本發(fā)明屬于刺激響應(yīng)材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種光和溫度雙重響應(yīng)共聚物及其合成方法和水凝膠體系。
背景技術(shù):
響應(yīng)型聚合物作為一種重要的智能材料,其結(jié)構(gòu)和性能可因多種多樣的內(nèi)部或外部刺激如酶、糖、PH、氧化還原、超聲波、溫度和光等變化而發(fā)生突變。在這些刺激因素中,光是一種干凈、高效的刺激手段,它能從系統(tǒng)外部對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行調(diào)控。光開(kāi)關(guān)能控制光反應(yīng)的進(jìn)行和停止,無(wú)需任何額外試劑。在反應(yīng)過(guò)程中,通過(guò)調(diào)節(jié)光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度來(lái)控制反應(yīng)的選擇性、速率以及聚合物的性能。許多聚合物應(yīng)用系統(tǒng)與光反應(yīng)相關(guān),包括光動(dòng)力學(xué)療法、熒光共振能量轉(zhuǎn)移體系、光誘導(dǎo)聚合等。依據(jù)光化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型的不同,光敏基團(tuán)可分為光異構(gòu)型基團(tuán)(如螺吡喃、偶氮苯)、光裂解型基團(tuán)(如鄰硝基芐基)和光二聚型基團(tuán)(如香豆素、肉桂酸)。鄰硝基芐基是一種光裂解型基團(tuán),經(jīng)365nm波長(zhǎng)的紫外光照射后,該基團(tuán)的苯環(huán)會(huì)與鄰近的氧原子或氮原子發(fā)生解離,且該反應(yīng)是不可逆的。該基團(tuán)在光裂解前后能夠引起凝膠體系交聯(lián)點(diǎn)密度的變化,從而改變凝膠的溶脹性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)等,甚至發(fā)生凝膠-溶膠轉(zhuǎn)變,因此具有極大的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。
光敏型聚合物水凝膠是指在某種波長(zhǎng)光的照射作用下,聚合物凝膠能夠發(fā)生體積變化或形態(tài)轉(zhuǎn)變的一類(lèi)光敏型生物材料。該類(lèi)材料的功能實(shí)現(xiàn)完全由光照控制,不需要任何電、溫度、磁場(chǎng)等的作用,具有材料容易可控、清潔等優(yōu)點(diǎn),可用于生物醫(yī)療、細(xì)胞培養(yǎng)以及光電器件中。除了將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能和機(jī)械能外,特定光的波長(zhǎng)還能被吸收有效轉(zhuǎn)變成熱能,比如體系中加入金納米粒子,在近紅外照射下可誘導(dǎo)局部升溫用于癌癥的熱療。
溫敏性水凝膠是一種親水的聚合物網(wǎng)絡(luò),在凝膠形成過(guò)程中不涉及化學(xué)反應(yīng),分子鏈間的物理交聯(lián)可通過(guò)弱鍵相互作用(范德華力、疏水相互作用及氫鍵)等形成。通過(guò)改變溫度可以調(diào)控這些疏水相互作用或氫鍵作用,體系經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)變即可形成水凝膠。因此,溫敏性水凝膠制備過(guò)程簡(jiǎn)單,不需有機(jī)溶劑,非常有利于蛋白類(lèi)等活性藥物的傳遞。
目前研究較多的是對(duì)單一光或熱刺激因素響應(yīng)的非生物降解的聚合物材料,有關(guān)光與熱刺激因素復(fù)合應(yīng)用于可生物降解聚合物水凝膠的報(bào)道較少,且在生物醫(yī)用領(lǐng)域中的應(yīng)用研究還有限。因此,本發(fā)明擬在溫敏性生物可降解水凝膠中引入鄰硝基芐基光響應(yīng)基團(tuán),構(gòu)建具有光、熱雙重響應(yīng)的生物可降解水凝膠材料,有望在細(xì)胞培養(yǎng)、藥物控制釋放、組織工程支架等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題,提供一種光和溫度雙重響應(yīng)共聚物及其合成方法和水凝膠體系。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種光和溫度雙重響應(yīng)共聚物,該共聚物以鄰硝基芐基(ONB)連接疏水鏈段聚己內(nèi)酯(PCL)和親水鏈段聚乙二醇(PEG)構(gòu)成的聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物(PCL-ONB-PEG-ONB-PCL),其中,聚己內(nèi)酯/聚乙二醇(PCL/PEG)鏈段數(shù)均分子量比為0.8~1.0。
上述技術(shù)方案中,聚乙二醇數(shù)均分子量為1000~1500。
上述技術(shù)方案中,所述聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式表示如下:
其中,n=10~13。
上述結(jié)構(gòu)式中,聚己內(nèi)酯是一種具有良好生物降解性和生物相容性的聚合物,已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)各個(gè)領(lǐng)域,美國(guó)FDA批準(zhǔn)該材料可以用于人體。聚乙二醇是一種無(wú)毒、生物相容性良好的材料,低分子量(小于4萬(wàn))聚合物可以通過(guò)腎排除體外。鄰硝基芐基在365nm波長(zhǎng)的紫外光照射后,會(huì)發(fā)生斷鍵反應(yīng)。本發(fā)明的目的是構(gòu)建具有光和溫度雙重響應(yīng)的水凝膠,其中聚己內(nèi)酯形成水凝膠內(nèi)的疏水微區(qū),可以對(duì)藥物或其它客體分子裝載;聚乙二醇賦予水凝膠溫度響應(yīng)特性,即在低溫下體系為溶膠溶液,而在高溫時(shí)則轉(zhuǎn)變?yōu)槟z;鄰硝基芐基賦予水凝膠光響應(yīng)特性,即在光照作用下,聚己內(nèi)酯和聚乙二醇鏈段之間發(fā)生斷鍵反應(yīng),導(dǎo)致凝膠的坍塌或破壞。
