一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠及其制備方法，共聚物納米水凝膠為P(DEA-co-DMA)；制備方法為：將單體A、單體B、交聯(lián)劑和乳化劑溶于去離子水中，在氮?dú)夥諊?，?0-25℃條件下，攪拌80-120min，然后升溫至65-80℃，保溫30-50min，然后加入引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)0.5-4h，透析，即得。本發(fā)明采用的方法工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保，在低引發(fā)劑用量的條件下合成了高含量親水性單體的共聚物納米水凝膠，具有納米凝膠微球粒徑逐漸增大，體積相轉(zhuǎn)變溫度逐漸升高，相轉(zhuǎn)變溫度范圍越來(lái)越寬的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米水凝膠及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水凝膠是一種介于液體和固體之間的能顯著地溶脹于水并保持大量水分但不溶解于水的親水聚合物，作為一類“軟材料”在自然界中廣泛存在。智能型水凝膠能隨著外界刺激的變化而做出柔和的物理或化學(xué)響應(yīng)，當(dāng)前頗受關(guān)注，在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)、電子與機(jī)械元件等領(lǐng)域都有良好的應(yīng)用前景。溫度響應(yīng)性水凝膠是應(yīng)用最為廣泛、研究者最感興趣的一類智能水凝膠，它是可隨溫度的變化而發(fā)生可逆性收縮-膨脹的水凝膠。其中最典型的是聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPA)水凝膠，其體積相轉(zhuǎn)變溫度(VPTT)為32°C，較為接近人體體溫。使得它在藥物的控制釋放，酶的固定化、物料分離和生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
[0003]N, N- 二乙基丙烯酰胺(DEA)與NIPA結(jié)構(gòu)類似，都能生成溫度響應(yīng)性的均聚物，其聚合物的VPTT在30°C附近。與NIPA相比，DEA的酰胺基團(tuán)上沒(méi)有剩余質(zhì)子，使得DEA只能作為質(zhì)子受體形成分子間氫鍵，而不能作為質(zhì)子供體形成分子內(nèi)氫鍵。正是其與NIPA結(jié)構(gòu)上的這種差別，使得TOEA水凝膠的相轉(zhuǎn)變過(guò)程相對(duì)比較舒緩，因此有相對(duì)較好的生物相容性，更適合于應(yīng)用到生命科學(xué)中。近些年也受到了研究者的青睞，例如Wu等用激光光散射研究了 DEA共聚物中共聚單體對(duì)其形成介觀微球相的影響(Siu M1Liu H, Zhu XX，WuC.Macromolecules.2003; 36:2103.)；Zhu 等就 DEA/HEMA 中 HEMA 的引入對(duì)其溫度響應(yīng)性的增強(qiáng)進(jìn)行了研究(Colonne M, Chen Y, Wu S，F(xiàn)reiberg S, Giasson S，Zhu XX.BioconjugateChem.2007; 18:999.) ；Barron等認(rèn)為DMA/DEA無(wú)規(guī)共聚物的VPTT隨著親水性單體DMA的增加而提高(Buchholz BA, Doherty EA, Albarghouthi MN, Bogdan FM, Zahn JM, BarronAE.Anal.Chem.2001; 73:157.[PubMed: 11199960])。但是，這些研究基本都局限于是基于DEA的共聚線性高分子，而基于DEA的共聚高分子微球的合成及性能研究很少。Lu等合成了高含量 DMA 的 DEA/DMA 共聚微球(Lu X, Sun M, Barron A, J Colloid InterfaceSc1.2011，357，345-353)，但其微球的尺寸分散性較寬，限制了其納米凝膠在應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠及其制備方法，該發(fā)明采用的方法工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保，在低引發(fā)劑用量下引入了高含量的親水性單體DMA，合成了高含量親水性單體的共聚物納米水凝膠。具有納米凝膠微球粒徑逐漸增大，體積相轉(zhuǎn)變溫度逐漸升高，相轉(zhuǎn)變溫度范圍越來(lái)越寬的特點(diǎn)。
[0005]親水性單體DMA的加入提高了水凝膠的穩(wěn)定性和共聚物的體積相轉(zhuǎn)變溫度。
[0006]本發(fā)明的一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠，所述共聚物納米水凝膠聚(N，N-二乙基丙烯酰胺-co-N，N-二甲基丙烯酰胺)即P(DEA-co-DMA);包括重復(fù)單元A和
【權(quán)利要求】
1.一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠，其特征在于:所述共聚物納米水凝膠為聚(N, N- 二乙基丙烯酰胺-CO-N，N- 二甲基丙烯酰胺)即P(DEA-co-DMA);包括重復(fù)單元A和重復(fù)單元B，

其中A的結(jié)構(gòu)為
2.一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠的制備方法，包括: 將單體Α、單體B、交聯(lián)劑和乳化劑溶于去離子水中，在氮?dú)夥諊?，?0-25°C條件下，攪拌80-120min，然后升溫至65_80°C，保溫30_50min，然后加入引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)0.5_4h，透析，即得溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠；其中單體A為N，N- 二乙基丙烯酰胺DEA ;單體B為N，N- 二甲基丙烯酰胺DMA ;單體A和單體B的質(zhì)量比為1: 0.1~I，單體A占反應(yīng)原料總重量的0.5~0.9%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠的制備方法，其特征在于: 所述交聯(lián)劑為N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺；交聯(lián)劑為單體質(zhì)量總和的1%_15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠的制備方法，其特征在于: 所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉；乳化劑為單體質(zhì)量總和的1%_7%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠的制備方法，其特征在于: 所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨；引發(fā)劑為單體質(zhì)量總和的0.1%-3%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠的制備方法，其特征在于: 所述透析為采用去離子水浸泡3-7天，每天換一次水；所用透析袋的截留分子量為8000-14000。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠的制備方法，其特征在于: 所述溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠，濃縮，20-30°C下靜置2~3hr，得到膠體晶體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種溫敏性非離子型共聚物納米水凝膠的制備方法，其特征在于: 所述濃縮為在45-50°C濃縮，濃縮濃度至2wt%-8wt%。
【文檔編號(hào)】C08F220/54GK103739774SQ201410006639
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】魯希華, 李雪婷, 王朋, 邱高 申請(qǐng)人:東華大學(xué)