CN106040113A - 一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法 - Google Patents

一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法 Download PDF

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CN106040113A CN201610521600.1A CN201610521600A CN106040113A CN 106040113 A CN106040113 A CN 106040113A CN 201610521600 A CN201610521600 A CN 201610521600A CN 106040113 A CN106040113 A CN 106040113A
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Abstract

本发明的一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法，包括腺嘌呤粘性水凝胶、鸟嘌呤粘性水凝胶、胸腺嘧啶粘性水凝胶、胞嘧啶粘性水凝胶和尿嘧啶粘性水凝胶的制备方法；所述的碱基包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶。本发明将生物体内含有的碱基引入到聚丙烯酰胺水凝胶体系中，让碱基分子作为粘性的表达基团，使其具有优异的粘性。制得的碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系对金属、玻璃、塑料、橡胶和陶瓷均可粘结。该水凝胶制备方法解决了传统的聚丙烯酰胺水凝胶低粘性缺点。

Description

一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法
技术领域
本发明属于高分子水凝胶技术领域，涉及一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法。
背景技术
水凝胶由于含有大量的水，并且具有完善的三维网络结构，被赋予了其“软物质”的特性，此结构与生物体组织相似，在生物医用材料领域有重要应用前景。其中具有粘性的水凝胶在组织工程、医用敷料及药物控制释放等方面有着独特的优势。然而对于水凝胶来说，由于其自身含有大量的水，其粘性的发展一直是具有挑战性的。但是经过科研人员的不断努力，已经有大量粘性水凝胶的报道。粘性水凝胶在细胞封装、3D打印器官、组织粘合剂和生物胶水等方面具有重要意义。
目前，粘性水凝胶主要以贻贝、藤壶和沙塔虫的仿生粘性机理为主而进行设计和研究。在这三种生物的粘结作用中均是多巴胺作为粘结基团而起到主要作用。当此类水凝胶与固体接触时，多巴胺分子可以与固体的表面的分子形成物理作用（包括：氢键、络合作用和疏水作用等）来实现粘结作用。由于粘性水凝胶大多围绕多巴胺分子进行设计和实现的，这就极大地限制了粘性水凝胶的发展。所以，我们目的是寻找一种可以提供类似于多巴胺粘结作用的小分子来设计粘性水凝胶，进而扩宽粘性水凝胶的发展道路。
发明内容
为了解决聚丙稀酰胺水凝胶低粘性的问题，本发明目的是将生物体内含有的碱基引入到聚丙烯酰胺水凝胶体系中，让碱基分子作为粘性的表达基团，使其具有优异的粘性。
本发明的一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法， 包括腺嘌呤粘性水凝胶、鸟嘌呤粘性水凝胶、胸腺嘧啶粘性水凝胶、胞嘧啶粘性水凝胶和尿嘧啶粘性水凝胶的制备方法；所述的碱基包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶；
所述的腺嘌呤粘性水凝胶、鸟嘌呤粘性水凝胶、胸腺嘧啶粘性水凝胶、胞嘧啶粘性水凝胶和尿嘧啶粘性水凝胶的结构式顺次如下：
，
，
，
，
；
（1）所述的制备方法的步骤和条件如下：
a. 碱基的改性
将碱基的腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶分别置于反应器中，分别溶于二甲基甲酰胺（DMF）中配制成摩尔浓度为0.5mol/L的溶液；再向上述溶液中分别加入三乙胺，放在冰浴中搅拌30min；分别加入丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应5～7h，得到改性的碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的碱基单体干燥，得到接有双键的碱基单体；所用的碱基单体、丙烯酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1.1～1.3:1.4～1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7～10：1；
b. 碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备
将接有双键的碱基单体、亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为10～30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于65oC～75oC的烘箱中反应5～6h，反应后冷却到室温，最终制得碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系；接有双键的碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为5～15:100:1。
有益效果：本发明的一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法，包括腺嘌呤粘性水凝胶、鸟嘌呤粘性水凝胶、胸腺嘧啶粘性水凝胶、胞嘧啶粘性水凝胶和尿嘧啶粘性水凝胶的制备方法；所述的碱基包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶。
本发明将生物体内含有的碱基引入到聚丙烯酰胺水凝胶体系中，让碱基分子作为粘性的表达基团，使其具有优异的粘性。制得腺嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为14.36N。制得鸟嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为10.06N。制得胸腺嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为6.12N。制得的碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系胞嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为4.42N。制得尿嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为8.21N。每种碱基粘性水凝胶对金属、玻璃、塑料、橡胶和陶瓷均可产生粘结。该水凝胶制备方法改善了传统的聚丙烯酰胺水凝胶低粘性缺点。
具体实施方式
实施例1 一种腺嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的腺嘌呤粘性水凝胶的结构式如下：
；
所述的腺嘌呤粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下：
a.腺嘌呤的改性
将1.35g（0.01mol）腺嘌呤溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的腺嘌呤溶液；再向上述溶液中加入1.94mL（0.014mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.9mL（0.011mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应5h，得到改性的腺嘌呤碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的腺嘌呤碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的腺嘌呤碱基单体干燥，得到接有双键的腺嘌呤碱基单体；所用的腺嘌呤、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.1:1.4；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7:1。
b.腺嘌呤粘性水凝胶的制备
将0.1g接有双键的腺嘌呤碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为10g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于65oC的烘箱中反应6h，反应后冷却到室温，最终制得腺嘌呤粘性水凝胶。接有双键的腺嘌呤碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为5:100:1。
制备的腺嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力测试方法：制备长度为10cm，宽度为2cm，厚度为0.06mm的水凝胶式样，用CT3质构仪进行90°剥离力测试，剥离距离为8cm，触发点负荷为0.067N，剥离速度为5mm/s，测试基板为铝制。
实施例1中制得腺嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为2.56N。
实施例2 一种腺嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的腺嘌呤粘性水凝胶的结构式同实施例1；
a.腺嘌呤的改性
