一種基于疏水性單體的共聚物納米微球及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于納米微球及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種基于疏水性單體的共聚物納米 微球及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物納米微球主要是指尺寸大小在納米級范圍內(nèi)的由相關(guān)單體聚合而成的微 球，一般尺寸小于l〇〇nm且分布均勻。由于聚合物納米微球的尺寸特殊，在標準計量、應(yīng) 用與分析化學(xué)、化學(xué)工業(yè)，尤其在生物醫(yī)學(xué)方面具有廣泛的應(yīng)用價值，其制備方法也備受關(guān) 注。
[0003] 具有溫敏性的N取代丙烯酰胺納米微球的制備方法一直備受關(guān)注，其中最具代表 性的是聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAm)微球，其低臨界溶解溫度（LCST)約為32°C，接近人 體溫度。一般制備PNIPAm微球時，為了獲得特殊的相變特性，或者賦予其他的外界刺激響 應(yīng)性及性質(zhì)（如pH、離子強度），會引入其他共聚單體如戊烯酸、丁烯酸、丙烯酸及甲基丙烯 酸，以及一些非離子型共聚單體。
[0004] N-叔丁基丙烯酰胺（NtBA)，是不同于NIPAm的一種疏水性單體，與NIPAm共聚后 能夠改善細胞粘附和增殖的能力，同樣具有溫敏性。通常，溫敏性聚合物可以通過調(diào)整幾 種單體用量，改變聚合物的LCST從而使聚合物在很寬的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用。但因為一些很 有用的疏水性單體在水中的溶解性太差，限制了具有這種特點的溫敏性聚合物的研宄。一 般引入NtBA這種疏水性的單體，可以降低溫敏性聚合物溶液或凝膠的LCST。Zhu等（Liu HY，Zhu XX. Polymer. 1999 ;40:6985-6990)就一系列N-取代丙烯酰胺類共聚物進行研宄， 發(fā)現(xiàn)其共聚物的LCST隨著兩種單體的組成含量的變化而變化。其中，當(dāng)NtBA的含量從 20mol %增加至60mol %，與N，N-二甲基丙烯酰胺（DMA)共聚物的LCST則從80°C降至20°C。 Lyon 等（Debord JD, Lyon LA. Langmuir. 2003 ; 19:7662 - 7664)通過乳液聚合利用 NIPAM 及N-叔丁基丙稀酰胺（NtBA)和丙稀酸（AAc)三種單體制備聚（NIPAm-c〇-NtBA-c〇-AAc) 微凝膠，隨著NtBA單體的量的增加其微凝膠相轉(zhuǎn)變溫度（VPTT)越低；Shea等（Hoshino Y，Kodama T，0kahata Y，Shea KJ.J. AM. CHEM.S0C. 2008; 130:15242-15243)基于聚 (NIPAm-c〇-NtBA-c〇-AAc)的納米微球用分子印跡技術(shù)人工合成了蜂毒素的抗體。Hellweg 等（Hertle Y，Zeiser M，Hasenohrl C，Busch P，Hellweg Y. Colloid Polym Sci. 2010; 288:1047-1059)用無皂乳液聚合的方法制備了一系列NIPAm與NtBA的共聚物，用不同的散 射技術(shù)研宄了其溫敏特性；但這些研宄都是以NIPAm等為主要單體，引入NtBA或其他單體 進行共聚，而以NtBA作為主要單體研宄其共聚物的制備方法鮮有報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于疏水性單體的共聚物納米微球及其 制備方法，本發(fā)明采用的方法實現(xiàn)以疏水性單體NtBA與NIPAm共聚后能夠改善細胞粘附和 增殖的能力，同樣具有溫敏性，其共聚物的LCST隨著兩種單體的組成含量的變化可調(diào)。
[0006] 本發(fā)明的一種基于疏水性單體的共聚物納米微球，所述共聚物納米微球為：聚 (N-叔丁基丙稀酰胺-co-N-異丙基丙稀酰胺）P (NtBA-co-NIPAm)納米微球或聚（N-叔丁基 丙稀酰胺-co-丙稀酸）P(NtBA-c〇-AAc)納米微球。
[0007] 本發(fā)明的一種基于疏水性單體的共聚物納米微球的制備方法，包括：
[0008] 將單體A溶解在溶劑中，單體B或單體C、交聯(lián)劑和乳化劑溶于去離子水中，混 合后，在氮氣氛圍中，20-25 °C條件下，攪拌反應(yīng)80-120min，然后升溫至25-80 °C，保溫 30-50°C，然后加入引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)0. 5-4h，透析，即得共聚物納米微球；其中單體A為N -叔丁基丙烯酰胺，單體B為N-異丙基丙烯酰胺，單體C為丙烯酸。
