一种微纳米图案化凝胶膜及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种微纳米图案化凝胶膜及其制备方法，属于高分子材料及【技术领域】，特别涉及一种诱导干细胞分化的微纳米图案化凝胶膜及其制备方法，该凝胶膜温度响应范围为20℃-37℃，可由下述方法制得：通过无皂乳液聚合法制备聚苯乙烯微球，通过溶剂挥发法获得聚苯乙烯胶体晶，以聚苯乙烯胶体晶为模板，与乙烯基甘草次酸和N-异丙基丙烯酰胺为共聚单体，偶氮二异丁氰为引发剂，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的反应体系，形成复合凝胶膜，再以氯仿为溶剂，采用不同处理方法，得到不同微纳米图案凝胶膜。本发明所述制备方法工艺方法简单，反应易于控制，实验条件温和，不需要特殊设备，投资成本低，操作快捷，适用范围广、安全，便于工业化实施。
【专利说明】一种微纳米图案化凝胶膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料及技术，特别涉及一种诱导干细胞分化的微纳米图案化凝胶膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]干细胞具有自我更新和产生特定表型的能力，是受损组织再生最有前景的细胞源。但干细胞生存于一个非常复杂的微环境(壁龛)，其生长分化命运由生物因素(生长因子、细胞因子等)、理化因素(电荷、pH值、表面能等)和机械结构因素(拓扑结构、弹性模量等)交错共同决定，因此深入了解此生化信号调控网络，理解壁龛的生物物理性质，阐明壁龛元素的作用，是发展干细胞生物学、开发干细胞临床应用潜能的迫切需要。
[0003]生物材料以一种精确的、非常接近生理学特征的方式模拟细胞体内壁龛，体现和传递干细胞调控信号，并作为可以调控指导干细胞培养及分化命运的有效人工微环境，已得到迅速发展，细胞生物学和生物材料技术的融合将对干细胞生物学和基于干细胞技术的组织再生产生深远影响。众所周知，生物材料的化学、力学和几何微环境对细胞增殖、分化和细胞外基质沉积等发挥着重要作用，在软硬材料上构建微纳米图案，用于研究各种因素对组织再生的影响成为必要。研究表明，材料表面微图案能控制细胞定向生长、铺展、迁移以及影响细胞表型，如McBeath将纤连蛋白涂覆于不同尺寸的岛状凸起，随岛尺寸由1024um2到lOOOOum2，人间充质干细胞从成脂细胞表型向成骨细胞表型转化，这是由于岛尺寸影响了细胞的RhoA活性。Ruiz和Chen则认为单个细胞在图案内的相对位置决定了局部细胞骨架的张力和靶向分化，张力大有利于细胞铺展和分化为成骨细胞，而张力小会使细胞变圆并分化为脂肪细胞。
[0004]关于微纳米图案化表面的构建，多集中于硬质材料方面的研究。在凝胶等软质材料表面构建微图案，由于凝胶的溶胀特性，会使图案的稳定性受到挑战，因此该方面的研究工作相对较少。目前关于在凝胶表面构建微图案的方法多采用模板法，即通过光刻方法，利用掩模板在硅片上刻蚀出微纳米图案，再将硅片模板放置于凝胶液中，待其凝胶化后，可在凝胶表面形成与模板相反的图案；或以PDMS模板方法制备，预先在PDMS构建微纳米图案，然后将凝胶液倾倒到PDMS模板上，得到与模板相反的图案；还有通过光交联技术，利用掩模板得到条纹状图案化凝胶等。但这些方法所需实验条件苛刻，成本高，因此需要开发低成本操作简单的构建微纳米图案方法。Burdick采用化学方法制备了蠕虫状、花生状、六角形(正六边形)图案化凝胶，该方法仅仅通过化学方法，利用凝胶的溶胀性能控制微图案的形成，避免了使用高昂设备。本发明亦提供一种操作简单、成本低廉的微图案化凝胶膜软质材料制备方法。
