基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子及其制备方法，属于材料领域。本发明利用联咪唑离子液体单体和含有二硫键的交联剂为原料，在选择性溶剂中一步交联共聚制备了具有氧化还原响应性的纳米粒子。利用动态光散射实验对其刺激响应性进行了分析，表明本发明制备的基于联咪唑溴离子液体的纳米粒子具有很好的氧化还原响应性，在药物释放、固定化酶、催化等领域具有广阔的应用前景。
【专利说明】基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子及其制 备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新材料领域，涉及一种具有氧化还原响应性纳米离子的制备，尤其涉 及一种基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 智能高分子常被称为"环境敏感性聚合物"、"刺激响应性聚合物"等。当其受到外 界环境的物理、化学乃至生物信号变化的刺激时，聚合物的物理或化学性质会发生突变。这 类聚合物研究体系多为其水溶液及水凝胶。传统水凝胶对外界环境的变化不敏感；智能水 凝胶具有外场响应的特征，在外界环境(如温度、pH值、盐浓度、光、电磁场、溶剂或化学物质 等)发生变化时，可通过体积的溶胀和收缩来响应这些外界的刺激。由于智能水凝胶独特的 敏感性，使之在药物释放体系、活性酶的固定、传感器、分离膜、组织工程、分子分离体系等 众多领域有很好的应用前景。
[0003] 在过去的几十年，科研工作者致力于研究多响应性的聚合物，并将其应用于生物 化学、生物医药、以及相关领域。其中关于温敏性聚合物的研究已经有了很大的进展，其在 各学科都有很好的应用潜力。例如，细胞膜、药物释放、溶质分离、和酶活性的可控性等等。 但是，对于氧化还原响应性纳米凝胶材料的报道较少。
[0004] 传统的纳米粒子都是有固定大小的粒径，形成凝胶也都是在不改变单独粒子粒径 的条件下通过非共价键作用。而氧化还原响应性纳米凝胶却在传统纳米凝胶的基础上，可 以改变单个纳米粒子的粒径，使单个粒子可以有一个溶胀和收缩的过程。因此，该凝胶可以 单个纳米粒子中包载药物，在药物注入和释放时比传统更有优势。
[0005] CN201110177816. 8公开了一种对温度和氧化还原刺激响应的纳米水凝胶及其制 备方法，该方法以葡聚糖为原料，采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法，使2-十二烷基 三硫代羰基2-甲基丙酸嫁接葡聚糖大分子，得到的对温度和氧化还原刺激响应的纳米水 凝胶，作为药物载体，具有环境响应能力，到达靶点位置时能够根据环境的变化做出响应， 有效的实现药物的控制释放。
[0006] 离子液体（Ionic Liquids, ILs)是指主要由有机阳离子和无机或有机阴离子构成 的在室温或近于室温下呈液态的盐，它们具有很多其他溶剂不可比拟的独特性质。与传统 的液态纯物质相比较，离子液体完全由离子构成；与常规离子型纯物质相比较，它在室温下 呈液态，蒸气压几乎为零，无色无臭，具有较好的化学稳定性，较宽的电化学稳定电位窗口 和温度稳定范围，有希望作为一类绿色环保的溶剂而取代传统的有机溶剂。此外，离子液体 具有可设计、较强的催化性能、易制备、可重复使用等诸多优点，使得离子液体在精细化工、 分离、催化和电化学等方面都具有非常广泛的应用前景。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是利用离子液体的特性，提供一种基于联咪唑类离子液体的氧化还 原响应性纳米粒子。
[0008] 本发明的另一目的是提供一种上述基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳 米粒子及其制备方法。
[0009] -、基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子 本发明基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子的结构式如下：
【权利要求】
1. 基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子，其结构式如下：
n=2、3, a、c=8 ?27 ;b、d=l ?5〇
2. 如权利要求1所述基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子的制备方法， 由以下工艺步骤完成： (1) 联咪唑离子液体单体的制备：将1-乙烯基咪唑与1，6_二溴己烷或1,4-二溴丁烷 分散于甲醇中，在N2保护，70±5°C下搅拌反应4(T48h;反应结束后，反应液用乙醚沉降、洗 涤，真空干燥，得到联咪唑溴离子液体1，6-己基_3,3'-二-1-乙烯基咪唑溴或1，4-丁 基-3,3，-二-1-乙烯基咪唑溴； (2) 氧化还原响应性纳米粒子的制备：将联咪唑溴离子液体单体1，6-己 基-3, 3，-二-1-乙烯基咪唑溴或1，4- 丁基-3, 3，-二-1-乙烯基咪唑溴与含有二硫键 的交联剂分散于甲醇，加入引发剂偶氮异丁腈，在N2保护，70±5°C下聚合反应扩31h;反应 结束后，将反应液用乙醚沉降、洗涤，真空干燥，得到氧化还原响应性纳米凝胶。
3. 如权利要求2所述基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子的制备方 法，其特征在于：步骤（1)中，1-乙烯基咪唑与1，6-二溴己烷或1，4-二溴丁烷的摩尔比为 2. 5:1 〇
4. 如权利要求2所述基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子的制备方法， 其特征在于：步骤（2)中，所述含有二硫键的交联剂为2-(2-甲基丙烯酸乙酯）二硫化物的 结构式为：
5. 如权利要求2所述基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子的制备方 法，其特征在于：步骤（2)中，联咪唑溴离子液体单体与含有二硫键的交联剂的摩尔比为 10:1?30:1。
6. 如权利要求2所述基于联咪唑类离子液体的氧化还原响应性纳米粒子的制备方法， 其特征在于：步骤（2)中，引发剂偶氮异丁腈的加入量为联咪唑溴离子液体单体和交联剂 总质量的29Γ5%。
【文档编号】C08F226/06GK104045766SQ201410308241
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】熊玉兵, 李凤, 焦振乾, 张静, 苗丛丛 申请人:西北师范大学