一種前述的光和溫度雙重響應(yīng)共聚物的合成方法,在催化劑的作用下,以兩端含有光敏基團(tuán)的雙鄰硝基芐基聚乙二醇(ONB-PEG-ONB)為大分子引發(fā)劑,在溶劑中引發(fā)己內(nèi)酯單體發(fā)生開(kāi)環(huán)聚合,制得聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物:
上述過(guò)程可用反應(yīng)式表示為:
上述技術(shù)方案中,包括以下具體步驟:
S1:制備雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑
S11:稱取以下材料:5-羥基-2-硝基苯甲醇(ONB)、氫化鈉(NaH)、無(wú)水四氫呋喃(THF)、對(duì)甲苯磺酰化聚乙二醇(TsO-PEG-OTs),所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比為1:1.3~1.8,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶寄柋葹?~10:1,無(wú)水四氫呋喃15-30mL:
S12:冰浴條件下,將5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉加入反應(yīng)容器中,再加入無(wú)水四氫呋喃溶液,攪拌反應(yīng)1~4h;
S13:攪拌完畢后,向反應(yīng)容器中加入對(duì)甲苯磺?;垡叶迹跍囟?0℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為36-60h,制得雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑;
S2:制備聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物
S21:稱取以下材料:雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑:1.0g,己內(nèi)酯單體:1.6~2.0g,催化劑:己內(nèi)酯單體量的千分之一到萬(wàn)分之一,溶劑:20-50mL;
S22:將稱取的雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑、己內(nèi)酯單體加入反應(yīng)容器中,再加入催化劑、溶劑,在溫度110℃回流條件下進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為12~36h;
S23:將反應(yīng)產(chǎn)物用冰凍乙醚進(jìn)行沉淀處理,過(guò)濾,并在真空烘箱中干燥至恒重,制得聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物。
上述技術(shù)方案中,催化劑的目的是為反應(yīng)更容易進(jìn)行,常用的內(nèi)酯或交酯開(kāi)環(huán)聚合催化劑都可選用,優(yōu)選已被美國(guó)FDA批準(zhǔn)可以用于人體的催化劑為辛酸亞錫(Sn(Oct)2)。反應(yīng)溶劑是作為開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)的介質(zhì),其只需要滿足能使雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑和己內(nèi)酯單體溶解在其中即可。在本發(fā)明中,為更好控制共聚物結(jié)構(gòu),避免向溶劑發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),優(yōu)選非極性的惰性溶劑,比如甲苯。
上述技術(shù)方案中,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比為1:1.5~1.6,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶寄柋葹?~8:1。
上述技術(shù)方案中,步驟S22中,反應(yīng)時(shí)間為24h。
上述技術(shù)方案中,由前述的光和溫度雙重響應(yīng)共聚物制備而成,該光和溫度雙重響應(yīng)水凝膠體系中光和溫度雙重響應(yīng)共聚物濃度為10~30wt%。
本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明中的水凝膠具有良好的溫度響應(yīng)特性,即當(dāng)共聚物水溶液濃度等于或大于臨界凝膠濃度的情況下,體系在人體溫度附近發(fā)生溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變,且相轉(zhuǎn)變溫度在25~37℃之間,適合作為可注射使用的水凝膠來(lái)使用。
2、本發(fā)明中的水凝膠具有光響應(yīng)特性,由于共聚物分子結(jié)構(gòu)中親疏鏈段之間通過(guò)鄰硝基芐連接,在紫外光的照射下,分子鏈會(huì)發(fā)生斷裂,導(dǎo)致凝膠的崩塌。
3、本發(fā)明的凝膠組分具有良好的生物相容性和生物降解性,是一種可用于體內(nèi)的植入材料。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:
實(shí)施例1:
一種光和溫度雙重響應(yīng)共聚物,是以光敏性鄰硝基芐基團(tuán)(ONB)連接疏水鏈段聚己內(nèi)酯(PCL)和親水鏈段聚乙二醇(PEG)構(gòu)成的聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物(PCL-ONB-PEG-ONB-PCL),其中共聚物中PCL/PEG鏈段數(shù)均分子量比為0.9。
