[發明專利]一種半互穿水凝膠及其制備方法

無效

• 申請號: 201310478333.0
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103497466A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 張曉;董合軍;李靜;楊超
• 申請（專利權）人: 成都市新津事豐醫療器械有限公司
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08L33/14;C08L5/08;C08J3/24;C08J3/075
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 何淵

技術領域

本發明涉及智能水凝膠材料領域，具體涉及一種pH敏感的PVA基半互穿水凝膠及其制備方法。

背景技術

水凝膠是一種能夠吸收大量水分、在水中不溶解、溶脹后仍能保持其形狀的親水性聚合物網絡。目前水凝膠作為一種醫用材料被廣泛應用于傷口敷料、藥物釋放系統和接觸透鏡等。其中pH敏感性水凝膠是能隨環境pH值變化，體積發生變化的水凝膠，這類水凝膠中具有可解離成離子的基團如-COO、-SO₃、-NH₂、═NH、-NH⁴⁺等），它們根據環境pH值的變化奪取或釋放質子。這類的水凝膠主要是以丙烯酸和丙烯酸衍生物為主。

目前由于聚乙烯醇具有優異的化學穩定性和生物相容性等特點而被廣泛的應用在水凝膠領域，但同時聚乙烯醇（PVA）水凝膠的力學性能較差限制了其應用。同時，市面上醫用水凝膠的力學性能差，對環境的pH變化不是很敏感等問題也有待解決。

發明內容

鑒于上述不足之處，本發明的目的在于提供一種半互穿水凝膠及其制備方法，其采用化學交聯PVA水凝膠為基體，帶有pH敏感的基團的高分子聚合物穿插其間，形成半互穿結構的水凝膠。這就解決了目前純PVA水凝膠對環境刺激不敏感而傳統帶pH敏感基團水凝膠相對較慢的響應速度的問題。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種半互穿水凝膠，由PVA溶液、二甲基亞砜、KOH溶液、帶有pH敏感基團的高分子材料和交聯劑制成，所述PVA溶液和帶有pH敏感基團的高分子材料在二甲基亞砜、KOH溶液和交聯劑作用下形成半互穿結構的水凝膠。

所述帶有pH敏感基團的高分子材料選自聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯，N-異丙基丙烯酰胺，殼聚糖及改性材料，N,N-二烷基氨烷基丙烯酸酯類聚合物中的一種或多種。所述交聯劑為環氧氯丙烷。

一種半互穿水凝膠的制備方法包括以下步驟：

（1）制備PVA溶液：稱取10g?PVA倒入盛有100ml蒸餾水的500ml三頸瓶中，98℃加熱溶解6小時，得到透明均一的粘稠液體即PVA溶液；

（2）稱取10ml的PVA溶液，加到100ml磨口錐形瓶中，并在錐形瓶中放入磁力攪拌子,?然后向錐形瓶中加入0.5ml二甲基亞砜，得到PVA溶液和二甲基亞砜的混合溶液；

（3）在混合溶液中加入帶有pH敏感基團的高分子材料0.5克，磁力攪拌，充分溶解；

（4）在磁力攪拌的情況下，滴加0.6～1.5?ml交聯劑，攪拌半個小時；

（5）配制2ml～5ml濃度為0.25g/ml的?KOH水溶液，并滴入錐形瓶中，攪拌半個小時，然后倒入直徑為17cm的培養皿中，密封，28℃固化12小時，得到透明圓片狀水凝膠。

所述的PVA醇解度為?98～99％，平均聚合度2400～2500。

最優的，一種半互穿水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備PVA溶液：稱取10g醇解度為?98～99％，平均聚合度2400～2500的PVA倒入盛有100ml蒸餾水的500ml三頸瓶中，98℃加熱溶解6小時，得到透明均一的粘稠液體即PVA溶液；

（2）稱取10ml的PVA溶液，加到100ml磨口錐形瓶中，并在錐形瓶中放入磁力攪拌子,?然后向錐形瓶中加入0.5ml二甲基亞砜，得到PVA溶液和二甲基亞砜的混合溶液；

（3）在混合溶液中加入聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯0.5克，磁力攪拌，充分溶解；

（4）在磁力攪拌的情況下，滴加0.8?ml環氧氯丙烷，攪拌半個小時；

（5）配制2.5ml濃度為0.25g/ml的?KOH水溶液，并滴入錐形瓶中，攪拌半個小時，然后倒入直徑為17cm的培養皿中，密封，28℃固化12小時，得到透明圓片狀水凝膠。

本發明為以化學交聯的PVC基，帶有PH敏感基團的高分子聚合物穿插其間的半互穿水凝膠。具有pH敏感性基團，能隨環境pH值的變化而發生體積的膨脹或收縮。本發明通過加入二甲基亞砜和環氧氯丙烷來控制聚合物網絡的分子鏈的運動及交聯密度，從而改善了水凝膠的溶脹性能。

具體實施方式

實施例1

（1）制備PVA溶液：稱取10g醇解度為?98～99％，平均聚合度2400～2500的PVA倒入盛有100ml蒸餾水的500ml三頸瓶中，98℃加熱溶解6小時，得到透明均一的粘稠液體即PVA溶液；