将1.35g（0.01mol）腺嘌呤溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的腺嘌呤溶液；再向上述溶液中加入2.10mL（0.015mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.95mL（0.012mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应6h，得到改性的腺嘌呤碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的腺嘌呤碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的腺嘌呤碱基单体干燥，得到接有双键的腺嘌呤碱基单体；所用的腺嘌呤、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.2:1.5；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为9:1。
b.腺嘌呤粘性水凝胶的制备
将0.2g接有双键的腺嘌呤碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为20g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于70oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得腺嘌呤粘性水凝胶。接有双键的腺嘌呤碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例2制得腺嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为8.21N。
实施例3 一种腺嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的腺嘌呤粘性水凝胶的结构式同实施例1；
a.腺嘌呤的改性
将1.35g（0.01mol）腺嘌呤溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的腺嘌呤溶液；再向上述溶液中加入2.20mL（0.016mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入1.05mL（0.013mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的腺嘌呤碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的腺嘌呤碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的腺嘌呤碱基单体干燥，得到接有双键的腺嘌呤碱基单体；所用的腺嘌呤、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
b.腺嘌呤粘性水凝胶的制备
将0.3g接有双键的腺嘌呤碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得腺嘌呤粘性水凝胶。接有双键的腺嘌呤碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例3制得腺嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为14.36N。
实施例4 一种鸟嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的鸟嘌呤粘性水凝胶的结构式如下：
；
所述的鸟嘌呤粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下：
a.鸟嘌呤的改性
将1.5g（0.01mol）鸟嘌呤溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的鸟嘌呤溶液；再向上述溶液中加入1.94mL（0.014mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.9mL（0.011mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应5h，得到改性的鸟嘌呤碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的鸟嘌呤碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的鸟嘌呤碱基单体干燥，得到接有双键的鸟嘌呤碱基单体；所用的鸟嘌呤、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.1:1.4；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7:1。
b.鸟嘌呤粘性水凝胶的制备
将0.1g接有双键的鸟嘌呤碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并加热60oC搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为10g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于65oC的烘箱中反应6h，反应后冷却到室温，最终制得鸟嘌呤粘性水凝胶。接有双键的鸟嘌呤碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例4制得鸟嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为3.21N。
实施例5 一种鸟嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的鸟嘌呤粘性水凝胶的结构式同实施例4；
a.鸟嘌呤的改性
将1.5g（0.01mol）鸟嘌呤溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的鸟嘌呤溶液；再向上述溶液中加入2.10mL（0.015mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.95mL（0.012mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应6h，得到改性的鸟嘌呤碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的鸟嘌呤碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的鸟嘌呤碱基单体干燥，得到接有双键的鸟嘌呤碱基单体；所用的鸟嘌呤、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.2:1.5；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为9:1。
b.鸟嘌呤粘性水凝胶的制备
将0.2g接有双键的鸟嘌呤碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并加热60oC搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为20g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于70oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得鸟嘌呤粘性水凝胶。接有双键的鸟嘌呤碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例5制得鸟嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为6.78N。
实施例6 一种鸟嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的鸟嘌呤粘性水凝胶的结构式同实施例4；
a.鸟嘌呤的改性
将1.5g（0.01mol）鸟嘌呤溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的鸟嘌呤溶液；再向上述溶液中加入2.20mL（0.016mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入1.05mL（0.013mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的鸟嘌呤碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的鸟嘌呤碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的鸟嘌呤碱基单体干燥，得到接有双键的鸟嘌呤碱基单体；所用的鸟嘌呤、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
b.鸟嘌呤粘性水凝胶的制备
将0.3g接有双键的鸟嘌呤碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并加热70oC搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得鸟嘌呤粘性水凝胶。接有双键的鸟嘌呤碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例6中制得鸟嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为10.06N。
实施例7 一种胸腺嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的胸腺嘧啶粘性水凝胶的结构式如下：
