一種微納米圖案化凝膠膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微納米圖案化凝膠膜及其制備方法，屬于高分子材料及【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種誘導干細胞分化的微納米圖案化凝膠膜及其制備方法，該凝膠膜溫度響應范圍為20℃-37℃，可由下述方法制得：通過無皂乳液聚合法制備聚苯乙烯微球，通過溶劑揮發(fā)法獲得聚苯乙烯膠體晶，以聚苯乙烯膠體晶為模板，與乙烯基甘草次酸和N-異丙基丙烯酰胺為共聚單體，偶氮二異丁氰為引發(fā)劑，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑的反應體系，形成復合凝膠膜，再以氯仿為溶劑，采用不同處理方法，得到不同微納米圖案凝膠膜。本發(fā)明所述制備方法工藝方法簡單，反應易于控制，實驗條件溫和，不需要特殊設(shè)備，投資成本低，操作快捷，適用范圍廣、安全，便于工業(yè)化實施。
【專利說明】一種微納米圖案化凝膠膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料及技術(shù)，特別涉及一種誘導干細胞分化的微納米圖案化凝膠膜及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]干細胞具有自我更新和產(chǎn)生特定表型的能力，是受損組織再生最有前景的細胞源。但干細胞生存于一個非常復雜的微環(huán)境(壁龕)，其生長分化命運由生物因素(生長因子、細胞因子等)、理化因素(電荷、pH值、表面能等)和機械結(jié)構(gòu)因素(拓撲結(jié)構(gòu)、彈性模量等)交錯共同決定，因此深入了解此生化信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，理解壁龕的生物物理性質(zhì)，闡明壁龕元素的作用，是發(fā)展干細胞生物學、開發(fā)干細胞臨床應用潛能的迫切需要。
[0003]生物材料以一種精確的、非常接近生理學特征的方式模擬細胞體內(nèi)壁龕，體現(xiàn)和傳遞干細胞調(diào)控信號，并作為可以調(diào)控指導干細胞培養(yǎng)及分化命運的有效人工微環(huán)境，已得到迅速發(fā)展，細胞生物學和生物材料技術(shù)的融合將對干細胞生物學和基于干細胞技術(shù)的組織再生產(chǎn)生深遠影響。眾所周知，生物材料的化學、力學和幾何微環(huán)境對細胞增殖、分化和細胞外基質(zhì)沉積等發(fā)揮著重要作用，在軟硬材料上構(gòu)建微納米圖案，用于研究各種因素對組織再生的影響成為必要。研究表明，材料表面微圖案能控制細胞定向生長、鋪展、遷移以及影響細胞表型，如McBeath將纖連蛋白涂覆于不同尺寸的島狀凸起，隨島尺寸由1024um2到lOOOOum2，人間充質(zhì)干細胞從成脂細胞表型向成骨細胞表型轉(zhuǎn)化，這是由于島尺寸影響了細胞的RhoA活性。Ruiz和Chen則認為單個細胞在圖案內(nèi)的相對位置決定了局部細胞骨架的張力和靶向分化，張力大有利于細胞鋪展和分化為成骨細胞，而張力小會使細胞變圓并分化為脂肪細胞。
[0004]關(guān)于微納米圖案化表面的構(gòu)建，多集中于硬質(zhì)材料方面的研究。在凝膠等軟質(zhì)材料表面構(gòu)建微圖案，由于凝膠的溶脹特性，會使圖案的穩(wěn)定性受到挑戰(zhàn)，因此該方面的研究工作相對較少。目前關(guān)于在凝膠表面構(gòu)建微圖案的方法多采用模板法，即通過光刻方法，利用掩模板在硅片上刻蝕出微納米圖案，再將硅片模板放置于凝膠液中，待其凝膠化后，可在凝膠表面形成與模板相反的圖案；或以PDMS模板方法制備，預先在PDMS構(gòu)建微納米圖案，然后將凝膠液傾倒到PDMS模板上，得到與模板相反的圖案；還有通過光交聯(lián)技術(shù)，利用掩模板得到條紋狀圖案化凝膠等。但這些方法所需實驗條件苛刻，成本高，因此需要開發(fā)低成本操作簡單的構(gòu)建微納米圖案方法。Burdick采用化學方法制備了蠕蟲狀、花生狀、六角形(正六邊形)圖案化凝膠，該方法僅僅通過化學方法，利用凝膠的溶脹性能控制微圖案的形成，避免了使用高昂設(shè)備。本發(fā)明亦提供一種操作簡單、成本低廉的微圖案化凝膠膜軟質(zhì)材料制備方法。
