本發明專利技術提供一種共聚物水凝膠，包括共聚物和水，所述共聚物包括具有式（I）結構的重復單元A和具有式（II）結構的重復單元B；所述重復單元A和重復單元B的質量比為(2~19):1。所述共聚物水凝膠的制備方法為N-異丙基丙烯酰胺與式（III）所示的化合物在交聯劑和自由基引發劑的作用下，在水中發生反應，得到水凝膠粗產物；N-異丙基丙烯酰胺與式（III）所示的化合物的質量比為(2~19):1；將所述水凝膠粗產物在去離子水中浸泡，得到共聚物水凝膠。所述共聚物水凝膠同時具有溫度敏感性和pH敏感性；其親疏水性和響應溫度可以調節；可降解。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高分子聚合物領域，特別涉及共聚物水凝膠及其制備方法。
技術介紹
水凝膠是以水為分散介質的凝膠，性質柔軟，能夠保持一定的形狀，可以吸收大量的水。水凝膠在具有網狀交聯結構的水溶性高分中引入了一部分疏水基團和親水基團，親水基團與水分子結合，將水分子連接在網狀內部，而疏水基團遇水膨脹，得到交聯聚合物。水溶性或親水性的高分子通過一定的化學交聯或物理交 聯都可以形成水凝膠。刺激響應性水凝膠是在外界環境發生變化，如溫度、pH值，電磁場、壓力等改變時，能做出物理或化學響應，其形狀、體積和吸水性能發生巨大變化的一類三維高分子網絡。由于刺激響應性水凝膠的獨特智能性，使其在生物醫用材料領域有著廣泛的應用前景。其中，pH敏感水凝膠和溫度敏感水凝膠和人的生理條件密切相關，在實際應用中具有獨特優勢，被廣泛應用于生物醫學和藥學領域。聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)水凝膠是一種應用廣泛的溫敏性水凝膠，該水凝膠在32° C左右發生迅速的可逆體積相轉變。在環境溫度低于32° C時，水凝膠在水中呈溶脹狀態，而當環境溫度超過32° C，水凝膠迅速則快速收縮，呈現疏水性質。由于這類水凝膠特有溫度響應性能，以及良好的生物相容性，該水凝膠被廣泛應用于生物醫學材料等領域。而且，研究表明(Macromolecular RapidCommunications Vol. 29, p. 490-497，2008;Macromolecular RapidCommunications Vol. 29, p. 1810-1816，2008), PNIPAM 水凝膠的響應溫度可以通過在水凝膠骨架中引入親水性或疏水性共聚單元進行調節，該特性進一步擴大了 PNIPAM材料的應用范圍。pH敏感水凝膠在藥物控制釋放領域具有廣泛的應用前景，尤其是含羧基的酸性環境敏感水凝膠在口服藥物載體方面具有較高的實用價值。Journal of PharmaceuticalSciences Vol. 88，p. 933-937(1999)首先報道了聚甲基丙烯酸接枝聚乙二醇水凝膠作為口服藥物載體，對胰島素進行口服藥物包裹與釋放。實驗證明，PH敏感水凝膠在胃中的低pH環境下保持疏水狀態，將所包裹的藥物與胃環境中的酸性和酶環境隔離，從而起到對藥物的保護作用；然后水凝膠在弱堿性的腸環境中溶脹，包裹于其中的藥物通過擴散等方式進入小腸，從而實現藥物的保護與可控制釋放。考慮到體內生理環境的復雜性，僅僅能對單一生理刺激產生響應性的高分子體系仍不能很好的滿足一些復雜環境應用的需要，因此，制備能對多種外界刺激，尤其是溫度和PH變化產生響應性的智能高分子體系有著重要的現實意義和廣闊的應用前景。Biomaterials Vol. 27p. 2787 - 2797(2006)報道了一種用戊二醛交聯的溫度和pH敏感水凝膠，該水凝膠的骨架材料為聚(甲基丙烯酸二甲胺基乙酯/甲基丙烯酸羥乙酯)-聚(N-異丙基丙烯酰胺)-聚(甲基丙烯酸二甲胺基乙酯/甲基丙烯酸羥乙酯)三嵌段共聚物，它能夠隨溫度和pH的變化改變自身的溶脹率Journal of Controlled ReleaseVol. 80, p. 247-257(2002)報道了一種以N-異丙基丙烯酰胺和N-胺丙基甲基丙烯酰胺為單體，N, N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑的溫度和pH敏感型水凝膠，該水凝膠在不同的溫度和/或pH時的表現出顯著不同的溶脹率。體外藥物釋放實驗表明通過調節環境的溫度和pH可以控制所擔載藥物的釋放速率，從而可以達到藥物只在某些特定環境下釋放的目的。然而，上述兩類水凝膠都不能生物降解，而且第一種材料網絡結構極易遭到破壞，因此限制了材料的廣泛應用。因而，開發新的可降解的溫度和pH敏感型水凝膠受到越來越多的關注。