[0005]甘草次酸(GA)存在于甘草的根、茎部，无毒，资源丰富，在传统中药处方中应用极其广泛，具有抑制肝癌细胞增殖并诱导其分化逆转为良性细胞，减轻肝细胞脂肪变及坏死，促进肝细胞再生等作用，被广泛应用于肝脏疾病的治疗和肝脏保护中。干细胞在其分化过程中，存在严重的致瘤问题，因此本发明利用GA的抗癌保肝作用，提供一种新型细胞培养材料，以保证干细胞高效安全地向目标细胞分化，避免畸胎瘤的发生。同时，细胞经分化或传代培养后，需要将其从培养载体表面脱附，进行回收，如果采用传统的酶解法，会对细胞功能造成损伤。为解决此问题，我们将温敏性高分子聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)引入水凝胶，进行细胞的无损伤脱附。PNIPAAm分子内存在亲水基团(酰胺基)和疏水基团(异丙基)，其水溶液的较低临界溶解温度(LCST)为32°C，当温度低于32°C时，PNIPAAm分子链呈伸展状态，亲水基团暴露，表现亲水性，当温度高于32°C时，PNIPAAm分子链收缩，疏水基团暴露，表现疏水性。在37°C细胞培养温度，细胞在PNIPAAm凝胶表面吸附、增殖，达到融合后，将温敏凝胶移至低温环境(低于LCST)，利用PNIPAAm的亲疏水性变化，细胞从材料表面自动脱附，可以避免细胞功能受到损伤。
[0006]综上分析，本发明提供一种应用于干细胞分化的微图案化甘草次酸基温敏凝胶膜及其制备方法，通过微图案调控细胞行为，通过GA防止干细胞分化过程中畸胎瘤的产生，通过温度响应性，无损伤回收所得细胞，为干细胞研究提供新的载体以及实验依据。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种微纳米图案化凝胶膜，该膜一方面通过微纳米拓扑结构的建立，调控细胞行为；另一方面通过温敏性物质PNIPAAm和具有抗癌保肝作用的GA的引入，为干细胞培养及分化提供新型载体。本发明微纳米图案化凝胶膜可由以下方法制得:
[0008](1)聚苯乙烯(PS)微球的制备
[0009]室温下，将20?30g苯乙烯单体和200?300mL去离子水超声分散，在氮气保护下于70°C水浴加热，加入30?50mL过硫酸钾(KPS)水溶液(浓度为0.01?0.03g/mL)，在氮气氛围一定搅拌速率下反应12?24h，得乳白色PS乳液。
[0010](2)聚苯乙烯(PS)胶体晶的制备
[0011]取一定量PS母液(浓度为3?5%)，置于玻璃器皿内，在恒温恒湿箱中加热，待溶剂挥发干得PS胶体晶。
[0012](3)乙烯基甘草次酸单体(GAA)的制备
[0013]将甘草次酸(GA)溶于四氢呋喃(THF)，冷却至-10°C，加入1?3g DCC，搅拌30min，加入N-羟基丁二酰亚胺(SuOH)，GA与SuOH的质量比为3?5: lg，溶液浓度为0.1?0.5g/mL,在_10°C下继续搅拌2?4h，然后在不高于20°C的室温下搅拌15?20h，滤去二环己基脲(白色固体)，将所得溶液倾入体积为3倍的无水乙醚中，静置过夜，得到白色沉淀，过滤，用无水乙醚洗涤，真空干燥，得白色粉末状甘草次酸琥珀酰亚胺活性酯(GSE)。将GSE溶于DMF，溶液浓度为0.05?0.lg/mL，用恒压滴液漏斗缓慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE与EDA摩尔比为1: 20?40mol，混合液在50°C?80°C下反应20?30h后，减压蒸馏至无馏分流出，将浓缩液滴加到蒸馏水中，有白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水洗涤多次，以除去DMF和EDA，冷冻干燥，得白色粉末状甘草次酸胺类衍生物(GA-NH2)。将GA_NH2溶于DMF中，溶液浓度为0.1?0.5g/mL，加入AAc，质量比为4?6: lg，用氮气保护，再加入0.01?0.03g sulfo-NHS活化剂和0.05?0.lg EDC缩合剂，室温下反应20?30h,过滤，将反应后的混合物中白色沉淀脲滤去，在搅拌下把滤液滴加到蒸馏水中，静置过夜，出现白色沉淀，过滤，干燥，得到白色粉末状乙烯基甘草次酸单体(GAA)。
