[发明专利]一种基于有机碲与铂配位的响应型水凝胶及制备方法

说明书

本发明公开了一种基于有机碲与铂配位的响应型水凝胶及制备方法，是将有机碲与丙烯酰胺类单体水溶液混合，在引发剂的作用下，得到含有机碲的水凝胶，之后加入铂离子，碲会与铂配位，形成机械强度较大的水凝胶，之后再往胶体中加入氧化剂，氧化有机碲，使有机碲与铂的配位作用消失，加入还原剂，还原氧化有机碲，有机碲与铂的配位作用恢复，即可对有机碲进行氧化还原响应。本发明操作过程简便，成本较低，具氧化还原响应特性。基于有机碲与铂配位的具有氧化还原可逆响应性水凝胶可以实现不同程度的机械强度的变化，机械强度变化与氧化还原剂密切相关，具有氧化还原触发的机械强度变化的特性。

技术领域

本发明属于水凝胶领域，具体涉及一种基于有机碲与铂配位的响应型水凝胶及制备方法。

背景技术

水凝胶是高分子通过物理或者化学作用形成具有三维网状结构的材料，具有含水量高、渗透性好等特点。传统型水凝胶对周围环境变化不敏感，无刺激响应性。而智能水凝胶，其理化性质会在外界刺激下产生响应，并实现多种功能，近年来受到了越来越多的关注。

碲元素与氧、硫、硒元素同族。有机碲化学的研究可以上溯到1840年，合成了首例有机碲化物，二烷基碲。越来越多的研究表明，有机含碲分子对存在的生物体有一定的保护作用。碲原子的半径比硫原子和硒原子半径大，碲的电负性比硫和硒更弱。根据鲍林标度，硫的电负性为2.58，硒的是2.55，而碲的仅为2.10，因而碲具有更低的氧化还原电势。利用碲的低的氧化还原电势这一特性，制备出了具有灵敏的氧化还原响应性的含碲高分子聚集体，用于药物的体内靶向递送。除此之外，有机碲化合物可作为铂离子的配体，且其配合物具有灵敏的氧化还原响应性。目前，有机碲的氧化还原性质得到了越来越多的关注和应用。

发明内容

本发明的目的是将有机碲分子引入水凝胶体系中，基于碲与铂的配位，提供一种基于有机碲与铂配位的具有氧化还原响应性的水凝胶。

本发明的第二个目的是提供一种制备工艺简单，绿色环保的基于有机碲与铂配位的可逆氧化还原响应性水凝胶的制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种基于有机碲与铂配位的可逆氧化还原响应性水凝胶的制备方法，是将有机碲与丙烯酰胺类单体水溶液混合，在引发剂的作用下，得到含有机碲的水凝胶，之后加入铂离子，碲会与铂配位，形成机械强度较大的水凝胶，之后再往胶体中加入氧化剂，氧化有机碲，使有机碲与铂的配位作用消失，加入还原剂，还原氧化有机碲，有机碲与铂的配位作用恢复，即可对有机碲进行氧化还原响应。

丙烯酰胺类单体的水溶液质量浓度为5％～80％，合成的含碲单体的有机溶液的质量浓度为1％～30％，所述丙烯酰胺类单体的水溶液与合成的含碲单体的有机溶液的质量浓度的体积比为(5～1):(80～1)。

引发剂引发出自由基，所述引发剂为热分解型引发剂(如偶氮二异丁腈)、氧化还原类引发剂(如过氧化二苯甲酰、过硫酸铵)或光分解型引发剂(如IRGACURE2100)。所述的含碲单体为一端含碳碳双键或者两端含碳碳双键的含碲有机分子。

丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺或N-异丙基丙烯酰胺。

所述的铂离子是能与有机碲进行配位的含铂的溶液。

所述氧化剂和还原剂是可以对有机碲进行氧化或者还原的试剂。氧化剂或者还原剂的加入的物质量与有机碲的物质量之比为(1～10):(10～1)。

所述氧化剂可以但不限于过氧化氢、次氯酸钠、过氧乙酸，所述还原剂可以但不限于谷胱甘肽、抗坏血酸、硼氢化钠。

上述方法制备的为一种基于有机碲与铂配位的具有氧化还原可逆响应性的水凝胶。