[发明专利]一种多重响应纳米凝胶的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种多重响应纳米凝胶的制备方法及其应用，具体为：将2-硝基苄基醇和甲基丙烯酰氯反应得到2-硝基苄基甲基丙烯酸酯。再将单体甲基丙烯酸二甲胺乙酯和2-硝基苄基甲基丙烯酸酯通过原子转移自由基聚合成两亲性聚合物，从而制备胶束。然后在往胶束溶液中加入1,2-双（2-碘乙氧基）乙烷作为交联剂，胶束的壳形成一个交联网络，从而制备得到壳交联的纳米凝胶。该纳米凝胶具有如下功能：（1）纳米尺度的运载器，可稳定装载客体分子，（2）通过调控紫外光照射、pH和温度等外场可控制释放客体分子，（3）多种外场能够对客体分子的动力学释放过程进行调节，产生协同作用。本发明在纳米医药、生物传感器、纳米反应器领域有广泛的应用价值。

主权项

一种多重响应纳米凝胶的制备方法，其特征在于：其步骤包括：步骤1：制备2‑硝基苄基甲基丙烯酸酯：将2‑硝基苄基醇和三乙胺按摩尔比1:1‑1:4的比例混合，溶解在装有二氯甲烷的圆底烧瓶里，将圆底烧瓶放在冰水混合浴中，将溶有甲基丙烯酰氯的二氯甲烷溶液缓慢逐滴滴加到圆底烧瓶中，其中，甲基丙烯酰氯与2‑硝基苄基醇比例为1:1~5:1；整个反应体系用氮气保护，反应时间为6‑12小时；反应结束后，将反应混合物倒入分液漏斗中，用碱性水溶液洗涤两次；将有机层从分液漏斗中取出，用无水硫酸氢钠干燥12‑24小时，得到的粗产物；用硅胶柱色谱法提纯，所述层析液为体积比为6:1的正己烷和乙酸乙酯混合溶液；得到的产物为淡黄色液体，备用；步骤2：制备聚合物：将安瓿瓶真空干燥并充满氮气，将溴化亚铜、甲基丙烯酸二甲胺乙酯和2‑硝基苄基甲基丙烯酸酯按摩尔比为1:50:10‑1:10:10的比例加入到安瓿瓶，混合均匀，使用上述溴化亚铜、甲基丙烯酸二甲胺乙酯和2‑硝基苄基甲基丙烯酸酯三者质量之和2~10倍的四氢呋喃溶解；用注射器将1,1,4,7,10,10‑六甲基三乙烯四胺（0.1到1.0摩尔）加入到体系中；将反应混合物用“冷冻‑抽气‑溶解”方法处理三次后，在油浴中反应6‑24小时，反应温度为60℃到80℃，反应结束后，将产物通过装有氧化铝纳米粒子的层析柱中以出去多余的催化剂，将粗产物旋蒸，在正己烷中沉淀，真空40℃烘干，得到两亲性聚合物；步骤3：自组装化过程：将步骤2得到的两亲性聚合物和四氢呋喃以质量比为1比1混合；待聚合物充分溶解后，将1毫升去离子水以每秒1‑3微升的速度缓慢滴加到混合溶液中，以诱导胶束的形成，剧烈搅拌持续2‑8个小时；将8ml 去离子水加入到混合溶液中，并停止搅拌；将溶液放在去离子水中透析至少24小时，得到具有光、温度和pH 三重响应性的胶束溶液；步骤4：凝胶化过程：取步骤3得到的聚合物胶束溶液，将1,2‑双（2‑碘乙氧基）乙烷溶液逐滴加入到聚合物胶束溶液中；加入量为聚合物胶束溶液的5 % ~ 20 %；将该混合溶液置于60 ℃下反应12‑~24小时；将反应后得到的凝胶溶液用透析膜透析，得到纯净的纳米凝胶溶液。