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題在于提供一種可生物降解的共聚物水凝膠，其對溫度及pH均具有敏感性。本專利技術公開了一種共聚物水凝膠，包括共聚物和水，所述共聚物包括具有式(I)結構的重復單元A和具有式(II)結構的重復單元B ;權利要求1.一種共聚物水凝膠，包括共聚物和水，所述共聚物包括具有式(I)結構的重復單元A和具有式(II)結構的重復單元B ;2.根據權利要求I所述的共聚物水凝膠，其特征在于，所述R1為甲基、乙基或丙基。3.根據權利要求I所述的共聚物水凝膠，其特征在于，所述R2為甲基。4.一種共聚物水凝膠的制備方法，包括以下步驟 (A)N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物在交聯劑和自由基引發劑的作用下，在水中發生反應，得到水凝膠粗產物； N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物的質量比為(2 19):1 ;(B)將所述步驟(A)中得到的水凝膠粗產物在去離子水中浸泡，得到共聚物水凝膠；5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述式(III)所示的化合物為丙烯酸、甲基丙烯酸、2- 丁烯酸、2-戊烯酸或2-己烯酸。6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物的總質量與水的質量比為I :(7 12)。7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述交聯劑為N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺。8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述自由基引發劑為過硫酸銨，所述反應的溫度為65 80°C ;所述自由基引發劑為過硫酸銨和N，N, N’’-四甲基二乙胺的混合物，所述反應的溫度為室溫；所述自由基引發劑為2-羥基-4-(2-羥基乙氧基)-2-甲基苯丙酮，所述反應的條件為在波長為365nm的紫外光源下進行輻照。9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述自由基引發劑為過硫酸銨或過硫酸銨和N，N，N’ ’ -四甲基二乙胺的混合物，所述過硫酸銨與式(III)所示的化合物的質量比為I: (5 50)。10.根據權利要求4、任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述反應時間為2(Γ30小時。全文摘要本專利技術提供一種共聚物水凝膠，包括共聚物和水，所述共聚物包括具有式(I)結構的重復單元A和具有式(II)結構的重復單元B；所述重復單元A和重復單元B的質量比為(2~19):1。所述共聚物水凝膠的制備方法為N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物在交聯劑和自由基引發劑的作用下，在水中發生反應，得到水凝膠粗產物；N-異丙基丙烯酰胺與式(III)所示的化合物的質量比為(2~19):1；將所述水凝膠粗產物在去離子水中浸泡，得到共聚物水凝膠。所述共聚物水凝膠同時具有溫度敏感性和pH敏感性；其親疏水性和響應溫度可以調節；可降解。文檔編號C08F220/06GK102911311SQ20121043876公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日專利技術者賀超良, 高曉曄, 莊秀麗, 陳學思 申請人:中國科學院長春應用化學研究所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種共聚物水凝膠，包括共聚物和水，所述共聚物包括具有式（I）結構的重復單元A和具有式（II）結構的重復單元B；其中，R1為氫或C1~C5的烷基；R2為氫或C？1~C5的烷基；所述重復單元A和重復單元B的質量比為(2~19):1。FDA00002363659600011.jpg
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：賀超良，高曉曄，莊秀麗，陳學思，
申請(專利權)人：中國科學院長春應用化學研究所，
類型：發明
國別省市：
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