本實(shí)施例共聚物中親水鏈段PEG的數(shù)均分子量為1000。
本實(shí)施例中PCL-ONB-PEG-ONB-PCL三嵌段共聚物具體合成步驟如下:
S1:制備雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑
S11:稱取以下材料:5-羥基-2-硝基苯甲醇、氫化鈉、無(wú)水四氫呋喃、對(duì)甲苯磺?;垡叶?,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比為1:1.5,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶寄柋葹?~10:1,無(wú)水四氫呋喃20mL:
S12:冰浴條件下,將5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉加入反應(yīng)容器中,再加入無(wú)水四氫呋喃溶液,攪拌1h;
S13:攪拌完畢后,向反應(yīng)容器中加入對(duì)甲苯磺?;垡叶?,在溫度70℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為48h,制得雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑;
S2:制備聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物
S21:稱取以下材料:雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑:1.0g,己內(nèi)酯單體:1.8g,催化劑Sn(Oct)2:單體量的萬(wàn)分之五,反應(yīng)溶劑甲苯:30ml;
S22:將稱取的雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑、己內(nèi)酯單體加入反應(yīng)容器中,再加入催化劑、溶劑,在溫度110℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為24h;
S23:將反應(yīng)產(chǎn)物用冰凍乙醚進(jìn)行沉淀處理,過(guò)濾,并在真空烘箱中干燥至恒重,制得聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物。
進(jìn)一步地,上述S1中大分子引發(fā)劑合成時(shí),5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比還可以為1:1.3、1:1.8;5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶嫉哪柋冗€可以是為5:1、10:1。
進(jìn)一步地,上述S12中攪拌時(shí)間還可以是2h、3h、4h。
進(jìn)一步地,上述S22中三嵌段共聚物合成時(shí)回流條件下進(jìn)行12h、36h。
本實(shí)施例的光和溫度雙重響應(yīng)水凝膠體系,由上述三嵌段共聚物構(gòu)成,共聚物在水溶液中的濃度為10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%。
實(shí)施例2
一種光和溫度雙重響應(yīng)共聚物,是以光敏性鄰硝基芐基團(tuán)(ONB)連接疏水鏈段聚己內(nèi)酯(PCL)和親水鏈段聚乙二醇(PEG)構(gòu)成的聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物(PCL-ONB-PEG-ONB-PCL),其中共聚物中PCL/PEG鏈段數(shù)均分子量比為0.8。
本實(shí)施例共聚物中親水鏈段PEG的數(shù)均分子量為1000。
本實(shí)施例中PCL-ONB-PEG-ONB-PCL三嵌段共聚物具體合成步驟如下:
S1:制備雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑
S11:稱取以下材料:5-羥基-2-硝基苯甲醇、氫化鈉、無(wú)水四氫呋喃、對(duì)甲苯磺酰化聚乙二醇,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比為1:1.5,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶寄柋葹?~10:1,無(wú)水四氫呋喃20mL:
S12:冰浴條件下,將5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉加入反應(yīng)容器中,再加入無(wú)水四氫呋喃溶液,攪拌1h;
S13:攪拌完畢后,向反應(yīng)容器中加入對(duì)甲苯磺?;垡叶?,在溫度70℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為48h,制得雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑;
S2:制備聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物
S21:稱取以下材料:雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑:1.0g,己內(nèi)酯單體:1.6g,催化劑Sn(Oct)2:?jiǎn)误w量的萬(wàn)分之五,反應(yīng)溶劑甲苯:30ml;
S22:將稱取的雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑、己內(nèi)酯單體加入反應(yīng)容器中,再加入催化劑、溶劑,在溫度110℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為24h;
S23:將反應(yīng)產(chǎn)物用冰凍乙醚進(jìn)行沉淀處理,過(guò)濾,并在真空烘箱中干燥至恒重,制得聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物。
