一种复合交联剂智能水凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种复合交联剂智能水凝胶及其制备方法与应用，属于智能高分子水凝胶制备领域。本发明专利技术是一种以聚乙二醇双丙烯酸酯和聚己内酯双丙烯酸酯做复合交联剂合成N-异丙基丙烯酰胺温敏性智能水凝胶的方法。本发明专利技术制备方法包括三步：第一步，聚乙二醇大分子交联剂的制备；第二步，聚己内酯大分子交联剂的制备；第三步，用聚乙二醇双丙烯酸酯、聚己内酯双丙烯酸酯做复合交联剂制备N-异丙基丙烯酰胺温敏性水凝胶。所制备的N-异丙基丙烯酰胺水凝胶机械强度好，具有较快的响应速度，可降解，生物相容性好，有望应用于药控释放领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种复合交联剂智能水凝胶及其制备方法与应用，属于智能高分子水凝胶制备领域。本专利技术是一种以聚乙二醇双丙烯酸酯和聚己内酯双丙烯酸酯做复合交联剂合成N-异丙基丙烯酰胺温敏性智能水凝胶的方法。本专利技术制备方法包括三步：第一步，聚乙二醇大分子交联剂的制备；第二步，聚己内酯大分子交联剂的制备；第三步，用聚乙二醇双丙烯酸酯、聚己内酯双丙烯酸酯做复合交联剂制备N-异丙基丙烯酰胺温敏性水凝胶。所制备的N-异丙基丙烯酰胺水凝胶机械强度好，具有较快的响应速度，可降解，生物相容性好，有望应用于药控释放领域。【专利说明】一种复合交联剂智能水凝胶及其制备方法与应用
本专利技术属于智能高分子水凝胶制备领域，特别涉及一种复合交联剂智能水凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
智能材料是具有感知功能即信号感受功能(传感器的功能)，同时自身能够作出结论(情报信息处理功能)的功能材料。因其对外界环境敏感并能做出相应反应的智能行为，智能材料日益受到各方面的关注。智能高分子水凝胶是具有代表性的一类智能高分子材料，具有传统凝胶的三维网状结构，能够对与环境微小的物理化学刺激，如温度、电场、磁场、光、pH、离子强度、压力等进行感知、处理并可做功来响应外界环境刺激。由于智能高分子水凝胶能够对外界刺激产生应答，这使得它在许多领域得到应用，如开关器件、传感器、细胞培养与分离，物料萃取、酶的固定化、药物的控制释放和祀向释放等。温度敏感水凝胶是指其物理性能比如体积、相态、溶解性、浊度、亲疏水性等能够随温度变化而发生明显改变的高分子水凝胶。此类凝胶研究最多的是聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。聚乙二醇(PEG)无毒、无刺激性，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。它们具有优良的保湿性、分散性、生物相容性等，在化妆品、制药、及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。聚己内酯二元醇(PCL)是一种典型的可生物降解的热塑性材料，在生物体内 可自行降解为二氧化碳和水，同时具有良好的生物相容性，被广泛应用于生物医学领域。近年来，有关以PEG、PCL为原料制备水凝胶的研究也屡见不鲜。专利CN102718991A公开了一种利用聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)的双键与巯基化天然聚合物上的巯基发生Michael加成反应，同时以聚乙二醇与聚己内酯(PEG-PCL-PEG)的三嵌段共聚物的纳米粒子为增强剂而形成的水凝胶，此类水凝胶具有较高的力学强度，为生物相容性良好且可注射水凝胶和可降解水凝胶，凝胶速率较快。专利CN101837006A公开了聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCL-PEG-PCL)三嵌段共聚物在制备医用防粘连材料中的用途，该共聚物可溶于水形成溶液，达到一定浓度后能形成凝胶。经实验表明，PCL-PEG-PCL嵌段共聚物水凝胶能有效地防止术后粘连。专利CN102432774A公开了一种以聚己内酯大分子为交联剂，聚乙二醇单甲醚大分子单体和N-异丙基丙烯酰共聚合成温敏水凝胶的方法。然而虽然在智能型大分子和大分子水凝胶的合成和应用方面人们已经做了大量工作，但与之相应的许多物理和工程问题还远未解决，大多数凝胶材料响应时间仍然太长，凝胶的力学性能也有待进一步提高，生物相容性也有待进一步改善。引入聚乙二醇有望提高PNIPAAm水凝胶的响应速度，聚己内酯有望提高水凝胶的机械强度，二者都能改善水凝胶的生物相容性。
技术实现思路