[0014](4)微纳米图案化凝胶膜的制备
[0015]将PS胶体晶浸入含有GAA、NIPAAm单体(GAA与NIPAAm质量比为1: 9?1: 1)，0.3?0.5% AIBN引发剂，0.1?5 % MBAA交联剂和乙醇溶剂的反应体系，再滴加2%TEMED，以氮气保护，在60°C下反应6?12h，形成胶体晶复合凝胶膜，将此复合凝胶膜采用不同的溶剂处理方法，得到具有不同微纳米图案的凝胶膜。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种微纳米图案化凝胶膜制备方法，制备方法包括以下步骤:
[0017](1)聚苯乙烯(PS)微球的制备
[0018]室温下，将20?30g苯乙烯单体和200?300mL去离子水超声分散，在氮气保护下于70°C水浴加热，加入30?50mL过硫酸钾(KPS)水溶液(浓度为0.01?0.03g/mL)，在氮气氛围一定搅拌速率下反应12?24h，得乳白色PS乳液。
[0019](2)聚苯乙烯(PS)胶体晶的制备
[0020]取一定量PS母液(浓度为3?5% )，置于玻璃器皿内，在恒温恒湿箱中加热，待溶剂挥发干得PS胶体晶。
[0021](3)乙烯基甘草次酸单体(GAA)的制备
[0022]将甘草次酸(GA)溶于四氢呋喃(THF)，冷却至_10°C，加入1?3g DCC，搅拌30min，加入N-羟基丁二酰亚胺(SuOH)，GA与SuOH的质量比为3?5: lg,溶液浓度为0.1?0.5g/mL,在_10°C下继续搅拌2?4h，然后在不高于20°C的室温下搅拌15?20h，滤去二环己基脲(白色固体)，将所得溶液倾入体积为3倍的无水乙醚中，静置过夜，得到白色沉淀，过滤，用无水乙醚洗涤，真空干燥，得白色粉末状甘草次酸琥珀酰亚胺活性酯(GSE)。将GSE溶于DMF，溶液浓度为0.05?0.lg/mL，用恒压滴液漏斗缓慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE与EDA摩尔比为1: 20?40mol，混合液在50°C?80°C下反应20?30h后，减压蒸馏至无馏分流出，将浓缩液滴加到蒸馏水中，有白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水洗涤多次，以除去DMF和EDA，冷冻干燥，得白色粉末状甘草次酸胺类衍生物(GA-NH2)。将GA_NH2溶于DMF中，溶液浓度为0.1?0.5g/mL，加入AAc，质量比为4?6: lg，用氮气保护，再加入0.01?0.03g sulfo-NHS活化剂和0.05?0.lg EDC缩合剂，室温下反应20?30h,过滤，将反应后的混合物中白色沉淀脲滤去，在搅拌下把滤液滴加到蒸馏水中，静置过夜，出现白色沉淀，过滤，干燥，得到白色粉末状乙烯基甘草次酸单体(GAA)。
[0023](4)微纳米图案化凝胶膜的制备
[0024]将PS胶体晶浸入含有GAA、NIPAAm单体(GAA与NIPAAm质量比为1: 9?1: 1)，0.3?0.5% AIBN引发剂，0.1?5 % MBAA交联剂和乙醇溶剂的反应体系，再滴加2%TEMED，以氮气保护，在60°C下反应6?12h，形成胶体晶复合凝胶膜，将此复合凝胶膜采用不同的溶剂处理方法，得到具有不同微纳米图案的凝胶膜。