進(jìn)一步地,上述S1中大分子引發(fā)劑合成時(shí),5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比還可以為1:1.3、1:1.8;5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶嫉哪柋冗€可以具體是為5:1、10:1。
進(jìn)一步地,上述S12中攪拌時(shí)間還可以是2h、3h、4h。
進(jìn)一步地,上述S22中三嵌段共聚物合成時(shí)回流條件下進(jìn)行12h、36h。
本實(shí)施例的光和溫度雙重響應(yīng)水凝膠體系,由上述三嵌段共聚物構(gòu)成,共聚物在水溶液中的濃度為10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%。
實(shí)施例3
一種光和溫度雙重響應(yīng)共聚物,是以光敏性鄰硝基芐基團(tuán)(ONB)連接疏水鏈段聚己內(nèi)酯(PCL)和親水鏈段聚乙二醇(PEG)構(gòu)成的聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物(PCL-ONB-PEG-ONB-PCL),其中共聚物中PCL/PEG鏈段數(shù)均分子量比為1.0。
本實(shí)施例共聚物中親水鏈段PEG的數(shù)均分子量為1000。
本實(shí)施例中PCL-ONB-PEG-ONB-PCL三嵌段共聚物具體合成步驟如下:
S1:制備雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑
S11:稱取以下材料:5-羥基-2-硝基苯甲醇、氫化鈉、無(wú)水四氫呋喃、對(duì)甲苯磺?;垡叶?,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比為1:1.5,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶寄柋葹?~10:1,無(wú)水四氫呋喃20mL:
S12:冰浴條件下,將5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉加入反應(yīng)容器中,再加入無(wú)水四氫呋喃溶液,攪拌1h;
S13:攪拌完畢后,向反應(yīng)容器中加入對(duì)甲苯磺酰化聚乙二醇,在溫度70℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為48h,制得雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑;
S2:制備聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物
S21:稱取以下材料:雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑:1.0g,己內(nèi)酯單體:2.0g,催化劑Sn(Oct)2:?jiǎn)误w量的萬(wàn)分之五,反應(yīng)溶劑甲苯:30ml;
S22:將稱取的雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑、己內(nèi)酯單體加入反應(yīng)容器中,再加入催化劑、溶劑,在溫度110℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為24h;
S23:將反應(yīng)產(chǎn)物用冰凍乙醚進(jìn)行沉淀處理,過(guò)濾,并在真空烘箱中干燥至恒重,制得聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物。
進(jìn)一步地,上述S1中大分子引發(fā)劑合成時(shí),5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比還可以為1:1.3、1:1.8;5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶嫉哪柋冗€可以是為5:1、10:1。
進(jìn)一步地,上述S12中攪拌時(shí)間還可以是2h、3h、4h。
進(jìn)一步地,上述S22中三嵌段共聚物合成時(shí)回流條件下進(jìn)行12h、36h。
本實(shí)施例的光和溫度雙重響應(yīng)水凝膠體系,由上述三嵌段共聚物構(gòu)成,共聚物在水溶液中的濃度為10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%。
實(shí)施例4
一種光和溫度雙重響應(yīng)共聚物,是以光敏性鄰硝基芐基團(tuán)(ONB)連接疏水鏈段聚己內(nèi)酯(PCL)和親水鏈段聚乙二醇(PEG)構(gòu)成的聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物(PCL-ONB-PEG-ONB-PCL),其中共聚物中PCL/PEG鏈段數(shù)均分子量比為0.8。
本實(shí)施例共聚物中親水鏈段PEG的數(shù)均分子量為1500。
本實(shí)施例中PCL-ONB-PEG-ONB-PCL三嵌段共聚物具體合成步驟如下:
S1:制備雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑
S11:稱取以下材料:5-羥基-2-硝基苯甲醇、氫化鈉、無(wú)水四氫呋喃、對(duì)甲苯磺酰化聚乙二醇,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比為1:1.5,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶寄柋葹?~10:1,無(wú)水四氫呋喃20mL:
S12:冰浴條件下,將5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉加入反應(yīng)容器中,再加入無(wú)水四氫呋喃溶液,攪拌1h;