；
所述的胸腺嘧啶粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下：
a.胸腺嘧啶的改性
将1.26g（0.01mol）胸腺嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的胸腺嘧啶溶液；再向上述溶液中加入1.94mL（0.014mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.9mL（0.011mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应5h，得到改性的胸腺嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的胸腺嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的胸腺嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的胸腺嘧啶碱基单体；所用的胸腺嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.1:1.4；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7:1。
b.胸腺嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.1g接有双键的胸腺嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为10g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于65oC的烘箱中反应6h，反应后冷却到室温，最终制得胸腺嘧啶粘性水凝胶。接有双键的胸腺嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例7中制得胸腺嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为1.45N。
实施例8 一种胸腺嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的胸腺嘧啶粘性水凝胶的结构式同实施例7；
a.胸腺嘧啶的改性
将1.26g（0.01mol）胸腺嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的胸腺嘧啶溶液；再向上述溶液中加入2.10mL（0.015mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.95mL（0.012mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应6h，得到改性的胸腺嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的胸腺嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的胸腺嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的胸腺嘧啶碱基单体；所用的胸腺嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.2:1.5；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为9:1。
b.胸腺嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.2g接有双键的胸腺嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为20g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于70oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得胸腺嘧啶粘性水凝胶。接有双键的胸腺嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例8中制得胸腺嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为3.46N。
实施例9 一种胸腺嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的胸腺嘧啶粘性水凝胶的结构式同实施例7；
a.胸腺嘧啶的改性
将1.26g（0.01mol）胸腺嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的胸腺嘧啶溶液；再向上述溶液中加入2.20mL（0.016mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入1.05mL（0.013mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的胸腺嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的胸腺嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的胸腺嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的胸腺嘧啶碱基单体；所用的胸腺嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
b.胸腺嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.3g接有双键的胸腺嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得胸腺嘧啶粘性水凝胶。接有双键的胸腺嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例9中制得胸腺嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为6.12N。
实施例10 一种胞嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的胞嘧啶粘性水凝胶的结构式如下：
；
所述的胞嘧啶粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下：
a.胞嘧啶的改性
将1.11g（0.01mol）胞嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为
0. 5mol/L的胞嘧啶溶液；再向上述溶液中加入1.94mL（0.014mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.9mL（0.011mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应5h，得到改性的胞嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的胞嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的胞嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的胞嘧啶碱基单体；所用的胞嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.1:1.4；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7:1。
b.胞嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.1g接有双键的胞嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为10g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于65oC的烘箱中反应6h，反应后冷却到室温，最终制得胞嘧啶粘性水凝胶。接有双键的胞嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例10中制得胞嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为1.06N。
实施例11 一种胞嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的胞嘧啶粘性水凝胶的结构式同实施例10；
a.胞嘧啶的改性
将1.11g（0.01mol）胞嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的胞嘧啶溶液；再向上述溶液中加入2.10mL（0.015mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.95mL（0.012mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应6h，得到改性的胞嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的胞嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的胞嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的胞嘧啶碱基单体；所用的胞嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.2:1.5；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为9:1。