[0005]甘草次酸(GA)存在于甘草的根、莖部，無毒，資源豐富，在傳統(tǒng)中藥處方中應用極其廣泛，具有抑制肝癌細胞增殖并誘導其分化逆轉(zhuǎn)為良性細胞，減輕肝細胞脂肪變及壞死，促進肝細胞再生等作用，被廣泛應用于肝臟疾病的治療和肝臟保護中。干細胞在其分化過程中，存在嚴重的致瘤問題，因此本發(fā)明利用GA的抗癌保肝作用，提供一種新型細胞培養(yǎng)材料，以保證干細胞高效安全地向目標細胞分化，避免畸胎瘤的發(fā)生。同時，細胞經(jīng)分化或傳代培養(yǎng)后，需要將其從培養(yǎng)載體表面脫附，進行回收，如果采用傳統(tǒng)的酶解法，會對細胞功能造成損傷。為解決此問題，我們將溫敏性高分子聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)引入水凝膠，進行細胞的無損傷脫附。PNIPAAm分子內(nèi)存在親水基團(酰胺基)和疏水基團(異丙基)，其水溶液的較低臨界溶解溫度(LCST)為32°C，當溫度低于32°C時，PNIPAAm分子鏈呈伸展狀態(tài)，親水基團暴露，表現(xiàn)親水性，當溫度高于32°C時，PNIPAAm分子鏈收縮，疏水基團暴露，表現(xiàn)疏水性。在37°C細胞培養(yǎng)溫度，細胞在PNIPAAm凝膠表面吸附、增殖，達到融合后，將溫敏凝膠移至低溫環(huán)境(低于LCST)，利用PNIPAAm的親疏水性變化，細胞從材料表面自動脫附，可以避免細胞功能受到損傷。
[0006]綜上分析，本發(fā)明提供一種應用于干細胞分化的微圖案化甘草次酸基溫敏凝膠膜及其制備方法，通過微圖案調(diào)控細胞行為，通過GA防止干細胞分化過程中畸胎瘤的產(chǎn)生，通過溫度響應性，無損傷回收所得細胞，為干細胞研究提供新的載體以及實驗依據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種微納米圖案化凝膠膜，該膜一方面通過微納米拓撲結(jié)構(gòu)的建立，調(diào)控細胞行為；另一方面通過溫敏性物質(zhì)PNIPAAm和具有抗癌保肝作用的GA的引入，為干細胞培養(yǎng)及分化提供新型載體。本發(fā)明微納米圖案化凝膠膜可由以下方法制得:
[0008](1)聚苯乙烯(PS)微球的制備
[0009]室溫下，將20?30g苯乙烯單體和200?300mL去離子水超聲分散，在氮氣保護下于70°C水浴加熱，加入30?50mL過硫酸鉀(KPS)水溶液(濃度為0.01?0.03g/mL)，在氮氣氛圍一定攪拌速率下反應12?24h，得乳白色PS乳液。
[0010](2)聚苯乙烯(PS)膠體晶的制備
[0011]取一定量PS母液(濃度為3?5%)，置于玻璃器皿內(nèi)，在恒溫恒濕箱中加熱，待溶劑揮發(fā)干得PS膠體晶。
[0012](3)乙烯基甘草次酸單體(GAA)的制備
[0013]將甘草次酸(GA)溶于四氫呋喃(THF)，冷卻至-10°C，加入1?3g DCC，攪拌30min，加入N-羥基丁二酰亞胺(SuOH)，GA與SuOH的質(zhì)量比為3?5: lg，溶液濃度為0.1?0.5g/mL,在_10°C下繼續(xù)攪拌2?4h，然后在不高于20°C的室溫下攪拌15?20h，濾去二環(huán)己基脲(白色固體)，將所得溶液傾入體積為3倍的無水乙醚中，靜置過夜，得到白色沉淀，過濾，用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色粉末狀甘草次酸琥珀酰亞胺活性酯(GSE)。將GSE溶于DMF，溶液濃度為0.05?0.lg/mL，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE與EDA摩爾比為1: 20?40mol，混合液在50°C?80°C下反應20?30h后，減壓蒸餾至無餾分流出，將濃縮液滴加到蒸餾水中，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾，用蒸餾水洗滌多次，以除去DMF和EDA，冷凍干燥，得白色粉末狀甘草次酸胺類衍生物(GA-NH2)。