[發(fā)明專利]pH和溫度敏感性水凝膠及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710042752.4
• 申請日: 2007-06-26
• 公開（公告）號: CN101077911A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹靜波;郁楊;顏世峰;謝勇濤;羅坤;馬嘉;陳學(xué)思
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/28;C08L5/08;C08L29/10
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種敏感性水凝膠及其制備方法。特別是一種具有pH和溫度敏感性水凝膠及其制備方法。

背景技術(shù)

智能水凝膠是對外界環(huán)境(如溫度、pH、離子強(qiáng)度、光和特異化學(xué)物質(zhì)等)細(xì)微變化而作出響應(yīng)的一類水凝膠。由于智能水凝膠在藥物控釋系統(tǒng)、記憶開關(guān)元件、人造肌肉等方面有著潛在的應(yīng)用，近十幾年來引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。溫敏性水凝膠是指其體積能隨溫度變化的高分子水凝膠，可分為熱脹型溫敏性水凝膠和熱縮型溫敏性水凝膠。pH敏感性水凝膠是其體積隨環(huán)境pH值變化的高分子水凝膠，這種水凝膠可以作為載體，保護(hù)蛋白和多肽類藥物，并且使藥物在溫和位置釋放，從而實(shí)現(xiàn)藥物經(jīng)腸胃道給藥的有效性。

通過紫外光、r射線和電子束輻照的方法來使體系形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是制備水凝膠的一種方法。這種輻射交聯(lián)法操作簡單、且無需引入其他雜質(zhì)(如交聯(lián)劑)，在很多領(lǐng)域有所應(yīng)用。

PVME水凝膠具有典型的溫度敏感性，其在相轉(zhuǎn)變溫度(34-37℃)附近發(fā)生體積突變，對其響應(yīng)機(jī)理一般解釋是，當(dāng)其溫度升高時(shí)，疏水作用增強(qiáng)，體積收縮，這一特殊的性質(zhì)引起人們極大的關(guān)注。為提高PVME水凝膠的性能，并拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，國內(nèi)外學(xué)者開展系列研究工作。日本Ryoichi?Kishi等人用γ射線輻射，在不同升溫速率下，制備了熱敏性多微孔水凝膠，發(fā)現(xiàn)在0.11-0.13℃/min的升溫速率下制備的凝膠具有象海綿一樣的連續(xù)空洞結(jié)構(gòu)，且其在10-40℃間具有快速的體積轉(zhuǎn)變。德國的Ronny?Gottlieb等人用電子束輻照和γ射線輻照的方法制備了PVME和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混水凝膠，并對水凝膠網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)體系凝膠量隨著PVME含量的增加而增加，輻射劑量率的減小而減少。水凝膠的溶脹度依賴于其組成，且隨著輻射劑量的增加而減小。然而，純的PVME水凝膠只有單一的溫度敏感性，將限制其應(yīng)用。英國的Zauresh?S.Nurkeeva等人制備了溫度和pH雙敏感性的水凝膠，他們用γ射線照射PVME/PAA共混膜，研究了不同pH值下的溶脹度，認(rèn)為這種材料可以作為生物黏結(jié)劑應(yīng)用在眼科方面。

目前，用電子束輻射交聯(lián)，制備具有雙敏感性且部分可生物降解的PVME/CMCS水凝膠未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種具有pH敏感性和溫度敏感性的水凝膠。

本發(fā)明的目的之二在于提供該水凝膠的制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種pH和溫度敏感性水凝膠，其特征在于該水凝膠由羧甲基殼聚糖、聚甲基乙烯基醚和水為原料制備而成，該原料中羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚的摩爾比為：1∶1～10，余量為水；所述的羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚采用輻照交聯(lián)法形成共混物。

上述的羧甲基殼聚糖分子量范圍是：10000～20000；聚甲基乙烯基醚分子量范圍：20000～50000。

一種上述的pH和溫度敏感性水凝膠的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為：將羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚按1∶1～10的摩爾比溶于去離子水，攪拌使其充分混合，并控制羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚的濃度在0.1～1.0M范圍內(nèi)；將上述混合溶液置于輻射強(qiáng)度20～60KGy的電子束下進(jìn)行輻照，即得pH和溫度敏感性水凝膠。

本發(fā)明方法制備的羧甲基殼聚糖CMCS/聚甲基乙烯基醚PVME水凝膠，它不僅具有溫度和pH雙敏感性，與純的PVME水凝膠相比，其體積響應(yīng)時(shí)間可調(diào)，可延長藥物緩釋時(shí)間，且部分可降解，大大擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例一：將0.1M羧甲基殼聚糖和0.5M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為20KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時(shí)的平衡溶脹度分別為1358％和803％；pH＝7.4時(shí)，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為803％和265％。

實(shí)施例二：0.1M羧甲基殼聚糖和0.5M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為30KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時(shí)的平衡溶脹度分別為1106％和668％；pH＝7.4時(shí)，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為668％和283％。