[0025]有益效果
[0026]本发明所设计的微纳米图案化凝胶膜具有良好的综合性能，通过膜表面微纳米图案的构建，可以模拟细胞生存壁龛，为研究各单因素对干细胞生长及分化命运的影响提供简单的模型；具有抗癌保肝作用的GA的引入，可以避免干细胞分化过程中的畸胎瘤问题；利用PNIPAAm的温度响应性，可以通过降低环境温度，使所得细胞从材料表面自然脱落，达到细胞的无损伤回收。本发明所述制备方法工艺简单，反应易于控制，实验条件温和，不需要特殊设备，投资成本低，操作便捷，适用范围广、安全，便于工业化实施。
【具体实施方式】
[0027]以下给出本发明的具体实施例，但本发明不受实施例的限制。
[0028]实施例1:
[0029](1)聚苯乙烯(PS)微球的制备
[0030]室温下，将20g苯乙烯单体和200mL去离子水超声分散，在氮气保护下于70°C水浴加热，加入30mL过硫酸钾(KPS)水溶液(浓度为0.01g/mL)，在氮气氛围一定搅拌速率下反应12h，得乳白色PS乳液。
[0031](2)聚苯乙烯(PS)胶体晶的制备
[0032]取一定量PS母液(浓度为3% )，置于玻璃器皿内，在恒温恒湿箱中加热，待溶剂挥发干得PS胶体晶。
[0033](3)乙烯基甘草次酸单体(GAA)的制备
[0034]将甘草次酸(GA)溶于四氢呋喃(THF)，冷却至_10°C，加入lg DCC,搅拌30min，加入N-羟基丁二酰亚胺(SuOH)，GA与SuOH的质量比为3: lg，溶液浓度为0.lg/mL，在_10°C下继续搅拌2h，然后在不高于20°C的室温下搅拌15h，滤去二环己基脲(白色固体)，将所得溶液倾入体积为3倍的无水乙醚中，静置过夜，得到白色沉淀，过滤，用无水乙醚洗涤，真空干燥，得白色粉末状甘草次酸琥珀酰亚胺活性酯(GSE)。将GSE溶于DMF，溶液浓度为0.05g/mL,用恒压滴液漏斗缓慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE与EDA摩尔比为1: 20mol，混合液在50°C下反应20h后，减压蒸馏至无馏分流出，将浓缩液滴加到蒸馏水中，有白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水洗涤多次，以除去DMF和EDA，冷冻干燥，得白色粉末状甘草次酸胺类衍生物(GA-NH2)。将GA-NH2溶于DMF中，溶液浓度为0.lg/mL,加入AAc，GA_NH2与AAc质量比为4: lg，用氮气保护，再加入0.0lg sulfo-NHS活化剂和0.05g EDC缩合剂，室温下反应20h，过滤，将反应后的混合物中白色沉淀脲滤去，在搅拌下把滤液滴加到蒸馏水中，静置过夜，出现白色沉淀，过滤，干燥，得到白色粉末状乙烯基甘草次酸单体(GAA)。
[0035](4)微纳米图案化凝胶膜的制备
[0036]将PS胶体晶浸入含有GAA、NIPAAm单体(GAA与NIPAAm质量比为1: 9)，0.3 %AIBN引发剂，0.1 % MBAA交联剂和乙醇溶剂的反应体系，再滴加2% TEMED，以氮气保护，在60°C下反应6h，形成胶体晶复合凝胶膜，将此复合凝胶膜浸泡在氯仿中反复溶解洗涤，干燥后得到多孔凝胶膜或洞穴状凝胶膜。
[0037]实施例2:
[0038](1)聚苯乙烯(PS)微球的制备
[0039]室温下，将25g苯乙烯单体和200mL去离子水超声分散，在氮气保护下于70°C水浴加热，加入40mL过硫酸钾(KPS)水溶液(浓度为0.02g/mL)，在氮气氛围一定搅拌速率下反应18h，得乳白色PS乳液。
