一種溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠及其制備方法，將聚(N-異丙基丙烯酰胺)和β-環(huán)糊精共同修飾的接枝聚合物PELG-g-(PNIPAM/β-CD)與偶氮苯修飾的二代樹枝狀分子(Me-G2-Azo)溶于水中混合制備得到溶膠。本發(fā)明溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠包括對(duì)溫度的刺激響應(yīng)性和對(duì)光的刺激響應(yīng)性，易于制備，在溫控光控開關(guān)、溫控光控馬達(dá)、溫控光控藥物釋放等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠及其制 備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種智能型高分子材料技術(shù)，更具體地涉 及一種溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 水凝膠是一類非常重要的軟物質(zhì)材料，在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，且近年 來(lái)關(guān)于水凝膠的研究也越來(lái)越受到研究者的重視。環(huán)糊精超分子水凝膠是近年來(lái)一個(gè)新 的研究領(lǐng)域。它除了具有一般水凝膠的基本特性，如生物相容性、高含水量、載藥不失活等 特性，還具有獨(dú)特的自組裝及分子識(shí)別特性，表現(xiàn)出良好的智能響應(yīng)性，如溫度、光、PH值等 刺激響應(yīng)性，因而對(duì)傳統(tǒng)水凝膠的研究與應(yīng)用將有很大的推動(dòng)作用。通過設(shè)計(jì)調(diào)控環(huán)糊精 衍生物及客體分子，可以控制超分子水凝膠的結(jié)構(gòu)及智能性，從而滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用要 求。李莉等人將a-環(huán)糊精和單氨基取代的偶氮苯分別接枝到聚丙烯酸上，然后將兩者復(fù) 配，利用環(huán)糊精的包合能力和偶氮苯的光敏特性制備了一類具有溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)變行為的 光敏水凝膠體系（中國(guó)專利申請(qǐng)：201110359858. 3)。但該種水凝膠體系是關(guān)于光刺激響 應(yīng)的單刺激響應(yīng)智能水凝膠，且對(duì)于sol-gel之間的相互轉(zhuǎn)換效果在宏觀上表現(xiàn)均不夠明 顯，且該體系的生物相容性不夠好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種新的溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合 智能水凝膠，所述水凝膠是一種新型的雙刺激響應(yīng)智能水凝膠，具有明顯的溫敏性和較好 的光敏性，且具有良好的生物相容性。
[0004] 本發(fā)明提出的溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠，是指含有聚肽的主 客體復(fù)合智能水凝膠體系，其包括接枝聚合物PELG-g- (PNIPAM/ P -CD)與偶氮苯修飾的二 代樹枝狀分子（Me-G2-Azo)。
[0005] 本發(fā)明中，所述水溶性的樹枝狀分子Me-G2-Azo是頂端為偶氮、末端為甲基的樹枝 狀分子，具有良好的光敏性以及溫敏性（例如，其相變溫度在60°C左右）。本發(fā)明中，所述 水溶性的樹枝狀分子Me-G 2-Azo是一種結(jié)構(gòu)新穎的化合物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如以下式（1)所 示：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠，其特征在于，其包括接枝聚合 物PELG-g- (ΡΝΙΡΑΜ/ β -⑶）與偶氮苯修飾的二代樹枝狀分子Me-G2-AZ〇 ;其中，所述偶氮苯 修飾的二代樹枝狀分子Me-G2-Azo如式（1)所示：
所述接枝聚合物PELG-g-(PNIPAM/i3-CD)如式（2)所示：
2. 如權(quán)利要求1所述的溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠，其特征在于， 所述接枝聚合物PELG-g-(ΡΝΙΡΑΜ/ β -CD)與所述偶氮苯修飾的二代樹枝狀分子Me-G2-Az〇 在水溶液中的濃度不得低于〇. 〇5g/ml。
3. 如權(quán)利要求1所述的溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠，其特征在于， 當(dāng)溫度升高至40°C時(shí)，溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)樗z，溫度回復(fù)到室溫，凝膠破壞回復(fù)至溶膠狀態(tài)；當(dāng) 溫度升至60°C，底部出現(xiàn)沉淀，不能形成凝膠，溫度回復(fù)至室溫，體系再次轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z。
4. 如權(quán)利要求1所述的溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠，其特征在于， 將其升溫至40°C形成水凝膠，保持溫度不變，采用波長(zhǎng)為365nm的紫外光其進(jìn)行照射后，避 光放置會(huì)出現(xiàn)凝膠-溶膠轉(zhuǎn)換；再采用波長(zhǎng)為450nm的可見光對(duì)形成的溶膠照射，靜置再次 出現(xiàn)凝膠回復(fù)。
5. -種溫敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠的制備方法，其特征在于，包括 如下步驟： 第一步：以L-谷氨酸與氯乙醇為初始原料，依次通過NCA(a-氨基酸-N-羧基 內(nèi)酸酐）開環(huán)聚合、疊氮化反應(yīng)及點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，制備得到式（2)所示的接枝聚合物 PELG-g-(PNIPAM/P-CD); 第二步：將上述制得的聚（N-異丙基丙烯酰胺）和β-環(huán)糊精共同修飾的接枝聚合物 PELG-g-(PNIPAM/0_⑶）與式（1)所示的偶氮苯修飾的二代樹枝狀分子Me-G2-Azo溶于水 中混合制備得到溶膠，通過調(diào)節(jié)溫度變化和/或調(diào)節(jié)光照變化，得到如權(quán)利要求1所述的溫 敏光敏雙響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠。
6. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述第二步得到的溶膠通過調(diào)節(jié)溫度 變化，得到溫敏響應(yīng)性聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠；其中，所述調(diào)節(jié)溫度變化是以恒溫 水浴的形式進(jìn)行；室溫下制得溶膠，升高溫度至40°C時(shí)，溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)樗z，溫度回復(fù)到室 溫，凝膠破壞回復(fù)至溶膠狀態(tài)；當(dāng)溫度升至60°C時(shí)，底部出現(xiàn)沉淀，不能形成凝膠，溫度回 復(fù)至室溫，體系再次轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z。
7. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)光照變化是指將所述第二步 得到的溶膠，升溫至40°C形成水凝膠，保持溫度不變，通過交替照射紫外光和可見光，得到 光敏響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠；其中，所述交替照射紫外光和可見光是以波長(zhǎng)為 365nm的紫外光對(duì)所述凝膠進(jìn)行照射直到回復(fù)至溶膠狀態(tài)，再以波長(zhǎng)為450nm的可見光照 射直到轉(zhuǎn)變成凝膠。
8. -種按權(quán)利要求5所述方法制備得到的溫敏光敏響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝 膠。
9. 如權(quán)利要求1所述的溫敏光敏響應(yīng)聚肽基主客體復(fù)合智能水凝膠在制備光控馬達(dá)、 光控開關(guān)、光控藥物中的應(yīng)用。
10. -種水溶性偶氮苯修飾的樹枝狀分子Me-G2-Az〇,其特征在于，其是頂端為偶氮、末 端為甲基的樹枝狀分子，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式（1)所示：
【文檔編號(hào)】A61K47/34GK104292475SQ201410520297
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】賀小華, 張莉莉, 朱海嶺, 胡超群, 林紹梁 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué), 華東理工大學(xué)