b.胞嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.2g接有双键的胞嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为20g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于70oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得胞嘧啶粘性水凝胶。接有双键的胞嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例11中制得胞嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为2.58N。
实施例12 一种胞嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的胞嘧啶粘性水凝胶的结构式同实施例10；
a.胞嘧啶的改性
将1.11g（0.01mol）胞嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的胞嘧啶溶液；再向上述溶液中加入2.20mL（0.016mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入1.05mL（0.013mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的胞嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的胞嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的胞嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的胞嘧啶碱基单体；所用的胞嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
b.胞嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.3g接有双键的胞嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得胞嘧啶粘性水凝胶。接有双键的胞嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例12中制得胞嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为4.42N。
实施例13 一种尿嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的尿嘧啶粘性水凝胶的结构式如下：
；
所述的尿嘧啶粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下：
a.尿嘧啶的改性
将1.12g（0.01mol）尿嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的尿嘧啶溶液；再向上述溶液中加入1.94mL（0.014mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.9mL（0.011mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应5h，得到改性的尿嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的尿嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的尿嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的尿嘧啶碱基单体；所用的尿嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.1:1.4；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7:1。
b.尿嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.1g接有双键的尿嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为10g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于65oC的烘箱中反应6h，反应后冷却到室温，最终制得尿嘧啶粘性水凝胶。接有双键的尿嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为5:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例13中制得尿嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为2.46N。
实施例14 一种尿嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的尿嘧啶粘性水凝胶的结构式同实施例13；
a.尿嘧啶的改性
将1.12g（0.01mol）尿嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的尿嘧啶溶液；再向上述溶液中加入2.10mL（0.015mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.95mL（0.012mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应6h，得到改性的尿嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的尿嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的尿嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的尿嘧啶碱基单体；所用的尿嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.2:1.5；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为9:1。
b.尿嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.2g接有双键的尿嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为20g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于70oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得尿嘧啶粘性水凝胶。接有双键的尿嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为10:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例14中制得尿嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为5.34N。
实施例15 一种尿嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
所述的尿嘧啶粘性水凝胶的结构式同实施例13；
a.尿嘧啶的改性
将1.12g（0.01mol）尿嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺（DMF）中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的尿嘧啶溶液；再向上述溶液中加入2.20mL（0.016mol）三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入1.05mL（0.013mol）丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的尿嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的尿嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的尿嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的尿嘧啶碱基单体；所用的尿嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1。
b.尿嘧啶粘性水凝胶的制备
将0.3g接有双键的尿嘧啶碱基单体、2g亲水性单体丙烯酰胺和0.02g引发剂过硫酸钾加入到10mL去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得尿嘧啶粘性水凝胶。接有双键的尿嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
用实施例1的测定方法，实施例15中制得尿嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶剥离力为8.21N。

Claims (6)

1.一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法，其特征在于，包括腺嘌呤粘性水凝胶、鸟嘌呤粘性水凝胶、胸腺嘧啶粘性水凝胶、胞嘧啶粘性水凝胶和尿嘧啶粘性水凝胶的制备方法；所述的碱基包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶；