將GA_NH2溶于DMF中，溶液濃度為0.1?0.5g/mL，加入AAc，質(zhì)量比為4?6: lg，用氮氣保護，再加入0.01?0.03g sulfo-NHS活化劑和0.05?0.lg EDC縮合劑，室溫下反應20?30h,過濾，將反應后的混合物中白色沉淀脲濾去，在攪拌下把濾液滴加到蒸餾水中，靜置過夜，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，干燥，得到白色粉末狀乙烯基甘草次酸單體(GAA)。
[0014](4)微納米圖案化凝膠膜的制備
[0015]將PS膠體晶浸入含有GAA、NIPAAm單體(GAA與NIPAAm質(zhì)量比為1: 9?1: 1)，0.3?0.5% AIBN引發(fā)劑，0.1?5 % MBAA交聯(lián)劑和乙醇溶劑的反應體系，再滴加2%TEMED，以氮氣保護，在60°C下反應6?12h，形成膠體晶復合凝膠膜，將此復合凝膠膜采用不同的溶劑處理方法，得到具有不同微納米圖案的凝膠膜。
[0016]本發(fā)明的另一目的在于提供一種微納米圖案化凝膠膜制備方法，制備方法包括以下步驟:
[0017](1)聚苯乙烯(PS)微球的制備
[0018]室溫下，將20?30g苯乙烯單體和200?300mL去離子水超聲分散，在氮氣保護下于70°C水浴加熱，加入30?50mL過硫酸鉀(KPS)水溶液(濃度為0.01?0.03g/mL)，在氮氣氛圍一定攪拌速率下反應12?24h，得乳白色PS乳液。
[0019](2)聚苯乙烯(PS)膠體晶的制備
[0020]取一定量PS母液(濃度為3?5% )，置于玻璃器皿內(nèi)，在恒溫恒濕箱中加熱，待溶劑揮發(fā)干得PS膠體晶。
[0021](3)乙烯基甘草次酸單體(GAA)的制備
[0022]將甘草次酸(GA)溶于四氫呋喃(THF)，冷卻至_10°C，加入1?3g DCC，攪拌30min，加入N-羥基丁二酰亞胺(SuOH)，GA與SuOH的質(zhì)量比為3?5: lg,溶液濃度為0.1?0.5g/mL,在_10°C下繼續(xù)攪拌2?4h，然后在不高于20°C的室溫下攪拌15?20h，濾去二環(huán)己基脲(白色固體)，將所得溶液傾入體積為3倍的無水乙醚中，靜置過夜，得到白色沉淀，過濾，用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色粉末狀甘草次酸琥珀酰亞胺活性酯(GSE)。將GSE溶于DMF，溶液濃度為0.05?0.lg/mL，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE與EDA摩爾比為1: 20?40mol，混合液在50°C?80°C下反應20?30h后，減壓蒸餾至無餾分流出，將濃縮液滴加到蒸餾水中，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾，用蒸餾水洗滌多次，以除去DMF和EDA，冷凍干燥，得白色粉末狀甘草次酸胺類衍生物(GA-NH2)。將GA_NH2溶于DMF中，溶液濃度為0.1?0.5g/mL，加入AAc，質(zhì)量比為4?6: lg，用氮氣保護，再加入0.01?0.03g sulfo-NHS活化劑和0.05?0.lg EDC縮合劑，室溫下反應20?30h,過濾，將反應后的混合物中白色沉淀脲濾去，在攪拌下把濾液滴加到蒸餾水中，靜置過夜，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，干燥，得到白色粉末狀乙烯基甘草次酸單體(GAA)。
[0023](4)微納米圖案化凝膠膜的制備
[0024]將PS膠體晶浸入含有GAA、NIPAAm單體(GAA與NIPAAm質(zhì)量比為1: 9?1: 1)，0.3?0.5% AIBN引發(fā)劑，0.1?5 % MBAA交聯(lián)劑和乙醇溶劑的反應體系，再滴加2%TEMED，以氮氣保護，在60°C下反應6?12h，形成膠體晶復合凝膠膜，將此復合凝膠膜采用不同的溶劑處理方法，得到具有不同微納米圖案的凝膠膜。
[0025]有益效果