为克服上述现有技术的缺点和不足，本专利技术的首要目的在于提供一种复合交联剂智能水凝胶的制备方法。具体地说，是一种以聚乙二醇双丙烯酸酯和聚己内酯双丙烯酸酯做复合交联剂合成N-异丙基丙烯酰胺温敏性智能水凝胶的方法。本专利技术的另一目的在于提供上述方法制备获得的复合交联剂智能水凝胶。该复合交联剂智能水凝胶机械强度高、生物相容性好，且具有温敏性。本专利技术的再一目的在于提供上述复合交联剂智能水凝胶的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种复合交联剂智能水凝胶的制备方法，通过下述步骤合成:取聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDAc) 0.0208?0.0510g、聚己内酯双丙烯酸酯(PCLDAc) 0.0199 ?0.0505g、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm) 0.1998 ?0.4016g 溶于 2 ?3ml 1，4-二氧六环中，超声15分钟均匀混合后加入6mg偶氮二异丁氰(AIBN)，充分混合后，60?80°C绝氧条件下反应24?72h，击碎反应器，凝胶置入蒸馏水中浸泡4天，每天换水，去除未反应粒子即得复合交联剂智能水凝胶。所述的聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDAc)为式I所示的化合物，其中m为40?134 ;【权利要求】1.一种复合交联剂智能水凝胶的制备方法，其特征在于通过下述步骤合成: 取聚乙二醇双丙烯酸酯0.0208?0.0510g、聚己内酯双丙烯酸酯0.0199?0.0505g、N-异丙基丙烯酰胺0.1998?0.4016g溶于2?3mll，4- 二氧六环中，超声15分钟均匀混合后加入6mg偶氮二异丁氰，充分混合后，60?80°C绝氧条件下反应24?72h，击碎反应器，凝胶置入蒸馏水中浸泡4天，每天换水，去除未反应粒子即得复合交联剂智能水凝胶； 所述的聚乙二醇双丙烯酸酯为式I所示的化合物，其中m为40?134 ； 2.根据权利要求1所述的复合交联剂智能水凝胶的制备方法，其特征在于: 所述的聚乙二醇双丙烯酸酯的制备:取4?Sg聚乙二醇溶于40?60ml 二氯甲烷中，加入0.5?1.5ml丙烯酸、0.05?0.15g2-甲氨基吡啶，混合均匀，通氩气保护，另取0.5?1.5g N, N- 二环己基碳二亚胺溶于20ml 二氯甲烷中，冰浴下缓慢地加至上述溶液中，室温反应24?72h ;反应液抽滤后分别用一定量的盐酸溶液、碳酸钠溶液、蒸馏水洗涤数次，分出有机相，无水硫酸镁干燥过夜，旋蒸即得聚乙二醇双丙烯酸酯交联剂。3.根据权利要求2所述的复合交联剂智能水凝胶的制备方法，其特征在于: 所述的聚乙二醇为Mw=6000的聚乙二醇。4.根据权利要求2所述的复合交联剂智能水凝胶的制备方法，其特征在于: 所述的用一定量的盐酸溶液、碳酸钠溶液、蒸馏水洗涤数次为用IM盐酸溶液洗I遍，饱和碳酸钠溶液洗2遍，蒸馏水洗3遍。5.根据权利要求1所述的复合交联剂智能水凝胶的制备方法，其特征在于: 所述的聚己内酯双丙烯酸酯的制备:取8?12g聚己内酯二元醇溶解于80?120ml 二氯甲烷中，加入0.5?1.5g三乙胺，搅拌均匀，通氩气保护，另取0.5?Ig丙烯酰氯与20ml二氯甲烷混合，冰浴下缓慢滴加至上述溶液，滴加完毕后35?50°C反应24?48h ;反应液抽滤后分别用一定量的盐酸溶液、碳酸钠溶液、蒸馏水洗涤数次，分出有机相，无水硫酸镁干燥过夜，旋蒸即得聚己内酯双丙烯酸酯。6.根据权利要求5所述的复合交联剂智能水凝胶的制备方法，其特征在于: 所述的聚己内酯为Mw=2000的聚己内酯二元醇，使用前真空干燥。7.根据权利要求5所述的复合交联剂智能水凝胶的制备方法，其特征在于: 所述的用一定量的盐酸溶液、碳酸钠溶液、蒸馏水洗涤数次为用IM盐酸溶液洗I遍，饱和碳酸钠溶液洗2遍，蒸馏水洗3遍。8.根据权利要求1所述的复合交联剂智能水凝胶的制备方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合交联剂智能水凝胶的制备方法，其特征在于通过下述步骤合成：取聚乙二醇双丙烯酸酯0.0208～0.0510g、聚己内酯双丙烯酸酯0.0199～0.0505g、N?异丙基丙烯酰胺0.1998～0.4016g溶于2～3ml1,4?二氧六环中，超声15分钟均匀混合后加入6mg偶氮二异丁氰，充分混合后，60～80℃绝氧条件下反应24～72h，击碎反应器，凝胶置入蒸馏水中浸泡4天，每天换水，去除未反应粒子即得复合交联剂智能水凝胶；所述的聚乙二醇双丙烯酸酯为式I所示的化合物，其中m为40～134；式I。FDA0000369113500000011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕满庚，李朝霞，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：