一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑及組裝方法及用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑及組裝方法及用途，水溶性雙光子聚合引發(fā)劑，是由主體分子2‐羥丙基β‐環(huán)糊精與客體分子2,7‐二（4‐戊烷氧基苯乙烯）‐蒽醌組裝而成，所述2,7‐二（4‐戊烷氧基苯乙烯）‐蒽醌分子式如I所示：。本發(fā)明的一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑能在水相中引發(fā)雙光子聚合加工三維水凝膠，所用的激光加工能量比現(xiàn)有技術(shù)加工能量（20-60mW）低，并且克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的有機(jī)溶劑的殘留的不足。
【專利說明】一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑及組裝方法及用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雙光子微加工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑及組裝方法及用途。
【背景技術(shù)】
[0002]雙光子吸收是指在強(qiáng)激光作用下一個(gè)分子同時(shí)吸收兩個(gè)光子的過程，是一種強(qiáng)激光作用下光與物質(zhì)相互作用的現(xiàn)象。由于發(fā)生雙光子吸收而引發(fā)的光聚合過程稱為雙光子聚合。雙光子聚合微加工是雙光子聚合的一個(gè)重要應(yīng)用，雙光子聚合微加工可以用來加工一些納米級(jí)的微結(jié)構(gòu)，來用作組織工程支架。用雙光子聚合加工的微結(jié)構(gòu)具有更高的分辨率，能夠突破衍射極限，使加工的微結(jié)構(gòu)更加細(xì)致完整。
[0003]雙光子聚合引發(fā)劑是雙光子聚合微加工能否順利進(jìn)行的重要影響因素。引發(fā)劑的引發(fā)效率、引發(fā)活性以及引發(fā)劑的雙光子吸收截面等因素都會(huì)對(duì)雙光子聚合產(chǎn)生重要的影響。因此，合成高效的雙光子聚合引發(fā)劑是雙光子聚合能否順利進(jìn)行的前提。具有精確空間結(jié)構(gòu)的3D水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域例如組織工程有重要應(yīng)用價(jià)值，雙光子聚合微加工技術(shù)是制備3D水凝膠的一種先進(jìn)加工技術(shù)，但是缺少高效的水溶性雙光子聚合引發(fā)劑，限制了該加工技術(shù)在3D水凝膠的應(yīng)用。近些年來，研究者們合成了一系列結(jié)構(gòu)新穎、引發(fā)活性高的雙光子聚合引發(fā)劑，并進(jìn)行了雙光子聚合微加工的研究。在合成的眾多引發(fā)劑中幾乎沒有能夠用于水相中水凝膠微結(jié)構(gòu)的加工，水相中水凝膠微結(jié)構(gòu)的加工首先要有水溶性的雙光子聚合引發(fā)劑，這是限制三維水凝膠微結(jié)構(gòu)在組織工程領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)重要因素。然而目前報(bào)道的雙光子聚合引發(fā)劑在引發(fā)雙光子聚合時(shí)幾乎都在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的，聚合完成后會(huì)有部分有機(jī)溶劑殘留在水凝膠微結(jié)構(gòu)中，殘留的有機(jī)溶劑會(huì)限制水凝膠微結(jié)構(gòu)在生物醫(yī)藥和組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，研究和合成能夠在水相中引發(fā)雙光子聚合的引發(fā)劑是解決這一問題的關(guān)鍵。
[0004]蒽醌衍生物雙光子聚合引發(fā)`劑在我們先前的研究中被合成出來，它們具有高的引發(fā)活性和雙光子吸收截面，但是由于它們的高疏水性使它們的應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服目前存在的水凝膠雙光子聚合微加工在有機(jī)溶劑中進(jìn)行和需要較高能量的不足，提供一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑的組裝方法。
[0007]本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑的用途。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:
[0009]一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑，是由主體分子2-羥丙基β -環(huán)糊精與客體分子2, 7_ 二(4_戍烷氧基苯乙稀)-惠醒組裝而成，所述2，7_ 二(4_戍烷氧基苯乙稀)-惠醒分子式如I所示:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑，其特征是由主體分子2-羥丙基β-環(huán)糊精與客體分子2，7- 二(4-戊烷氧基苯乙烯)_蒽醌組裝而成，所述2，7- 二(4-戊烷氧基苯乙烯)_蒽醌分子式如I所不:
2.權(quán)利要求1的一種水溶性雙光子聚合引發(fā)劑的組裝方法，其特征包括如下步驟: (1)配制濃度為8-35Χ10_4mol/L的2-羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液；配制溶劑為四氫呋喃或丙酮、濃度為1-9Χ 10_4mol/L的2，7- 二(4-戊烷氧基苯乙烯)-蒽醌溶液； (2)按2-輕丙基β-環(huán)糊精與2，7- 二(4-戍烷氧基苯乙烯)-蒽醌的摩爾比為1-20:1混合均勻，在30-50°C，攪拌6-24h ； (3)完全揮發(fā)掉四氫呋喃或丙酮，凍干后得到水溶性雙光子聚合引發(fā)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組裝方法，其特征是所述步驟(1)為配制濃度為20-25X 10_4mol/L的2-羥丙基-β -環(huán)糊精水溶液；配制溶劑為四氫呋喃或丙酮、濃度為6-8X10^4moI/L的2，7- 二(4-戊烷氧基苯乙烯)-蒽醌溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組裝方法，其特征是所述步驟(2)為:按2-羥丙基β-環(huán)糊精與2，7- 二(4-戊烷氧基苯乙烯)-蒽醌的摩爾比為10:1混合均勻，在40°C，攪拌IOh。
5.權(quán)利要求1的一種水溶性雙`光子聚合引發(fā)劑在水相中制備3D水凝膠的用途。
【文檔編號(hào)】C08F2/46GK103864964SQ201410066509
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】邢金峰, 劉金浩 申請(qǐng)人:天津大學(xué)