[0026]本發(fā)明所設(shè)計的微納米圖案化凝膠膜具有良好的綜合性能，通過膜表面微納米圖案的構(gòu)建，可以模擬細胞生存壁龕，為研究各單因素對干細胞生長及分化命運的影響提供簡單的模型；具有抗癌保肝作用的GA的引入，可以避免干細胞分化過程中的畸胎瘤問題；利用PNIPAAm的溫度響應性，可以通過降低環(huán)境溫度，使所得細胞從材料表面自然脫落，達到細胞的無損傷回收。本發(fā)明所述制備方法工藝簡單，反應易于控制，實驗條件溫和，不需要特殊設(shè)備，投資成本低，操作便捷，適用范圍廣、安全，便于工業(yè)化實施。

【具體實施方式】
[0027]以下給出本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明不受實施例的限制。
[0028]實施例1:
[0029](1)聚苯乙烯(PS)微球的制備
[0030]室溫下，將20g苯乙烯單體和200mL去離子水超聲分散，在氮氣保護下于70°C水浴加熱，加入30mL過硫酸鉀(KPS)水溶液(濃度為0.01g/mL)，在氮氣氛圍一定攪拌速率下反應12h，得乳白色PS乳液。
[0031](2)聚苯乙烯(PS)膠體晶的制備
[0032]取一定量PS母液(濃度為3% )，置于玻璃器皿內(nèi)，在恒溫恒濕箱中加熱，待溶劑揮發(fā)干得PS膠體晶。
[0033](3)乙烯基甘草次酸單體(GAA)的制備
[0034]將甘草次酸(GA)溶于四氫呋喃(THF)，冷卻至_10°C，加入lg DCC,攪拌30min，加入N-羥基丁二酰亞胺(SuOH)，GA與SuOH的質(zhì)量比為3: lg，溶液濃度為0.lg/mL，在_10°C下繼續(xù)攪拌2h，然后在不高于20°C的室溫下攪拌15h，濾去二環(huán)己基脲(白色固體)，將所得溶液傾入體積為3倍的無水乙醚中，靜置過夜，得到白色沉淀，過濾，用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色粉末狀甘草次酸琥珀酰亞胺活性酯(GSE)。將GSE溶于DMF，溶液濃度為0.05g/mL,用恒壓滴液漏斗緩慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE與EDA摩爾比為1: 20mol，混合液在50°C下反應20h后，減壓蒸餾至無餾分流出，將濃縮液滴加到蒸餾水中，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾，用蒸餾水洗滌多次，以除去DMF和EDA，冷凍干燥，得白色粉末狀甘草次酸胺類衍生物(GA-NH2)。將GA-NH2溶于DMF中，溶液濃度為0.lg/mL,加入AAc，GA_NH2與AAc質(zhì)量比為4: lg，用氮氣保護，再加入0.0lg sulfo-NHS活化劑和0.05g EDC縮合劑，室溫下反應20h，過濾，將反應后的混合物中白色沉淀脲濾去，在攪拌下把濾液滴加到蒸餾水中，靜置過夜，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，干燥，得到白色粉末狀乙烯基甘草次酸單體(GAA)。
[0035](4)微納米圖案化凝膠膜的制備
[0036]將PS膠體晶浸入含有GAA、NIPAAm單體(GAA與NIPAAm質(zhì)量比為1: 9)，0.3 %AIBN引發(fā)劑，0.1 % MBAA交聯(lián)劑和乙醇溶劑的反應體系，再滴加2% TEMED，以氮氣保護，在60°C下反應6h，形成膠體晶復合凝膠膜，將此復合凝膠膜浸泡在氯仿中反復溶解洗滌，干燥后得到多孔凝膠膜或洞穴狀凝膠膜。
[0037]實施例2:
[0038](1)聚苯乙烯(PS)微球的制備
[0039]室溫下，將25g苯乙烯單體和200mL去離子水超聲分散，在氮氣保護下于70°C水浴加熱，加入40mL過硫酸鉀(KPS)水溶液(濃度為0.02g/mL)，在氮氣氛圍一定攪拌速率下反應18h，得乳白色PS乳液。
[0040](2)聚苯乙烯(PS)膠體晶的制備
[0041]取一定量PS母液(濃度為4% )，置于玻璃器皿內(nèi)，在恒溫恒濕箱中加熱，待溶劑揮發(fā)干得PS膠體晶。
[0042](3)乙烯基甘草次酸單體(GAA)的制備
