【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能性纳米凝胶领域，特别涉及一种可降解的热致物理交联的彩色水凝胶和面膜。
技术介绍
1、n-异丙基丙烯酰胺由于其具有亲水、疏水的结构，而成为一种优良的温度响应型单体，通过乳液聚合形成的聚合物聚n-异丙基丙烯酰胺(pnipam)的体积相转变温度接近人体的生理温度，可以通过引入具有亲水基团(如羧基、酰胺基等)的单体增加纳米凝胶的相转变温度，相反，引入具有疏水基团(如：苯环、六元环、叔丁基等)的单体降低纳米凝胶的相转变温度。pnipam纳米凝胶在达到vptt时，由于纳米粒子收缩过快，宏观表现为变白，并不能够实现原位凝胶化。对于pnipam为基础的纳米凝胶体系，可以在其体系中加入不同的单体进行化学设计，通过基团和水之间的相互作用力使纳米凝胶体系发生溶胶-凝胶转变。
2、基于nipam为主要温度响应型单体，在此基础上引入具有空间位阻和疏水作用的n-叔丁基丙烯酰胺(tba)使纳米凝胶能够随着温度的变化完成溶胶-凝胶化转变。
3、一种同时具有羧基和苯基的单体l-n-丙酰基苯丙氨酸(aphe)被证实能够通过基团的协同作用保持nipam-based纳米凝胶在相变前的结构色，并且可以通过改变纳米凝胶浓度得到不同颜色的彩色水凝胶，使得nipam-based纳米凝胶在光学传感材料等方面存在独特应用。
4、li等人(materials horizons,2021,8(3):932-938.)制备了的互穿型聚(n-异丙基丙烯酰胺)(pnipam)/聚丙烯酸(paa)纳米水凝胶，不仅引入了ph响应性，而且保持
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可降解的热致物理交联的彩色水凝胶和面膜。
2、本专利技术提供一种水凝胶的制备方法，包括：
3、(1)可降解纳米凝胶
4、将n-异丙基丙烯酰胺nipam、n-叔丁基丙烯酰胺tba、l-n-丙酰基苯丙氨酸aphe、含二硫键的交联剂、表面活性剂、水混合，在保护气体条件水浴搅拌，然后加入引发剂，反应，冷却、透析得到纳米凝胶；
5、(2)将步骤(1)纳米凝胶进行浓缩，然后进行热致原位溶胶-凝胶转化，得到水凝胶。
6、优选地，所述步骤(1)中含二硫键的交联剂为n,n’-双丙烯酰胱氨酸biss；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠sds；所述引发剂为过硫酸铵aps；其中n,n’-双丙烯酰胱氨酸biss的结构如下所示：
7、
8、优选地，所述n,n’-双丙烯酰胱氨酸biss的制备包括：将l-胱氨酸、naoh溶液、甲醇，混合，然后0℃下保温10-20min，滴加丙烯酰氯，升温至20-25℃搅拌3-4h，提纯，干燥。
9、优选地，所述l-胱氨酸、naoh、甲醇、丙烯酰氯的比例为4-6mmol：10-30mmol：10-50ml：10-15mmol；所述提纯为用硅藻土过滤混合液中的固体小颗粒，将得到的滤液进行冰乙醚沉淀操作，在搅拌的条件下将滤液滴入-20℃的冰乙醚中，白色沉淀生成；所述干燥为30-45℃真空干燥12-24h。
10、优选地，所述步骤(1)中n-异丙基丙烯酰胺nipam的质量为整个反应液总质量的0.5-2wt％；所述的n-叔丁基丙烯酰胺tba质量为n-异丙基丙烯酰胺nipam质量的8wt％-20wt％；所述的l-n-丙酰基苯丙氨酸aphe质量为n-异丙基丙烯酰胺nipam质量的1-5wt％；所述的含二硫键的交联剂质量为n-异丙基丙烯酰胺nipam质量的1-10wt％；所述的表面活性剂质量为n-异丙基丙烯酰胺质量的1-5wt％；所述引发剂为反应总单体(nipam、tba和aphe)质量的3wt％-4wt％。
11、优选地，所述步骤(1)中保护气体为氮气；所述水浴搅拌温度为70-75℃；所述反应温度为70-75℃，时间为1-5h；所述透析为采用超纯水浸泡3～7天，每天换3次水，透析所用透析袋的截留分子量为8000～14000；
12、优选地，所述步骤(1)中纳米凝胶的粒径为50-500nm。
13、优选地，所述步骤(2)中浓缩后的质量百分浓度为1.1％～5％；所述浓缩方式为蒸发浓缩，其中蒸发浓缩为在60-80℃烘箱中进行蒸发浓缩；所述进行溶胶-凝胶转化温度为25℃～80℃。
14、本专利技术提供一种所述方法制备的水凝胶。
15、本专利技术提供一种无定型可降解彩色水凝胶面膜，所述面膜含浓缩后的纳米凝胶和透明质酸。
16、优选地，所述透明质酸的质量百分含量为0.01-0.3％；所述面膜在人体温度下原位凝胶化瞬时而成。
17、本专利技术以温敏性n-异丙基丙烯酰胺(nipam)、n-叔丁基丙烯酰胺(tba)和l-n-丙酰基苯丙氨酸(aphe)三种单体进行乳液聚合，以具有二硫键的n,n’-双丙烯酰胱氨酸(biss)为交联剂，十二烷基硫酸钠(sds)为表面活性剂，在过硫酸铵(aps)的引发下制备纳米凝胶。本专利技术能够在相变温度以上实现溶胶-凝胶转化，形成彩色水凝胶，能够在水凝胶相变后保持靓丽的结构色的基础上，实现可降解。通过复配得到负载透明质酸的无定型可降解彩色水凝胶面膜。当把凝胶涂覆到皮肤上时，形成彩色凝胶薄膜贴敷在皮肤表面，透明质酸分子逐步释放，渗入皮肤。