[0009] 所述單體A與單體B或單體C的摩爾比為93:5~5:93,反應(yīng)體系的總摩爾濃度為 30-100mM。所述溶劑為乙醇；溶劑和去離子水的質(zhì)量比為2-3:100-150。
[0010] 所述交聯(lián)劑為N，N' -亞甲基雙丙烯酰胺；交聯(lián)劑為反應(yīng)體系總摩爾濃度的 0? 2%~20%〇
[0011] 所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉；乳化劑為反應(yīng)溶液總重的〇. 02%~0. 1 %。
[0012] 所述引發(fā)劑為過硫酸銨；引發(fā)劑為反應(yīng)溶液總重的0. 01%~0. 1%。
[0013] 所述透析為采用去離子水浸泡3-7天，每天換一次水；所用透析袋的截留分子量 為8000-14000。A的結(jié)構(gòu)為
【主權(quán)項】
1. 一種基于疏水性單體的共聚物納米微球，其特征在于：所述共聚物納米微球為：聚 (N-叔丁基丙稀酰胺-co-N-異丙基丙稀酰胺）P (NtBA-co-NIPAm)納米微球或聚（N-叔丁基 丙稀酰胺-co-丙稀酸）P(NtBA-c〇-AAc)納米微球。
2. -種如權(quán)利要求1所述的基于疏水性單體的共聚物納米微球的制備方法，包括：將 單體A溶解在溶劑中，單體B或單體C、交聯(lián)劑和乳化劑溶于去離子水中，混合后，在氮氣氛 圍中，20-25°C條件下，攪拌反應(yīng)80-120min，然后升溫至25-80°C，保溫30-50°C，然后加入 引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)〇. 5-4h，透析，即得共聚物納米微球；其中單體A為N -叔丁基丙烯酰胺， 單體B為N-異丙基丙烯酰胺，單體C為丙烯酸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于疏水性單體的共聚物納米微球的制備方法，其特征 在于：所述單體A與單體B或單體C的摩爾比為93:5~5:93,反應(yīng)體系的總摩爾濃度為 30-100mM。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于疏水性單體的共聚物納米微球的制備方法，其特征 在于：所述溶劑為乙醇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于疏水性單體的共聚物納米微球的制備方法，其特征 在于：所述交聯(lián)劑為N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺；交聯(lián)劑為反應(yīng)體系的總摩爾濃度的0. 2 %~ 20%〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于疏水性單體的共聚物納米微球的制備方法，其特征 在于：所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉；乳化劑為反應(yīng)溶液總重的〇. 02%~0. 1%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于疏水性單體的共聚物納米微球的制備方法，其特征 在于：所述引發(fā)劑為過硫酸銨；引發(fā)劑為反應(yīng)溶液總重的〇. 01%~〇. 1%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于疏水性單體的共聚物納米微球的制備方法，其特 征在于：所述透析為采用去離子水浸泡3-7天，每天換一次水；所用透析袋的截留分子量為 8000-14000。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于疏水性單體的共聚物納米微球及其制備方法，共聚物納米微球為：聚(N-叔丁基丙烯酰胺-co-N-異丙基丙烯酰胺)P(NtBA-co-NIPAm)納米微球或聚(N-叔丁基丙烯酰胺-co-丙烯酸)P(NtBA-co-AAc)納米微球。將單體A溶解在溶劑中，單體B或單體C、交聯(lián)劑和乳化劑溶于去離子水中，混合后，在氮氣氛圍中，20-25℃條件下，攪拌反應(yīng)80-120min，然后升溫至25-80℃，保溫30-50℃，然后加入引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)0.5-4h，透析，即得。本發(fā)明采用的方法工藝簡單，通過改變制備條件，可實現(xiàn)微球尺寸的大小的調(diào)節(jié)，同時保證微球的粒徑分布均勻性良好。
【IPC分類】C08F2-26, C08F220-06, C08F220-54
【公開號】CN104628937
【申請?zhí)枴緾N201510107410
【發(fā)明人】魯希華, 李雪婷, 安冬, 馬天澤, 邱高
【申請人】東華大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年3月11日