[0040](2)聚苯乙烯(PS)胶体晶的制备
[0041]取一定量PS母液(浓度为4% )，置于玻璃器皿内，在恒温恒湿箱中加热，待溶剂挥发干得PS胶体晶。
[0042](3)乙烯基甘草次酸单体(GAA)的制备
[0043]将甘草次酸(GA)溶于四氢呋喃(THF)，冷却至_10°C，加入2g DCC,搅拌30min，加入N-羟基丁二酰亚胺(SuOH)，GA与SuOH的质量比为4: lg，溶液浓度为0.3g/mL，在_10°C下继续搅拌3h，然后在不高于20°C的室温下搅拌18h，滤去二环己基脲(白色固体)，将所得溶液倾入体积为3倍的无水乙醚中，静置过夜，得到白色沉淀，过滤，用无水乙醚洗涤，真空干燥，得白色粉末状甘草次酸琥珀酰亚胺活性酯(GSE)。将GSE溶于DMF，溶液浓度为0.08g/mL,用恒压滴液漏斗缓慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE与EDA摩尔比为1: 30mol，混合液在60°C下反应24h后，减压蒸馏至无馏分流出，将浓缩液滴加到蒸馏水中，有白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水洗涤多次，以除去DMF和EDA，冷冻干燥，得白色粉末状甘草次酸胺类衍生物(GA-NH2)。将GA-NH2溶于DMF中，溶液浓度为0.3g/mL,加入AAc，GA-NH2与AAc质量比为5: lg，用氮气保护，再加入0.02g sulfo-NHS活化剂和0.08g EDC缩合剂，室温下反应24h，过滤，将反应后的混合物中白色沉淀脲滤去，在搅拌下把滤液滴加到蒸馏水中，静置过夜，出现白色沉淀，过滤，干燥，得到白色粉末状乙烯基甘草次酸单体(GAA)。
[0044](4)微纳米图案化凝胶膜的制备
[0045]将PS胶体晶浸入含有GAA、NIPAAm单体(GAA与NIPAAm质量比为1: 4)，0.4%AIBN引发剂，2% MBAA交联剂和乙醇溶剂的反应体系，再滴加2% TEMED，以氮气保护，在60°C下反应10h，形成胶体晶复合凝胶膜，将此复合凝胶膜在氯仿蒸气中熏蒸，得到网状凝胶膜。
[0046]实施例3:
[0047](1)聚苯乙烯(PS)微球的制备
[0048]室温下，将30g苯乙烯单体和200mL去离子水超声分散，在氮气保护下于70°C水浴加热，加入50mL过硫酸钾(KPS)水溶液(浓度为0.03g/mL)，在氮气氛围一定搅拌速率下反应24h，得乳白色PS乳液。
[0049](2)聚苯乙烯(PS)胶体晶的制备
[0050]取一定量PS母液(浓度为5% )，置于玻璃器皿内，在恒温恒湿箱中加热，待溶剂挥发干得PS胶体晶。
[0051](3)乙烯基甘草次酸单体(GAA)的制备
[0052]将甘草次酸(GA)溶于四氢呋喃(THF)，冷却至_10°C，加入3g DCC,搅拌30min，加入N-羟基丁二酰亚胺(SuOH)，GA与SuOH的质量比为5: lg，溶液浓度为0.5g/mL，在_10°C下继续搅拌4h，然后在不高于20°C的室温下搅拌20h，滤去二环己基脲(白色固体)，将所得溶液倾入体积为3倍的无水乙醚中，静置过夜，得到白色沉淀，过滤，用无水乙醚洗涤，真空干燥，得白色粉末状甘草次酸琥珀酰亚胺活性酯(GSE)。将GSE溶于DMF，溶液浓度为0.lg/mL，用恒压滴液漏斗缓慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE与EDA摩尔比为1: 40mol，混合液在80°C下反应30h后，减压蒸馏至无馏分流出，将浓缩液滴加到蒸馏水中，有白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水洗涤多次，以除去DMF和EDA，冷冻干燥，得白色粉末状甘草次酸胺类衍生物(GA-NH2)。将GA-NH2溶于DMF中，溶液浓度为0.5g/mL,加入AAc，GA_NH2与AAc质量比为6: lg，用氮气保护，再加入0.03g sulfo-NHS活化剂和0.lg EDC缩合剂，室温下反应30h，过滤，将反应后的混合物中白色沉淀脲滤去，在搅拌下把滤液滴加到蒸馏水中，静置过夜，出现白色沉淀，过滤，干燥，得到白色粉末状乙烯基甘草次酸单体(GAA)。