18、本专利技术制备的纳米凝胶能够在相变温度(30℃)以上实现溶胶-凝胶转化，形成彩色水凝胶，能够固化成为水凝胶后保持靓丽的结构色的基础上，实现可降解。基于以上特性，可制成无定型可降解彩色水凝胶面膜，当该纳米凝胶浓缩液涂覆到人体皮肤上时，在体温的影响下，纳米凝胶浓缩液发生凝胶化。凝胶内部负载透明质酸可以逐步释放，渗入皮肤。
19、本专利技术提供了一种可降解的热致物理交联的彩色水凝胶及其面膜基材的应用。在临界凝胶化温度以下，由于纳米粒子之间的有序排列，自组装形成短程有序光子晶体纳米凝胶，纳米粒子之间的距离又随着纳米凝胶的浓度的增大而减小，颜色从而发生蓝移。改变引入单体的含量，对临界凝胶化温度进行调节，使其能够在接近生理温度时实现原位凝胶化。
20、本专利技术以光子晶体纳米凝胶为基础，在n-异丙基丙烯酰胺的基础上引入含有二硫键的交联剂进行乳液聚合。基于纳米凝胶体系中含有二硫键，进而研究了纳米凝胶的降解性能。在强还原剂1,4-二硫苏糖醇(dtt)的作用下，pnta-biss纳米凝胶表现出良好的降解性能。
21、有益效果
22、本专利技术制备一种可降解的热致物理交联的纳米凝胶，具有优异的凝胶化性质、生物相容性和独特的可降解性。本专利技术的制备方法采用的是乳液聚合法，反应介质是水，安全、简便。另外，选择本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水凝胶的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含二硫键的交联剂为N,N’-双丙烯酰胱氨酸BISS；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠SDS；所述引发剂为过硫酸铵APS；其中交联剂N,N’-双丙烯酰胱氨酸BISS的结构式：
3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述N,N’-双丙烯酰胱氨酸BISS的制备包括：将L-胱氨酸、NaOH溶液、甲醇，混合，然后0℃下保温10-20min，滴加丙烯酰氯，升温至20-25℃搅拌3-4h，提纯，干燥。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述L-胱氨酸、NaOH、甲醇、丙烯酰氯的比例为4-6mmol：10-30mmol：10-50ml：10-15mmol；所述提纯为用硅藻土过滤混合液中的固体小颗粒，将得到的滤液进行冰乙醚沉淀操作，在搅拌的条件下将滤液滴入-20℃的冰乙醚中，白色沉淀生成；所述干燥为30-45℃真空干燥12-24h。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中N-异丙基丙烯酰胺NIPAm的质量为总质量的0.5-
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中保护气体为氮气；所述水浴搅拌温度为70-75℃；所述反应温度为70-75℃，时间为1-5h；所述透析为采用超纯水浸泡3～7天，每天换3次水，透析所用透析袋的截留分子量为8000～14000；
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中浓缩后的质量百分浓度为1.1％～5％；所述浓缩方式为蒸发浓缩；所述进行溶胶-凝胶转化温度为25℃～80℃。
8.一种权利要求1所述方法制备的水凝胶。
9.一种面膜，其特征在于，所述面膜含权利要求1中浓缩后的纳米凝胶和透明质酸。
10.根据权利要求9所述面膜，其特征在于，所述透明质酸的质量百分含量为0.01-0.3％；所述面膜在人体温度下原位凝胶化。
...【技术特征摘要】
1.一种水凝胶的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含二硫键的交联剂为n,n’-双丙烯酰胱氨酸biss；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠sds；所述引发剂为过硫酸铵aps；其中交联剂n,n’-双丙烯酰胱氨酸biss的结构式：
3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述n,n’-双丙烯酰胱氨酸biss的制备包括：将l-胱氨酸、naoh溶液、甲醇，混合，然后0℃下保温10-20min，滴加丙烯酰氯，升温至20-25℃搅拌3-4h，提纯，干燥。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述l-胱氨酸、naoh、甲醇、丙烯酰氯的比例为4-6mmol：10-30mmol：10-50ml：10-15mmol；所述提纯为用硅藻土过滤混合液中的固体小颗粒，将得到的滤液进行冰乙醚沉淀操作，在搅拌的条件下将滤液滴入-20℃的冰乙醚中，白色沉淀生成；所述干燥为30-45℃真空干燥12-24h。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中n-异丙基丙烯酰胺nipam的质量为总质量的0.5-2wt％；所述的n-叔丁基丙烯酰胺tba质量为n-异丙...
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