[发明专利]一种葡萄糖乙烯酯/异丙基丙烯酰胺共聚物纳米纤维膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米纤维膜的制备及应用领域，特别涉及一种葡萄糖乙烯酯/异丙基丙烯酰胺共聚物纳米纤维膜的制备方法。

背景技术

糖与蛋白质，脂类和核酸一样，是构成生物体的重要成分。广泛存在的糖缀合物，包括糖蛋白，蛋白聚糖和糖脂，参与了蛋白的靶向，细胞识别，抗体-抗原相互作用等重要生理过程。糖基化膜具有高的亲水性及抗非特异性蛋白质吸附以及高的生物相容性等特性，因此很广泛的用于蛋白质分离纯化，细菌的特异性捕捉，生物医用材料以及细胞的培养等方面,还可以制备表面功能化的分离膜。人们尝试将糖基固定到不同载体表面来模拟糖的各种生物功能，从而深入研究糖与蛋白质的亲和性相互作用，实现了对蛋白质的检测和分离，研究糖类与蛋白质特异性识别的分子机理。目前，糖基化膜的制备主要有三种途径，一种是在膜上进行糖类大分子的固定化；二是在膜表面引发含糖单体的接枝聚合；三是含糖小分子与高分子侧基的反应。糖类可以和蛋白质直接进行特异性的识别，来完成生物信息的传递。因此，制备具有蛋白质特异性识别的糖基化材料，具有很广泛的应用前景。

N-异丙基丙烯酰胺由于分子内有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基，其均相聚合物具有较低的临界溶解温度（LCST）等良好的特性。由于其聚合物具有在32℃以上呈水不溶性这一特殊的溶解特性，正在开发用于制造某些感温性聚合物凝胶的原料。N-异丙基丙烯酰胺用通常的自由基聚合引发剂容易单独聚合，也容易共聚。因此，其成为当前热敏性高分子材料研究的热点。

利用静电纺丝技术制备的含糖纳米纤维膜具有后续研究蛋白质之间特异性吸附机理的潜力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种葡萄糖乙烯酯/异丙基丙烯酰胺共聚物纳米纤维膜的制备方法，该方法操作简单、产物易处理且经济环保，该纳米纤维膜含有丰富的可反应亲水活性功能基团并且具有接近于体温的相变温度，提高了材料表面的特异性吸附并且改善材料表面的生物相容性的同时，在相变特性的基础上可以有很多潜在的应用，如可以通过局部过热处理方法实现对肿瘤组织的温敏控制释放，也可以制备具有相变的组织工程支架。

本发明的一种葡萄糖乙烯酯/异丙基丙烯酰胺共聚物纳米纤维膜的制备方法，包括

（1）将摩尔比为1-4：1的己二酸二乙烯酯与葡萄糖溶于无水吡啶，加入碱性蛋白酶，在40-60℃条件下，反应3-5天，分离提纯，得到葡萄糖乙烯脂；其中碱性蛋白酶和己二酸二乙烯酯与葡萄糖的吡啶溶液的质量体积比为0.5-1.5g：50-100ml；

（2）将上述葡萄糖乙烯脂中加入N-异丙基丙烯酰胺、引发剂和溶剂，然后在55-60℃氮气保护下搅拌反应3-8h，聚合反应结束后得到葡萄糖乙烯脂/异丙基丙烯酰胺共聚物；其中N-异丙基丙烯酰胺与葡萄糖乙烯脂的摩尔比为1-50:1，引发剂占葡萄糖乙烯脂和N-异丙基丙烯酰胺质量分数的0.2-2%；

（3）将上述葡萄糖乙烯脂/异丙基丙烯酰胺共聚物和PLCL加入溶剂中，搅拌，得葡萄糖乙烯脂/异丙基丙烯酰胺共聚物纺丝液，然后进行静电纺丝，干燥，即得葡萄糖乙烯酯/异丙基丙烯酰胺共聚物纳米纤维膜，其中葡萄糖乙烯脂/异丙基丙烯酰胺共聚物和PLCL占纺丝溶液的质量百分比为3wt%-30wt%，葡萄糖乙烯脂/异丙基丙烯酰胺共聚物和PLCL的摩尔比为1:1。

所述步骤（1）中反应在恒温振荡培养箱中进行，转速为210rpm。

所述步骤（1）中分离提纯为：用硅胶层析柱分离提纯，洗脱剂为乙酸乙酯，展开剂为体积比为17:3:1的乙酸乙酯、甲醇和水，用I₂显色。

所述步骤（2）中引发剂为偶氮二异丁腈AIBN，溶剂为无水乙醇，葡萄糖乙烯酯和N-异丙基丙烯酰胺的质量和在无水乙醇溶液的浓度为2-3mol/L。

所述步骤（2）中聚合反应结束后，将产物经3500D透析膜除去没反应的葡萄糖乙烯脂。所述步骤（3）中的溶剂为无水乙醇。

所述步骤（3）中葡萄糖乙烯脂/异丙基丙烯酰胺共聚物中，葡萄糖乙烯脂与异丙基丙烯酰胺的摩尔比为5:1，10:1或15:1。

所述步骤（3）中静电纺丝工艺参数为：注射器规格为5ml，针头内径为0.4～0.7mm，喷出流速0.8～2ml/h，静电压10～18kV，接收屏采用铝箔接地接收，接受距离为10～20cm，采用正交方法调节纺丝参数进行电纺。

所述步骤（3）中干燥温度为30-60℃，干燥时间为24～48h。