[0043]將甘草次酸(GA)溶于四氫呋喃(THF)，冷卻至_10°C，加入2g DCC,攪拌30min，加入N-羥基丁二酰亞胺(SuOH)，GA與SuOH的質(zhì)量比為4: lg，溶液濃度為0.3g/mL，在_10°C下繼續(xù)攪拌3h，然后在不高于20°C的室溫下攪拌18h，濾去二環(huán)己基脲(白色固體)，將所得溶液傾入體積為3倍的無水乙醚中，靜置過夜，得到白色沉淀，過濾，用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色粉末狀甘草次酸琥珀酰亞胺活性酯(GSE)。將GSE溶于DMF，溶液濃度為0.08g/mL,用恒壓滴液漏斗緩慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE與EDA摩爾比為1: 30mol，混合液在60°C下反應24h后，減壓蒸餾至無餾分流出，將濃縮液滴加到蒸餾水中，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾，用蒸餾水洗滌多次，以除去DMF和EDA，冷凍干燥，得白色粉末狀甘草次酸胺類衍生物(GA-NH2)。將GA-NH2溶于DMF中，溶液濃度為0.3g/mL,加入AAc，GA-NH2與AAc質(zhì)量比為5: lg，用氮氣保護，再加入0.02g sulfo-NHS活化劑和0.08g EDC縮合劑，室溫下反應24h，過濾，將反應后的混合物中白色沉淀脲濾去，在攪拌下把濾液滴加到蒸餾水中，靜置過夜，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，干燥，得到白色粉末狀乙烯基甘草次酸單體(GAA)。
[0044](4)微納米圖案化凝膠膜的制備
[0045]將PS膠體晶浸入含有GAA、NIPAAm單體(GAA與NIPAAm質(zhì)量比為1: 4)，0.4%AIBN引發(fā)劑，2% MBAA交聯(lián)劑和乙醇溶劑的反應體系，再滴加2% TEMED，以氮氣保護，在60°C下反應10h，形成膠體晶復合凝膠膜，將此復合凝膠膜在氯仿蒸氣中熏蒸，得到網(wǎng)狀凝膠膜。
[0046]實施例3:
[0047](1)聚苯乙烯(PS)微球的制備
[0048]室溫下，將30g苯乙烯單體和200mL去離子水超聲分散，在氮氣保護下于70°C水浴加熱，加入50mL過硫酸鉀(KPS)水溶液(濃度為0.03g/mL)，在氮氣氛圍一定攪拌速率下反應24h，得乳白色PS乳液。
[0049](2)聚苯乙烯(PS)膠體晶的制備
[0050]取一定量PS母液(濃度為5% )，置于玻璃器皿內(nèi)，在恒溫恒濕箱中加熱，待溶劑揮發(fā)干得PS膠體晶。
[0051](3)乙烯基甘草次酸單體(GAA)的制備
[0052]將甘草次酸(GA)溶于四氫呋喃(THF)，冷卻至_10°C，加入3g DCC,攪拌30min，加入N-羥基丁二酰亞胺(SuOH)，GA與SuOH的質(zhì)量比為5: lg，溶液濃度為0.5g/mL，在_10°C下繼續(xù)攪拌4h，然后在不高于20°C的室溫下攪拌20h，濾去二環(huán)己基脲(白色固體)，將所得溶液傾入體積為3倍的無水乙醚中，靜置過夜，得到白色沉淀，過濾，用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色粉末狀甘草次酸琥珀酰亞胺活性酯(GSE)。將GSE溶于DMF，溶液濃度為0.lg/mL，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE與EDA摩爾比為1: 40mol，混合液在80°C下反應30h后，減壓蒸餾至無餾分流出，將濃縮液滴加到蒸餾水中，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾，用蒸餾水洗滌多次，以除去DMF和EDA，冷凍干燥，得白色粉末狀甘草次酸胺類衍生物(GA-NH2)。將GA-NH2溶于DMF中，溶液濃度為0.5g/mL,加入AAc，GA_NH2與AAc質(zhì)量比為6: lg，用氮氣保護，再加入0.03g sulfo-NHS活化劑和0.lg EDC縮合劑，室溫下反應30h，過濾，將反應后的混合物中白色沉淀脲濾去，在攪拌下把濾液滴加到蒸餾水中，靜置過夜，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，干燥，得到白色粉末狀乙烯基甘草次酸單體(GAA)。
