恢復(fù)到3500nm,發(fā)生可逆變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙敏感型環(huán)糊精超分子聚集體，其特征是具有良好的光敏感性和溫度敏感性，能夠?qū)ν饨绱碳みM(jìn)行智能相應(yīng)，使其在藥物負(fù)載、控制釋放等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
【文檔編號(hào)】C08F120/54GK103524751SQ201310409777
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】施冬健, 劉蓉瑾, 陳明清, 吳超, 陳元?jiǎng)? 潘陽(yáng)陽(yáng) 申請(qǐng)人:江南大學(xué)