[0053](4)微纳米图案化凝胶膜的制备
[0054]将PS胶体晶浸入含有GAA、NIPAAm单体(GAA与NIPAAm质量比为1: 1)，0.5 %AIBN引发剂，5% MBAA交联剂和乙醇溶剂的反应体系，再滴加2% TEMED，以氮气保护，在60°C下反应12h，形成胶体晶复合凝胶膜，将氯仿滴于复合凝胶膜表面，进行高速旋转，得到有序条纹状凝胶膜。
【权利要求】
1.一种微纳米图案凝胶膜，其特征在于所述微纳米图案凝胶膜温度响应范围为20°C?37°C，表面具有微米级洞穴型、网型、条纹型微结构，所述微纳米图案凝胶膜可由下述方法制得: (1)聚苯乙烯(PS)微球的制备 室温下，将20?30g苯乙烯单体和200?300mL去离子水超声分散，在氮气保护下于70°C水浴加热，加入30?50mL过硫酸钾(KPS)水溶液(浓度为0.01?0.03g/mL)，在氮气氛围一定搅拌速率下反应12?24h，得乳白色PS乳液； (2)聚苯乙烯(PS)胶体晶的制备 取一定量PS母液(浓度为3?5% )，置于玻璃器皿内，在恒温恒湿箱中加热，待溶剂挥发干得PS胶体晶； (3)乙烯基甘草次酸单体(GAA)的制备 将甘草次酸(GA)溶于四氢呋喃(THF)，冷却至-10°C，加入I?3g DCC，搅拌30min，加入N-羟基丁二酰亚胺(SuOH)，GA与SuOH的质量比为3?5: Ig,溶液浓度为0.1?0.5g/mL，在-10°C下继续搅拌2?4h，然后在不高于20°C的室温下搅拌15?20h，滤去二环己基脲(白色固体)，将所得溶液倾入体积为3倍的无水乙醚中，静置过夜，得到白色沉淀，过滤，用无水乙醚洗涤，真空干燥，得白色粉末状甘草次酸琥珀酰亚胺活性酯(GSE)，将GSE溶于DMF，溶液浓度为0.05?0.lg/mL，用恒压滴液漏斗缓慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE与EDA摩尔比为1: 20?40mol，混合液在50°C?80°C下反应20?30h后，减压蒸馏至无馏分流出，将浓缩液滴加到蒸馏水中，有白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水洗涤多次，以除去DMF和EDA，冷冻干燥，得白色粉末状甘草次酸胺类衍生物(GA-NH2)，将GA-NH2溶于DMF中，溶液浓度为0.1?0.5g/mL，加入质量比为4?6: lg，用氮气保护，再加入0.01?0.03g sulfo-NHS活化剂和0.05?0.1g EDC缩合剂，室温下反应20?30h，过滤，将反应后的混合物中白色沉淀脲滤去，在搅拌下把滤液滴加到蒸馏水中，静置过夜，出现白色沉淀，过滤，干燥，得到白色粉末状乙烯基甘草次酸单体(GAA)； (4)微纳米图案化凝胶膜的制备 将PS胶体晶浸入含有GAA、NIPAAm单体(GAA与NIPAAm质量比为1: 9?1: 1)，0.3?0.5% AIBN引发剂，0.1?5% MBAA交联剂和乙醇溶剂的反应体系，再滴加2% TEMED,以氮气保护，在60°C下反应6?12h，形成胶体晶复合凝胶膜，将此复合凝胶膜采用不同的溶剂处理方法，得到具有不同微纳米图案的凝胶膜。
