[發(fā)明專利]一種智能型天然高分子-合成高分子共聚物微凝膠及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210138559.1
• 申請(qǐng)日: 2012-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN102757538A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金勇;曹志峰;漆瑞;馬春彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): C08F289/00
• 分類號(hào): C08F289/00;C08F220/54;C08H1/00;A61K47/42;C09D189/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種智能型微凝膠的制備方法，具體是一種具有pH、溫度雙重響應(yīng)共聚物微凝膠及其制備方法，屬于功能高分子材料和藥劑輔料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微凝膠是一種交聯(lián)的微粒子，其直徑在50nm-5μm，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。如果包含水溶性或水可溶脹的部分則可以把它看作水凝膠。環(huán)境響應(yīng)性微凝膠是指當(dāng)溫度、pH值、離子強(qiáng)度等外部因素發(fā)生變化時(shí)，微凝膠內(nèi)部隨之發(fā)生溶脹或消溶脹行為，從而導(dǎo)致微凝膠的體積發(fā)生溶脹或收縮，并引起孔徑度、流變性等性能變化的一類微凝膠。過去對(duì)單一刺激響應(yīng)的微凝膠研究較多，但是隨著人們對(duì)材料性能要求的不斷提高，單一刺激響應(yīng)的微凝膠已經(jīng)不能滿足一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，人們希望獲得同時(shí)對(duì)兩種或兩種以上刺激產(chǎn)生多重響應(yīng)的微凝膠。其中以pH和溫度雙重敏感的微凝膠的研究尤為活躍，因?yàn)閜H和溫度是容易得到又便于操作的刺激信號(hào)，同時(shí)也是生理、生物和化學(xué)系統(tǒng)中的兩個(gè)重要因素。具備溫度和pH敏感性的雙重響應(yīng)微凝膠在生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，如可用作藥物分子的載體，通過pH或溫度來控制藥物分子的吸收和釋放；用作生物活性分子的載體，既可保證生物分子不失活，又有較快的響應(yīng)速度。此外，微凝膠還可用于化學(xué)分離、臨床診斷等多種領(lǐng)域，因此，同時(shí)具備pH和溫度雙重響應(yīng)微凝膠的研究受到了相當(dāng)?shù)闹匾暋?/p>

中國(guó)專利CN1847473A公開了以N-異丙基丙烯酰胺和丙烯酸等為主單體，在交聯(lián)劑和乳化劑存在，引發(fā)聚合制備pH及溫度雙重響應(yīng)的微凝膠的方法，但該方法中使用了乳化劑，給后期的產(chǎn)品純化增加了難度。程祥勝等(青島大學(xué)學(xué)報(bào)2010，1，60)報(bào)道了以N-乙烯基己內(nèi)酰胺和甲基丙烯酸為主單體，采用沉淀聚合制備了pH和溫度雙響應(yīng)的共聚凝膠。李志菊等(合成橡膠工業(yè)2008，1，46)報(bào)道了以N-異丙基丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸為單體，采用無皂乳液聚合制備了pH和溫度雙重響應(yīng)的共聚物微凝膠。上述專利或文獻(xiàn)中所涉及的微凝膠的制備方法都是基于合成高分子，存在著生物相容性和生物降解性差的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種可生物降解并且具有pH、溫度雙重響應(yīng)的接枝共聚物微凝膠，該類微凝膠具有較好的生物相容性和生物降解性。并且該類微凝膠的天然高分子部分為兩性聚電解質(zhì)，在不同的pH介質(zhì)中帶有不同的電荷，可以通過靜電相互作用選擇性吸附帶異種電荷的藥物分子，并且可以通過控制介質(zhì)的pH進(jìn)行藥物的選擇性上載和釋放。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種制備該類共聚物微凝膠的簡(jiǎn)便方法，不僅聚合過程簡(jiǎn)單，可一次性完成，而且避免了乳化劑的使用，使產(chǎn)品的純化簡(jiǎn)便易行。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

由天然生物高分子和烷基取代丙烯酰胺類單體，在交聯(lián)劑存在下，通過無皂乳液聚合而制得具有pH、溫度雙重響應(yīng)的接枝共聚物微凝膠，其中天然高分子的質(zhì)量為25份，烷基取代丙烯酰胺類單體的質(zhì)量為25～150份，交聯(lián)劑的質(zhì)量為0.25～7.5份，引發(fā)劑的質(zhì)量為0.001～0.003份。

上述方案中，所述的微凝膠的制備工藝為下述工藝：將天然高分子與Na₂CO₃(或K₂CO₃)溶于去離子水中，在50℃水浴中攪拌至完全溶解，使體系的pH達(dá)到10.0～12.0之間，加入烷基取代丙烯酰胺類單體和交聯(lián)劑，升溫至60～85℃，通N₂氣30min，加入引發(fā)劑，在N₂氣保護(hù)下反應(yīng)2～4h，則得到接枝共聚物微凝膠。得到的產(chǎn)物用蒸餾水充分透析(透析袋，截留分子量為10000)后，然后進(jìn)行冷凍干燥，則得到目標(biāo)產(chǎn)物酪素接枝N-異丙基丙烯酰胺的共聚物微凝膠。

上述工藝中所述的引發(fā)劑為烷基過氧化氫引發(fā)劑，如叔丁基過氧化氫、異丙基苯過氧化氫等中的一種或幾種的混合物。

本發(fā)明涉及的pH、溫度雙重響應(yīng)接枝共聚物微凝膠由天然生物高分子和溫度響應(yīng)性的烷基取代丙烯酰胺聚合物組成，不僅具有pH、溫度雙重響應(yīng)性，而且具有很好的生物相容性和生物降解性，并且其制備方法簡(jiǎn)單，成本低，因此，該類聚合物在藥物/DNA/酶的傳遞、藥物緩釋材料、生物傳感器、智能涂料等方面具有很大的應(yīng)用潛力。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：