一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法。包括腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胞嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胸腺嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶和尿嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶。本发明专利技术将生物分子核苷酸引入到聚丙烯酰胺‑co‑甲基丙烯酸二甲氨乙酯水凝胶体系，核苷酸作为一种动态交联剂使水凝胶具有较高的力学性能。另外，核苷酸也赋予了水凝胶优异的粘性。该核苷酸驱动的粘韧水凝胶对金属、塑料、木头、橡胶、陶瓷、皮肤等能够产生强的粘结作用。该腺苷酸驱动的策略对功能水凝胶的制备和设计具备参考意义。

Preparation of a nucleotides driven viscoelastic hydrogel

【技术实现步骤摘要】
一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法
本专利技术属于高分子水凝胶
，涉及一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法。
技术介绍
水凝胶是一种由大分子通过物理或化学交联的，具有三维网络结构的聚合物。水凝胶具有极高的含水量，其物理化学性质类似于生物组织。由于其具有高的柔韧性、良好的生物相容性和生物可降解性等特点被广泛的应用于生物医药和组织工程等领域；随着水凝胶领域的不断发展，粘性水凝胶受到了众多科研工作者的关注。因为粘性水凝胶能够牢固附着于生物组织，所以其在伤口敷料、组织修复和可穿戴设备等领域发挥着不可替代的作用。目前大多数粘性水凝胶都是通过将多巴胺、氨基酸、碱基等生物分子引入水凝胶体系，通过氢键、疏水相互作用以及金属络合等非共价键作用实现对各种材料的粘结。然而，这些粘性水凝胶通常表现出弱的力学性能，这就导致水凝胶在应用的过程中容易发生断裂，使得粘性水凝胶的应用受到限制。因此，制备出具有优异力学性能的粘性水凝胶对于水凝胶的发展具有重要意义。
技术实现思路
针对现有的粘性水凝胶力学性能弱的问题，本专利技术以制备具有优异力学性能的粘性水凝胶为目的，公开了一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法，利用核苷酸、亲水性单体丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨乙酯通过非共价交联的方式获得粘韧水凝胶；本专利技术的一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法，其特征在于，包括腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胞嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胸腺嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶和尿嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶，所述的制备步骤和条件如下：将核苷酸、亲水单体丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入去离子水中搅拌至溶液完全透明，然后加入引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具，溶液中各物质的质量浓度分别为26g/L、260g/L、26g/L、2g/L；最后将模具放入25℃的烘箱，反应3～5h后得到核苷酸驱动的粘韧水凝胶；核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、过硫酸钾的质量浓度比分别为2～10:100:10:1。有益效果：本专利技术的一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法，包括腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胞嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胸腺嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶和尿嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶。本专利技术将核苷酸引入到聚丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸二甲氨乙酯水凝胶体系，通过核苷酸与聚合物链间的静电相互作用和核苷酸分子间的氢键作用赋予水凝胶高的力学性能。并且，核苷酸的加入也赋予了水凝胶强的粘性。因此，提供了一种制备优异力学性能的粘性水凝胶的方法；通过核苷酸的氢键和静电相互作用使该水凝胶具有高的韧性。而且，通过核苷酸提供的粘性基团使该水凝胶与材料表面形成粘结作用。制备的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的剥离强度为967N/m，拉伸强度为129kPa。制备的鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的剥离强度为803N/m，拉伸强度为141kPa。制备的胞嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶的剥离强度为743N/m，拉伸强度为145kPa。制备的胸腺嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶的剥离强度为616N/m，拉伸强度为132kPa。制备的尿嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶的剥离强度807N/m，拉伸强度为114kPa。这种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法解决了粘性水凝胶力学性能差的问题。该核苷酸驱动的策略为粘韧水凝胶的制备与设计具有重要意义。具体实施方式实施例1一种腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法如下:将0.052g腺嘌呤核苷酸、2.6g亲水单体丙烯酰胺和0.26g甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入10ml去离子水中搅拌至溶液完全透明，然后加入0.02g引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具，溶液中各物质的质量浓度分别为5.2g/L、260g/L、26g/L、2g/L。最后将模具放入25℃的烘箱，反应5h后得到腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶。腺嘌呤核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、过硫酸钾的质量比分别为2:100:10:1；制备的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的剥离粘结强度的测试方法：用质构仪（CT3）进行90°剥离强度测试.制备的水凝胶样品的尺寸为10cm×2cm×0.6cm，触发点负荷为0.067N,剥离的距离和剥离速度分别为8cm和5mm/s,测试的基质为铝板；制备的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶拉伸强度的测试方法：用电子万能材料试验机进行拉伸测试，将水凝胶样品制成哑铃状（30mm×4mm×0.2cm），拉伸速度为100mm/min；用实施例1中剥离粘结强度的测试方法，实施例1中获得的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的剥离粘结强度为235N/m；用实施例1中拉伸强度的测试方法，实施例1中获得的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的拉伸强度为50kPa。