一种温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法技术

本发明专利技术属于纳米材料领域，具体涉及一种温度敏感的β‑环糊精纳米粒子的制备方法：制备马来酸酐改性β‑环糊精，再通过乳液聚合法，以马来酸酐改性β‑环糊精、苯乙烯和N‑异丙基丙烯酰胺为单体，制备温度敏感的β‑环糊精纳米粒子。本发明专利技术用马来酸酐改性β‑环糊精，再用苯乙烯和N‑异丙基丙烯酰胺与马来酸酐改性β‑环糊精交替共聚，苯乙烯的引入易于与MAH‑β‑CD发生交替共聚，有利于NIPAM与MAH‑β‑CD都更好地参与共聚反应；本发明专利技术所制备温度敏感的β‑环糊精纳米粒子的粒径在60‑100nm之间，单分散性较好，球形度好；所制备的β‑环糊精纳米粒子具有明显的温度敏感性，可以感知周围环境温度的变化，产生体积的溶胀和收缩。

【技术实现步骤摘要】
一种温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法
本专利技术属于纳米材料领域，具体涉及一种温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法。
技术介绍
β-环糊精(β-CD)是一个中空环状低聚糖化合物，具有腔内疏水、腔外亲水的两亲性特点，并可与各种客体化合物形成超分子包合物。特殊的结构赋予了环糊精包结、缓释、催化的能力，环糊精高聚物作为药物载体，可有效地应用于药物释放。近年来，刺激响应性纳米结构材料因为在药物递送和生物学中的潜在应用得到了广泛的应用研究。由于温度信号在环境信号中广泛存在，也是最容易控制的信号之一，因此温敏性材料在众多刺激响应性纳米结构材料中受到了广泛的关注。目前β-环糊精用于药物释放领域时，面临着功能单一和粒径过大的问题。利用β-CD独特的分子包结、缓释能力以及聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)在最低临界溶解温度(LCST)附近表现出的溶胀和收缩行为，将N-异丙基丙烯酰胺和β-环糊精以共价键结合，可赋予β-环糊精新的功能。同时采用乳液聚合的方法制备粒径可控的β-环糊精纳米粒子。
技术实现思路
本专利技术公开了一种温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法，粒径可控的温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法，解决上述问题，本专利技术公开了一种高性能不锈钢堆焊镍基特种焊丝及其制备方法，该焊丝具有耐活泼性气体，耐苛性介质，耐还原性酸介质腐蚀的良好性能，在焊接过程中，电弧稳定和熔渣剥离优异，能够得到优异的焊道构造，得到具有强度高，韧性好，耐缺陷性、耐高温裂纹性、耐腐蚀性的焊接金属。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述制备方法为，制备马来酸酐改性β-环糊精，再通过乳液聚合法，以马来酸酐改性β-环糊精、苯乙烯和N-异丙基丙烯酰胺为单体，制备温度敏感的β-环糊精纳米粒子。具体地，上述温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法，包括如下具体步骤：(1)马来酸酐改性β-环糊精的制备：将顺丁烯二酸酐和β-环糊精加入DMF中，在80℃反应8-10h，冷却后，将反应液缓慢倒入不断搅拌的三氯甲烷溶液中沉淀出产物，再用丙酮将沉淀物洗涤至白色，抽干得到白色固体，干燥，得到马来酸酐改性β-环糊精，置于干燥器中备用；(2)温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备：将苯乙烯、N-异丙基丙烯酰胺、交联剂、乳化剂、去离子水以及步骤(1)所制备的马来酸酐改性β-环糊精混合均匀，搅拌下通入氮气鼓泡15-30min除氧，然后加入引发剂，在氮气保护下升温至70℃，反应过程中用Na2CO3溶液调节pH值，使反应过程中pH值始终保持在7-8，反应6-8小时后停止加热，自然冷却至室温，即制得温度敏感的β-环糊精纳米粒子。步骤(1)的反应过程为：步骤(2)的反应过程为：具体地，上述步骤(1)中β-环糊精与马来酸酐的摩尔比为1:7-12。具体地，上述步骤(2)中马来酸酐改性β-环糊精、苯乙烯和N-异丙基丙烯酰胺的质量比为1-4:4:16。本专利技术通过大量试验发现，苯乙烯含量过低时，MAH-β-CD和NIPAM无法很好地参与聚合，产率低，而当苯乙烯含量过高时，虽然产物粒径较小，但温敏性差，以上用量比可以保证所制备的β-环糊精纳米粒子具有较规整的球形结构、较小的粒径以及较好的温敏性。具体地，上述步骤(2)中的交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，所述N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为单体总质量的2-4％。N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)分子中含有与温敏单体N-异丙基丙烯酰胺相同的丙烯酰胺基团，采用MBA作为交联剂可最大限度地减少对温敏性能的影响，试验发现当N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量超过4％时，所制备纳米粒子之间会产生交联。具体地，上述乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述十二烷基硫酸钠的加入量为单体总质量的3-5％。十二烷基硫酸钠(SDS)为阴离子乳化剂，乳化能力非常强，可以为胶束的形成提供足量的电荷，试验发现当十二烷基硫酸钠的加入量低于3％时，所制备纳米粒子的粒径比较大。具体地，上述步骤(2)中的引发剂为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或两种。具体地，上述步骤(2)中的引发剂加入量为单体总质量的3-5％。当引发剂用量过少时，对聚合的引发效果不明显，而含量过高会导致爆聚现象，通过试验，最终确定引发剂加入量为单体总质量的3-5％较为合适。具体地，上述步骤(2)制备的温度敏感的β-环糊精纳米粒子的结构式为：具体地，上述步骤(2)制备的温度敏感的β-环糊精纳米粒子的粒径为60-100nm。本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术用马来酸酐改性β-环糊精，再用苯乙烯和N-异丙基丙烯酰胺与马来酸酐改性β-环糊精交替共聚，苯乙烯的引入易于与MAH-β-CD发生交替共聚，有利于NIPAM与MAH-β-CD都更好地参与共聚反应；本专利技术所制备温度敏感的β-环糊精纳米粒子的粒径在60-100nm之间，单分散性较好，球形度好；所制备的β-环糊精纳米粒子具有明显的温度敏感性，可以感知周围环境温度的变化，产生体积的溶胀和收缩。附图说明图1是β-CD(A)、MAH-β-CD(B)和温度敏感的β-环糊精纳米粒子(Poly(NIPAM-co-St-co-MAH-β-CD))(C)的红外谱图。由图1可知，与谱图A相比，谱图B在1719cm-1处出现了羧酸酯的对称伸缩振动吸收峰，说明β-CD已经被马来酸酐成功改性；与谱图B相比，谱图C在696cm-1处出现了苯乙烯中苯环取代的C—H峰，1646cm-1和1554cm-1处出现了NIPAM结构单元的酰胺特征吸收峰，1458cm-1和1388cm-1处出现了NIPAM结构单元的异丙基特征吸收峰，说明已成功制备了温度敏感的β-环糊精纳米粒子。图2是实施例1与对比例2所制备β-环糊精纳米粒子粒径随温度变化的曲线图。从图2可以看出，在温度从25℃升到45℃的过程中，实施例1制备的β-环糊精纳米粒子粒径下降明显，温敏性好，而对比例1的粒径变化不大，说明对比例1所制备β-环糊精纳米粒子虽然粒径较小，但温敏性差。图3是实施例4所制备β-环糊精纳米粒子的扫描电镜图。由图3可以看出，所制备β-环糊精纳米粒子尺寸分布均匀，分散性好。图4是对比例4所制备β-环糊精纳米粒子的扫描电镜图。由图4可以看出，所制备的β-环糊精纳米粒子间出现了颗粒间的交联现象。具体实施方式现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1(1)马来酸酐改性β-环糊精的制备：将4.9g马来酸酐和5.68gβ-环糊精加入到30mLDMF中，在80℃反应10小时，冷却后，将反应溶液缓慢倒入不断搅拌的100mL三氯甲烷溶液中沉淀出产物，再用足量的丙酮溶液分三次将沉淀物洗涤至白色，抽干得到白色固体，将产物置于80℃真空干燥箱中干燥24h，得到马来酸酐改性β-环糊精，置于干燥器中备用；(2)温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备：将2g苯乙烯、8gN-异丙基丙烯酰胺、0.33gN,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.33g十二烷基硫酸钠、400mL去离子水以及1g步骤(1)所制备的马来酸酐改性β-环糊精混合均匀，搅拌下通入氮气鼓泡20min除氧，然后加入0.44g过硫酸钾，在氮气保护下升温至70℃，反应过程中用Na2CO3溶液调节pH值，使反应过程中pH值始终保持在7-8，反应7小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度敏感的β‑环糊精纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述制备方法为，制备马来酸酐改性β‑环糊精，再通过乳液聚合法，以马来酸酐改性β‑环糊精、苯乙烯和N‑异丙基丙烯酰胺为单体，制备温度敏感的β‑环糊精纳米粒子。