S13:攪拌完畢后,向反應(yīng)容器中加入對(duì)甲苯磺?;垡叶迹跍囟?0℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為48h,制得雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑;
S2:制備聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物
S21:稱取以下材料:雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑:1.0g,己內(nèi)酯單體:1.6g,催化劑Sn(Oct)2:?jiǎn)误w量的萬(wàn)分之五,反應(yīng)溶劑甲苯:30ml;
S22:將稱取的雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑、己內(nèi)酯單體加入反應(yīng)容器中,再加入催化劑、溶劑,在溫度110℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為24h;
S23:將反應(yīng)產(chǎn)物用冰凍乙醚進(jìn)行沉淀處理,過(guò)濾,并在真空烘箱中干燥至恒重,制得聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物。
進(jìn)一步地,上述S1中大分子引發(fā)劑合成時(shí),5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比還可以為1:1.3、1:1.8;5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶嫉哪柋冗€可以是為5:1、10:1。
進(jìn)一步地,上述S12中攪拌時(shí)間還可以是2h、3h、4h。
進(jìn)一步地,上述S22中三嵌段共聚物合成時(shí)回流條件下進(jìn)行12h、36h。
本實(shí)施例的光和溫度雙重響應(yīng)水凝膠體系,由上述三嵌段共聚物構(gòu)成,共聚物在水溶液中的濃度為10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%。
實(shí)施例5
一種光和溫度雙重響應(yīng)共聚物,是以光敏性鄰硝基芐基團(tuán)(ONB)連接疏水鏈段聚己內(nèi)酯(PCL)和親水鏈段聚乙二醇(PEG)構(gòu)成的聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物(PCL-ONB-PEG-ONB-PCL),其中共聚物中PCL/PEG鏈段數(shù)均分子量比為1.0。
本實(shí)施例共聚物中親水鏈段PEG的數(shù)均分子量為1500。
本實(shí)施例中PCL-ONB-PEG-ONB-PCL三嵌段共聚物具體合成步驟如下:
S1:制備雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑
S11:稱取以下材料:5-羥基-2-硝基苯甲醇、氫化鈉、無(wú)水四氫呋喃、對(duì)甲苯磺?;垡叶迹?-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比為1:1.5,所述5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶寄柋葹?~10:1,無(wú)水四氫呋喃20mL:
S12:冰浴條件下,將5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉加入反應(yīng)容器中,再加入無(wú)水四氫呋喃溶液,攪拌1h;
S13:攪拌完畢后,向反應(yīng)容器中加入對(duì)甲苯磺酰化聚乙二醇,在溫度70℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為48h,制得雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑;
S2:制備聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物
S21:稱取以下材料:雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑:1.0g,己內(nèi)酯單體:2.0g,催化劑Sn(Oct)2:?jiǎn)误w量的萬(wàn)分之五,反應(yīng)溶劑甲苯:30ml;
S22:將稱取的雙鄰硝基芐基聚乙二醇大分子引發(fā)劑、己內(nèi)酯單體加入反應(yīng)容器中,再加入催化劑、溶劑,在溫度110℃回流條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為24h;
S23:將反應(yīng)產(chǎn)物用冰凍乙醚進(jìn)行沉淀處理,過(guò)濾,并在真空烘箱中干燥至恒重,制得聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物。
進(jìn)一步地,上述S1中大分子引發(fā)劑合成時(shí),5-羥基-2-硝基苯甲醇和氫化鈉的摩爾比還可以為1:1.3、1:1.8;5-羥基-2-硝基苯甲醇和對(duì)甲苯磺?;垡叶嫉哪柋冗€可以是為5:1、10:1。
進(jìn)一步地,上述S12中攪拌時(shí)間還可以是2h、3h、4h。
進(jìn)一步地,上述S22中三嵌段共聚物合成時(shí)回流條件下進(jìn)行12h、36h。
本實(shí)施例的光和溫度雙重響應(yīng)水凝膠體系,由上述三嵌段共聚物構(gòu)成,共聚物在水溶液中的濃度為10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到,這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理,應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合,這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。