[發明專利]一種近紅外光響應N-異丙基丙烯酰胺基水凝膠及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 202110167089.0
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN113024732B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 萬學娟;易紹楨
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C08F251/02
• 分類號: C08F251/02;C08F220/54;C08F222/38;C08F2/44;C08K3/14;A61K9/06;A61K47/32;A61K47/38
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 朱陽波

本發明公開了一種近紅外光響應N?異丙基丙烯酰胺基水凝膠及其制備方法、應用，所述方法包括：將細菌纖維素分散液與MXene懸浮液相混合，得到混合溶液；依次將N?異丙基丙烯酰胺單體、交聯劑加入到所述混合溶液中，得到前驅液；向所述前驅液中加入催化劑和引發劑，經聚合反應后得到近紅外光響應N?異丙基丙烯酰胺基水凝膠。通過簡單地自由基聚合，合成了半互穿網絡水凝膠，通過氫鍵和物理纏結等作用顯著提高了水凝膠的力學強度，并且所制備的復合水凝膠無毒無害，具有良好的生物相容性。

技術領域

本發明涉及水凝膠技術領域，尤其涉及一種近紅外光響應N-異丙基丙烯酰胺基水凝膠及制備方法。

背景技術

水凝膠是一種具有三維網絡結構并且具有高含水量和類組織彈性的材料，被認為是組織工程、細胞培養、藥物載體和人工軟骨的理想材料。其中智能水凝膠是指結構、物理與化學性質可以根據外界環境刺激的變化而發生響應的水凝膠。例如，某些智能水凝膠會隨著溫度、PH、電場、磁場、光和離子強度等刺激而發生響應。近年來，近紅外光響應水凝膠因其優越的組織穿透能力以及在生理環境下的時間空間可控性好而備受關注。這種水凝膠一般由熱響應水凝膠基體和近紅外光熱劑這兩部分組成。近紅外光熱劑能將近紅外光轉化成熱能，進而使水凝膠基體發生溶膠-凝膠轉變或體積收縮等變化，實現凝膠內負載物的智能釋放。

聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是一類具有代表性的熱響應高分子聚合物，并且它具備一定生物相容性，已被廣泛用作藥物載體。PNIPAM水凝膠在大約32℃的低臨界溶液溫度(LCST)下會發生可逆的親水-疏水相變。低于LCST，PNIPAM水凝膠處于水溶脹狀態，可負載大量的藥物分子。當溫度升高到LCST以上，水凝膠將發生劇烈的體積收縮，從而擠壓釋放出所負載的藥物分子。

然而，PNIPAM水凝膠的一個明顯的缺陷是其作為藥物載體在溶脹狀態下力學性能較差。并且由于其不可生物降解的性質，在藥物釋放后需取出體外，如果基體太軟，通過傳統的手術方法很難將其完全取出。

因此，現有技術還有待于進一步的提升。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種近紅外光響應N-異丙基丙烯酰胺基水凝膠及其制備方法，用于解決現有的熱響應高分子水凝膠在溶脹狀態下力學性能差的問題。

第一方面，本發明實施例提供一種近紅外光響應N-異丙基丙烯酰胺基水凝膠的制備方法，所述方法包括：

將細菌纖維素分散液與MXene懸浮液相混合，得到混合溶液；

依次將N-異丙基丙烯酰胺單體、交聯劑加入到所述混合溶液中，得到前驅液；

向所述前驅液中加入催化劑和引發劑，經聚合反應后得到近紅外光響應N-異丙基丙烯酰胺基水凝膠。

可選地，所述的制備方法，其中，所述將細菌纖維素分散液與MXene懸浮液相混合，得到混合溶液的步驟，具體包括：

將細菌纖維素加水稀釋得到稀釋液，將所述稀釋液分散，得到細菌纖維素分散液；

將一定濃度的MXene懸浮液與所述細菌纖維素分散液進行混合，得到混合溶液。

可選地，所述的制備方法，其中，所述依次將N-異丙基丙烯酰胺單體、交聯劑加入到所述混合溶液中，得到前驅液的步驟之后還包括：采用惰性氣體對所述前驅液進行吹掃，用于去除溶解在所述前驅液中的溶解氧。

可選地，所述的制備方法，其中，所述細菌纖維素分散液的質量百分比為0.1-0.5％。

可選地，所述的制備方法，其中，所述MXene懸浮液的物質的量濃度為0.01-5mg/mL。

可選地，所述的制備方法，其中，所述交聯劑選自N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺。