[發明專利]一種基于Laponite RD的pH響應性復合微凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201710119214.4
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106866870B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 劉瑞雪;馬麗;韓琳;張曉靜;方少明;樊曉敏
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/06;C08F222/14;C08F2/44;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/34;A61L27/02;A61L27/16;A61L27/50;A61L27/52
• 代理公司: 鄭州銘晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41134
• 代理人: 郭麗娜

本發明涉及一種基于Laponite RD的pH響應性復合微凝膠及其制備方法，主要以甲基丙烯酸（MAA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA，交聯劑）為共聚單體，Laponite RD為穩定劑，利用Pickering乳液聚合制備具有pH響應性的復合微凝膠。本發明制備的微凝膠具有流動性強、改變pH值可快速固化、毒性小、環保和節約資源等優點，并適用于軟組織的修復。

技術領域

本發明屬于微凝膠領域，具體涉及一種基于Laponite RD的pH響應性復合微凝膠及其制備方法。

背景技術

交聯的聚合物三維網絡結構空隙中充滿作為分散介質的液體（如低聚物、溶質或單體）時，整個體系呈現固態狀，這樣一種特殊的體系稱之為凝膠。凝膠在其相應聚合物的良溶劑中溶脹，其中親水性凝膠在水中溶脹，形成水凝膠。水凝膠與我們的生產生活息息相關，在人類開始研究凝膠之前就已經在生產和生活中使用凝膠了，但傳統合成的水凝膠存在的缺陷，如力學強度差、流動性不好等限制了其應用。

微凝膠是一種尺度上在微米、納米，顆粒內部高度交聯，在分散介質中分散，在良溶劑中顆粒溶脹的小尺度凝膠。與水凝膠相比，微凝膠分散在介質中，粘度小、流動性好、響應速度快、顆粒尺寸小，具有比較特殊的表面特性，如表面積大、吸附能力強等特點，這也決定了其在藥物緩釋、生物工程、人造器官、光電開關和分子分離等領域具有廣闊的應用前景。

甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸（MAA）為混合體，在交聯劑雙甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）的存在下，以十二烷基磺酸鈉（SDS）為陰離子表面活性劑，經半饑餓種子乳液聚合反應獲得pH響應性復合微凝膠，即poly(MMA/MAA/EGDMA)，微凝膠顆粒具有很好的pH刺激響應溶脹性。對微凝膠表面進行丙烯酰氧基功能化修飾后，升高體系pH值，再進一步反應形成微凝膠之間交聯的水凝膠。這種材料在生物軟組織修復工程中具有很大的應用潛力。然而在合成這種材料的過程中，采用了SDS為陰離子表面活性劑，而SDS具有很大的細胞毒性，所以在應用前，需要徹底除去SDS。目前采用的方法是透析法去除SDS分子，需要大量的去離子水，造成水源浪費和污染。

發明內容

本發明的目的在于克服上述問題，提供一種基于Laponite RD的pH響應性復合微凝膠及其制備方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案具體如下：

一種基于Laponite RD的pH響應性復合微凝膠的制備方法，包括以下步驟：

（1）修飾劑對穩定劑Laponite RD進行表面修飾，以增加其和有機組分的相容性，得到穩定的改性Laponite RD分散液；

（2）Pickering乳液的制備

稱取質量比為2:1的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸，然后稱取雙甲基丙烯酸乙二醇酯，三者混合均勻，得混合單體；雙甲基丙烯酸乙二醇酯的量是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸總質量的0.1%~1%；將上述所得混合單體加到步驟（1）所得穩定的改性Laponite RD分散液中進行乳化，得到Pickering乳液；

（3）聚合

將步驟（2）所得Pickering乳液置于反應瓶中，通氮氣排氧，在氮氣保護下加入引發劑，50 ℃～80 ℃、攪拌速度180 r/min～300 r/min的條件下聚合反應6 h～9 h，獲得乳液狀微凝膠分散體系。

優選的，步驟（1）所述修飾劑為3-氨基丙烷磺酸、L-賴氨酸、大豆卵磷脂、聚乙二醇、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、甘油、乙二醇、含有環氧基團或端羥基的硅氧烷偶聯劑中的一種。

優選的，所述聚乙二醇分子量≤600，所述聚乙二醇單甲基丙烯酸酯分子量≤600，所述含有環氧基團的硅氧烷偶聯劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。