【技术特征摘要】
1.一种温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述制备方法为，制备马来酸酐改性β-环糊精，再通过乳液聚合法，以马来酸酐改性β-环糊精、苯乙烯和N-异丙基丙烯酰胺为单体，制备温度敏感的β-环糊精纳米粒子。2.如权利要求1所述的一种温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法，其特征在于：包括如下具体步骤：(1)马来酸酐改性β-环糊精的制备：将顺丁烯二酸酐和β-环糊精加入DMF中，在80℃反应8-10h，冷却后，将反应液缓慢倒入不断搅拌的三氯甲烷溶液中沉淀出产物，再用丙酮将沉淀物洗涤至白色，抽干得到白色固体，干燥，得到马来酸酐改性β-环糊精，置于干燥器中备用；(2)温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备：将苯乙烯、N-异丙基丙烯酰胺、交联剂、乳化剂、去离子水以及步骤(1)所制备的马来酸酐改性β-环糊精混合均匀，搅拌下通入氮气鼓泡15-30min除氧，然后加入引发剂，在氮气保护下升温至70℃，反应过程中用Na2CO3溶液调节pH值，使反应过程中pH值始终保持在7-8，反应6-8小时后停止加热，自然冷却至室温，即制得温度敏感的β-环糊精纳米粒子。3.如权利要求2所述的一种温度敏感的β-环糊精纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中β-环糊精与马来酸酐的摩尔比为1:7-12。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：姜彦，屠山山，张洪文，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32