[0053](4)微納米圖案化凝膠膜的制備
[0054]將PS膠體晶浸入含有GAA、NIPAAm單體(GAA與NIPAAm質(zhì)量比為1: 1)，0.5 %AIBN引發(fā)劑，5% MBAA交聯(lián)劑和乙醇溶劑的反應體系，再滴加2% TEMED，以氮氣保護，在60°C下反應12h，形成膠體晶復合凝膠膜，將氯仿滴于復合凝膠膜表面，進行高速旋轉(zhuǎn)，得到有序條紋狀凝膠膜。
【權(quán)利要求】
1.一種微納米圖案凝膠膜，其特征在于所述微納米圖案凝膠膜溫度響應范圍為20°C?37°C，表面具有微米級洞穴型、網(wǎng)型、條紋型微結(jié)構(gòu)，所述微納米圖案凝膠膜可由下述方法制得: (1)聚苯乙烯(PS)微球的制備 室溫下，將20?30g苯乙烯單體和200?300mL去離子水超聲分散，在氮氣保護下于70°C水浴加熱，加入30?50mL過硫酸鉀(KPS)水溶液(濃度為0.01?0.03g/mL)，在氮氣氛圍一定攪拌速率下反應12?24h，得乳白色PS乳液； (2)聚苯乙烯(PS)膠體晶的制備 取一定量PS母液(濃度為3?5% )，置于玻璃器皿內(nèi)，在恒溫恒濕箱中加熱，待溶劑揮發(fā)干得PS膠體晶； (3)乙烯基甘草次酸單體(GAA)的制備 將甘草次酸(GA)溶于四氫呋喃(THF)，冷卻至-10°C，加入I?3g DCC，攪拌30min，加入N-羥基丁二酰亞胺(SuOH)，GA與SuOH的質(zhì)量比為3?5: Ig,溶液濃度為0.1?0.5g/mL，在-10°C下繼續(xù)攪拌2?4h，然后在不高于20°C的室溫下攪拌15?20h，濾去二環(huán)己基脲(白色固體)，將所得溶液傾入體積為3倍的無水乙醚中，靜置過夜，得到白色沉淀，過濾，用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色粉末狀甘草次酸琥珀酰亞胺活性酯(GSE)，將GSE溶于DMF，溶液濃度為0.05?0.lg/mL，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE與EDA摩爾比為1: 20?40mol，混合液在50°C?80°C下反應20?30h后，減壓蒸餾至無餾分流出，將濃縮液滴加到蒸餾水中，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾，用蒸餾水洗滌多次，以除去DMF和EDA，冷凍干燥，得白色粉末狀甘草次酸胺類衍生物(GA-NH2)，將GA-NH2溶于DMF中，溶液濃度為0.1?0.5g/mL，加入質(zhì)量比為4?6: lg，用氮氣保護，再加入0.01?0.03g sulfo-NHS活化劑和0.05?0.1g EDC縮合劑，室溫下反應20?30h，過濾，將反應后的混合物中白色沉淀脲濾去，在攪拌下把濾液滴加到蒸餾水中，靜置過夜，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，干燥，得到白色粉末狀乙烯基甘草次酸單體(GAA)； (4)微納米圖案化凝膠膜的制備 將PS膠體晶浸入含有GAA、NIPAAm單體(GAA與NIPAAm質(zhì)量比為1: 9?1: 1)，0.3?0.5% AIBN引發(fā)劑，0.1?5% MBAA交聯(lián)劑和乙醇溶劑的反應體系，再滴加2% TEMED,以氮氣保護，在60°C下反應6?12h，形成膠體晶復合凝膠膜，將此復合凝膠膜采用不同的溶劑處理方法，得到具有不同微納米圖案的凝膠膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納米圖案化凝膠膜，其特征在于響應溫度為20°C?37°C，表面具有微米級洞穴型、網(wǎng)型、條紋型微結(jié)構(gòu)。