2.根据权利要求1所述的微纳米图案化凝胶膜，其特征在于响应温度为20°C?37°C，表面具有微米级洞穴型、网型、条纹型微结构。
3.微纳米图案化凝胶膜的制备方法，包括以下步骤: (1)聚苯乙烯(PS)微球的制备 室温下，将20?30g苯乙烯单体和200?300mL去离子水超声分散，在氮气保护下于70°C水浴加热，加入30?50mL过硫酸钾(KPS)水溶液(浓度为0.01?0.03g/mL)，在氮气氛围一定搅拌速率下反应12?24h，得乳白色PS乳液； (2)聚苯乙烯(PS)胶体晶的制备 取一定量PS母液(浓度为3?5 % )，置于玻璃器皿内，在恒温恒湿箱中加热，待溶剂挥发干得PS胶体晶； (3)乙烯基甘草次酸单体(GAA)的制备 将甘草次酸(GA)溶于四氢呋喃(THF)，冷却至-10°C，加入I?3g DCC，搅拌30min，加入N-羟基丁二酰亚胺(SuOH)，GA与SuOH的质量比为3?5: Ig,溶液浓度为0.1?0.5g/mL，在-10°C下继续搅拌2?4h，然后在不高于20°C的室温下搅拌15?20h，滤去二环己基脲(白色固体)，将所得溶液倾入体积为3倍的无水乙醚中，静置过夜，得到白色沉淀，过滤，用无水乙醚洗涤，真空干燥，得白色粉末状甘草次酸琥珀酰亚胺活性酯(GSE)，将GSE溶于DMF，溶液浓度为0.05?0.lg/mL，用恒压滴液漏斗缓慢滴加到乙二胺(EDA)中，GSE与EDA摩尔比为1: 20?40mol，混合液在50°C?80°C下反应20?30h后，减压蒸馏至无馏分流出，将浓缩液滴加到蒸馏水中，有白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水洗涤多次，以除去DMF和EDA，冷冻干燥，得白色粉末状甘草次酸胺类衍生物(GA-NH2)，将GA-NH2溶于DMF中，溶液浓度为0.1?0.5g/mL，加入质量比为4?6: lg，用氮气保护，再加入0.01?0.03g sulfo-NHS活化剂和0.05?0.1g EDC缩合剂，室温下反应20?30h，过滤，将反应后的混合物中白色沉淀脲滤去，在搅拌下把滤液滴加到蒸馏水中，静置过夜，出现白色沉淀，过滤，干燥，得到白色粉末状乙烯基甘草次酸单体(GAA)； (4)微纳米图案化凝胶膜的制备 将PS胶体晶浸入含有GAA、NIPAAm单体(GAA与NIPAAm质量比为1: 9?1: 1)，0.3?0.5% AIBN引发剂，0.1?5% MBAA交联剂和乙醇溶剂的反应体系，再滴加2% TEMED,以氮气保护，在60°C下反应6?12h，形成胶体晶复合凝胶膜，将此复合凝胶膜采用不同的溶剂处理方法，得到具有不同微纳米图案的凝胶膜。
4.根据权利要求1，3所述一种微纳米图案化凝胶膜制备方法，其特征在于所述步骤(1)中苯乙烯单体量为20?30g。
5.根据权利要求1，3所述一种微纳米图案化凝胶膜制备方法，其特征在于所述步骤(2)中聚苯乙烯母液浓度为3?5%。
6.根据权利要求1，3所述一种微纳米图案化凝胶膜制备方法，其特征在于所述步骤(3)中GSE与EDA摩尔比为1: 20?40mol。
7.根据权利要求1，3所述一种微纳米图案化凝胶膜制备方法，其特征在于所述步骤(4)中MBAA交联剂用量为0.1?5%。
8.根据权利要求1，3所述一种微纳米图案化凝胶膜制备方法，其特征在于所述步骤(4)中GAA与NIPAAm质量比为1: 9?1:1。
【文档编号】C08F222/38GK104356307SQ201410728905
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】贺晓凌, 赵宇新, 李加全, 王宁, 徐磊, 陈莉 申请人:天津工业大学