多巴胺修饰聚乙二醇的合成及与Fe^(3+)配位研究

利用对硝基苯基氯甲酸酯活化方法合成多巴胺(DOPA)末端修饰的线型聚乙二醇PEG-(DOPA)_2,通过核磁共振技术、紫外-可见分光光度法和动态流变学技术对产物结构和性质进行表征。实验结果表明,多巴胺与PEG-10000的偶联率高达98.0%;随着pH值增大(3.5~12),多巴胺基团与金属Fe^(3+)发生从一配位到稳定三配位结构的转变;在一定聚合物浓度下(≥9%(w/v,重量/体积比),多巴胺基团与Fe^(3+)的物质的量比为3:1)和pH=12时,PEG-(DOPA)_2与Fe^(3+)发生配位,引起PEG聚合物之间的交联,形成PEG-DOPA-Fe^(3+)水凝胶。该凝胶具有pH敏感性和自愈性等多功能性,在生物医学工程和水下机械涂层材料等领域具有潜在应用。

基于Fe^(3+)-多巴胺修饰Pluronic的多功能性水凝胶制备

利用对硝基苯基氯酸甲酯作为聚合物Pluronic F127端羟基活化剂,与盐酸多巴胺直接反应制备末端多巴胺修饰的Pluronic F127(Plu F127-DOPA)。核磁共振氢谱和紫外-可见分光光度技术显示多巴胺与Pluronic F127的偶联率高达98.0%。在一定Plu F127-DOPA聚合物浓度(≧13%(wt/v),多巴胺基团:Fe^(3+)的摩尔比为3∶1)和温度下,随着p H值增大(3.5~12),多巴胺基团与金属Fe^(3+)发生从一配位到稳定三配位结构的转变,引起Pluronic聚合物交联生成水凝胶(Plu F127-DOPA-Fe^(3+))。该新型水凝胶具有p H响应性和自我修复等多功能特性。动态流变学技术表明Plu F127-DOPA-Fe^(3+)凝胶断裂后,储能模量在1~2 min内恢复到断裂前的数值,在生物医学和水下机械涂层等方面具有实际意义。