[发明专利]一种氮异丙基丙烯酰胺聚合物的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物氮异丙基丙烯酰胺，具体是一种氮异丙基丙烯酰胺聚合物的制备方法及其应用。

背景技术

N-异丙基丙烯酰胺聚合物的相变温度基本不受聚合物分子量和浓度的影响，之所以具有LCST特性，主要因为它的单体分子上同时存在起亲水作用的酰胺键-CONH-,和起疏水作用的异丙基-CH(CH3)₂，当温度低于LCST时候分子中的酰胺键可以与水形成很好的氢键作用，使得整个聚合物溶解在水溶液中显澄清状态，当温度升高到LCST温度以上，分子中亲水集团酰胺键与水的氢键作用被破坏，使得整个聚合物中的异丙基的疏水部分起主导作用，聚合物由亲水变为疏水产生相分离，溶液呈现乳白色浑浊状态。因为这种特性，近年来这类热敏性高分子材料在药物控释、生化分离以及化学传感器等方面得到广泛应用。但是由于聚氮异丙基丙烯酰胺固定的响应温度在32.8℃，低于人体温度，制约了其在药物载体、药物释放中的应用。所以如何研究改变它的LCST温度一直以来都是科学上的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氮异丙基丙烯酰胺聚合物的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种氮异丙基丙烯酰胺聚合物的制备方法，包括下述步骤：

(1)将β-环糊精在水溶液中重结晶数次，对提纯后的β-环糊精进行干燥处理；

(2)取干燥后的β-环糊精在碱性条件下缓慢滴加对甲基苯磺酰氯，待反应结束将溶液调到酸性，过滤后，取沉淀再次重结晶得到白色固体，过G25凝胶柱得到纯品磺化环糊精，反应式为：

(3)将磺化环糊精和叠氮化钠放入DMF溶液中，在室温下搅拌试其充分反应，经过沉淀和重结晶处理得到白色固体叠氮基β-环糊精，反应式为：

(4)将单体N-异丙基丙烯酰胺、叠氮基β-环糊精、炔丙烯、配体Me6TREN、溴化亚铜溶于DMF溶液中，经过多次冻干—抽泵—解冻处理，去除溶液中的氧气；

(5)将步骤(4)中得到的溶液放入安全瓶内，把引发剂2-溴丙酸苄基酯在氮气保护下打入安全瓶中引发聚合，在氮气保护下60℃反应两天，得到聚合物，再经过透析冻干得到成品，反应式为：

作为本发明进一步的方案：步骤(2)中β-环糊精和对甲基苯磺酰氯的摩尔比为1:1-1.5。

作为本发明进一步的方案：步骤(3)中磺化环糊精和叠氮化钠的摩尔比为1:1-1.5。

作为本发明进一步的方案：步骤(3)中的叠氮基β-环糊精在飞行时间质谱表征分子量为1160。

作为本发明进一步的方案：步骤(4)中叠氮基β-环糊精和单体N-异丙基丙烯酰胺的摩尔比为1:50-150。

作为本发明进一步的方案：步骤(5)中得到的成品的LCST温度根据步骤(4)中叠氮基β-环糊精和单体N-异丙基丙烯酰胺的摩尔比变化。

利用所制得的聚合物与带有疏水长链的金刚烷分子通过在水溶液中组装形成纳米管，事先把要包的药物溶解在水溶液中，这样在自组装过程中把药物抱紧纳米管中，经过透析除掉纳米管外的药物。利用所制得的聚合物的的LCST特性，实现药物受到温度刺激响应的可控释放的应用。

本发明中由于环糊精分子的多羟基可以与水形成更多的氢键，它的引入使得整个聚合物分子与水的氢键作用比例得到大幅度的提高，因此需要更高的温度去破坏聚合物与水分子之间的氢键作用才能使得整个聚合物有亲水变为疏水。通过调节聚合物中聚氮异丙基丙烯酰胺和环糊精的比例可以成功的来控制聚合物的LCST。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：聚合物的LCST智能可控，加入功能化分子的方法方便简单，同时环糊精的引入提高了聚合物的生物相容性并且降低了生物毒性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：