所述的腺嘌呤粘性水凝胶、鸟嘌呤粘性水凝胶、胸腺嘧啶粘性水凝胶、胞嘧啶粘性水凝胶和尿嘧啶粘性水凝胶的结构式顺次如下：
，
，
，
，
；
（1）所述的制备方法的步骤和条件如下：
a. 碱基的改性
将碱基的腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶分别置于反应器中，分别溶于二甲基甲酰胺中配制成摩尔浓度为0.005mol/L的溶液；再向上述溶液中分别加入三乙胺，放在冰浴中搅拌30min；分别加入丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应5～7h，得到改性的碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的碱基单体干燥，得到接有双键的碱基单体；所用的碱基单体、丙烯酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1.1～1.3:1.4～1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为7～10：1；
b. 碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备
将接有双键的碱基单体、亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为10～30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于65oC～75oC的烘箱中反应5～6h，反应后冷却到室温，最终制得碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系；接有双键的碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为5～15:100:1。
2.如权利要求1所述的一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法，其特征在于，所述的腺嘌呤粘性水凝胶的制备方法的步骤和条件如下：
a.腺嘌呤的改性
将0.01mol腺嘌呤溶于20mL二甲基甲酰胺中，配制成摩尔浓度为0. 5mol/L的腺嘌呤溶液；再向上述溶液中加入0.016mol三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.013mol丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的腺嘌呤碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的腺嘌呤碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的腺嘌呤碱基单体干燥，得到接有双键的腺嘌呤碱基单体；所用的腺嘌呤、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1；
b.腺嘌呤粘性水凝胶的制备
将接有双键的腺嘌呤碱基单体、亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得腺嘌呤粘性水凝胶；接有双键的腺嘌呤碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
3.如权利要求1所述的一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法，其特征在于，所述的鸟嘌呤仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
a.鸟嘌呤的改性
将0.01mol鸟嘌呤溶于20mL二甲基甲酰胺中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的鸟嘌呤溶液；再向上述溶液中加入0.016mol三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.013mol丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的鸟嘌呤碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的鸟嘌呤碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的鸟嘌呤碱基单体干燥，得到接有双键的鸟嘌呤碱基单体；所用的鸟嘌呤、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1；
b.鸟嘌呤粘性水凝胶的制备
将接有双键的腺嘌呤碱基单体、亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中，并加热70oC搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得鸟嘌呤粘性水凝胶；接有双键的鸟嘌呤碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
4.如权利要求1所述的一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法，其特征在于，所述的胸腺嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
a.胸腺嘧啶的改性
将0.01mol胸腺嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的胸腺嘧啶溶液；再向上述溶液中加入0.016mol三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.013mol丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的胸腺嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的胸腺嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的胸腺嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的胸腺嘧啶碱基单体；所用的胸腺嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1；
b.胸腺嘧啶粘性水凝胶的制备
将接有双键的腺嘌呤碱基单体、亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得胸腺嘧啶粘性水凝胶；接有双键的胸腺嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
5.如权利要求1所述的一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法，其特征在于，所述的胞嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
a.胞嘧啶的改性
将0.01mol胞嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的胞嘧啶溶液；再向上述溶液中加入0.016mol三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.013mol丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的胞嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的胞嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的胞嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的胞嘧啶碱基单体；所用的胞嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1；
b.胞嘧啶粘性水凝胶的制备
将接有双键的腺嘌呤碱基单体、亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得胞嘧啶粘性水凝胶；接有双键的胞嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
6.如权利要求1所述的一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法，其特征在于，所述的尿嘧啶仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法如下：
a.尿嘧啶的改性
将0.01mol尿嘧啶溶于20mL二甲基甲酰胺中，配制成摩尔浓度为0.5mol/L的尿嘧啶溶液；再向上述溶液中加入0.016mol三乙胺，放在冰浴中搅拌30min后，加入0.013mol丙烯酰氯，在氮气保护下，室温下搅拌反应7h，得到改性的尿嘧啶碱基单体溶液；将所得到的溶液中改性的尿嘧啶碱基单体用极性溶剂乙醚沉降析出，然后用布氏漏斗进行抽滤，将过滤出的改性的尿嘧啶碱基单体干燥，得到接有双键的尿嘧啶碱基单体；所用的尿嘧啶、丙烯酰氯和三乙胺间的摩尔比为1:1.3:1.6；所用极性溶剂的体积用量与被沉降溶液体积的比为10:1；
b.尿嘧啶粘性水凝胶的制备
将接有双键的腺嘌呤碱基单体、亲水性单体丙烯酰胺和引发剂过硫酸钾加入到去离子水中，并搅拌至完全溶解，溶液中上述各物质的质量浓度分别为30g/L、200g/L、2g/L，将配置好的溶液直接置于反应器中，然后将反应器置于75oC的烘箱中反应5h，反应后冷却到室温，最终制得尿嘧啶粘性水凝胶；接有双键的尿嘧啶碱基单体：亲水性单体丙烯酰胺：引发剂过硫酸钾质量比为15:100:1。
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