3.微納米圖案化凝膠膜的制備方法，包括以下步驟: (1)聚苯乙烯(PS)微球的制備 室溫下，將20?30g苯乙烯單體和200?300mL去離子水超聲分散，在氮氣保護下于70°C水浴加熱，加入30?50mL過硫酸鉀(KPS)水溶液(濃度為0.01?0.03g/mL)，在氮氣氛圍一定攪拌速率下反應12?24h，得乳白色PS乳液； (2)聚苯乙烯(PS)膠體晶的制備 取一定量PS母液(濃度為3?5 % )，置于玻璃器皿內(nèi)，在恒溫恒濕箱中加熱，待溶劑揮發(fā)干得PS膠體晶； (3)乙烯基甘草次酸單體(GAA)的制備 將甘草次酸(GA)溶于四氫呋喃(THF)，冷卻至-10°C，加入I?3g DCC，攪拌30min，加入N-羥基丁二酰亞胺(SuOH)，GA與SuOH的質(zhì)量比為3?5: Ig,溶液濃度為0.1?0.5g/mL，在-10°C下繼續(xù)攪拌2?4h，然后在不高于20°C的室溫下攪拌15?20h，濾去二環(huán)己基脲(白色固體)，將所得溶液傾入體積為3倍的無水乙醚中，靜置過夜，得到白色沉淀，過濾，用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色粉末狀甘草次酸琥珀酰亞胺活性酯(GSE)，將GSE溶于DMF，溶液濃度為0.05?0.lg/mL，用恒壓滴液漏斗緩慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE與EDA摩爾比為1: 20?40mol，混合液在50°C?80°C下反應20?30h后，減壓蒸餾至無餾分流出，將濃縮液滴加到蒸餾水中，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾，用蒸餾水洗滌多次，以除去DMF和EDA，冷凍干燥，得白色粉末狀甘草次酸胺類衍生物(GA-NH2)，將GA-NH2溶于DMF中，溶液濃度為0.1?0.5g/mL，加入質(zhì)量比為4?6: lg，用氮氣保護，再加入0.01?0.03g sulfo-NHS活化劑和0.05?0.1g EDC縮合劑，室溫下反應20?30h，過濾，將反應后的混合物中白色沉淀脲濾去，在攪拌下把濾液滴加到蒸餾水中，靜置過夜，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，干燥，得到白色粉末狀乙烯基甘草次酸單體(GAA)； (4)微納米圖案化凝膠膜的制備 將PS膠體晶浸入含有GAA、NIPAAm單體(GAA與NIPAAm質(zhì)量比為1: 9?1: 1)，0.3?0.5% AIBN引發(fā)劑，0.1?5% MBAA交聯(lián)劑和乙醇溶劑的反應體系，再滴加2% TEMED,以氮氣保護，在60°C下反應6?12h，形成膠體晶復合凝膠膜，將此復合凝膠膜采用不同的溶劑處理方法，得到具有不同微納米圖案的凝膠膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，3所述一種微納米圖案化凝膠膜制備方法，其特征在于所述步驟(1)中苯乙烯單體量為20?30g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，3所述一種微納米圖案化凝膠膜制備方法，其特征在于所述步驟(2)中聚苯乙烯母液濃度為3?5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，3所述一種微納米圖案化凝膠膜制備方法，其特征在于所述步驟(3)中GSE與EDA摩爾比為1: 20?40mol。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，3所述一種微納米圖案化凝膠膜制備方法，其特征在于所述步驟(4)中MBAA交聯(lián)劑用量為0.1?5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1，3所述一種微納米圖案化凝膠膜制備方法，其特征在于所述步驟(4)中GAA與NIPAAm質(zhì)量比為1: 9?1:1。
【文檔編號】C08F222/38GK104356307SQ201410728905
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】賀曉凌, 趙宇新, 李加全, 王寧, 徐磊, 陳莉 申請人:天津工業(yè)大學