实施例2一种腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法如下:将0.156gg腺嘌呤核苷酸、2.6g亲水单体丙烯酰胺和0.26g甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入10ml去离子水中搅拌至溶液完全透明，然后加入0.02g引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具，溶液中各物质的质量浓度分别为15.6g/L、260g/L、26g/L、2g/L。最后将模具放入25℃的烘箱，反应5h后得到腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶。腺嘌呤核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、过硫酸钾的质量比分别为6:100:10:1；用实施例1中剥离粘结强度的测试方法，实施例2中获得的腺嘌呤核苷酸驱动的剥离粘结强度为532N/m；用实施例1中拉伸强度的测试方法，实施例2中获得的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的拉伸强度为129kPa。实施例3一种腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法如下:将0.312g腺嘌呤核苷酸、2.6g亲水单体丙烯酰胺和0.26g甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入10ml去离子水中搅拌至溶液完全透明，然后加入0.02g引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具，溶液中各物质的质量浓度分别为26g/L、260g/L、26g/L、2g/L。。最后将模具放入25℃的烘箱，反应5h后得到腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶。腺嘌呤核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、过硫酸钾的质量比分别为10:100:10:1；用实施例1中剥离粘结强度的测试方法，实施例3中获得的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的剥离粘结强度为967N/m；用实施例1中拉伸强度的测试方法，实施例3中制得的获得的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的拉伸强度为93kPa；实施例4一种鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法如下:将0.052g鸟嘌呤核苷酸、2.6g亲水单体丙烯酰胺和0.26g甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入10ml去离子水中搅拌至溶液完全透明，然后加入0.02g引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具，溶液中各物质的质量浓度分别为5.2g/L、260g/L、26g/L、2g/L。最后将模具放入25℃的烘箱，反应5h后得到腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶。鸟嘌呤核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法，其特征在于，包括腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胞嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胸腺嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶和尿嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶，所述的制备步骤和条件如下：/n将核苷酸、亲水单体丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入去离子水中搅拌至溶液完全透明，然后加入引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具，溶液中各物质的质量浓度分别为5.2～26.0g/L、260g/L、26g/L、2g/L；最后将模具放入25℃的烘箱，反应3～5h后得到核苷酸驱动的粘韧水凝胶；核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、过硫酸钾的质量浓度比分别为2～10:100:10:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法，其特征在于，包括腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胞嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶、胸腺嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶和尿嘧啶核苷酸驱动的粘韧水凝胶，所述的制备步骤和条件如下：
将核苷酸、亲水单体丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入去离子水中搅拌至溶液完全透明，然后加入引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具，溶液中各物质的质量浓度分别为5.2～26.0g/L、260g/L、26g/L、2g/L；最后将模具放入25℃的烘箱，反应3～5h后得到核苷酸驱动的粘韧水凝胶；核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、过硫酸钾的质量浓度比分别为2～10:100:10:1。


2.如权利要求1所述的一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶制备方法的步骤和条件如下:
将腺嘌呤核苷酸、亲水单体丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入10ml去离子水中搅拌至溶液完全透明，溶液中各物质的质量浓度分别为26g/L、260g/L、26g/L、2g/L；然后加入引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具；最后将模具放入25℃的烘箱，反应5h后得到腺嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶；腺嘌呤核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、过硫酸钾的质量比分别为2:100:10:1。


3.如权利要求1所述的一种核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶制备方法的步骤和条件如下:
将鸟嘌呤核苷酸、亲水单体丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨乙酯加入去离子水中搅拌至溶液完全透明，溶液中各物质的质量浓度分别为26g/L、260g/L、26g/L、2g/L；然后加入引发剂过硫酸钾，搅拌5分钟后将溶液倒入反应模具；最后将模具放入25℃的烘箱，反应5h后得到鸟嘌呤核苷酸驱动的粘韧水凝胶；鸟嘌呤核苷酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、过硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：段莉洁，张钦，刘鑫，高光辉，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22