本发明专利技术公开了具有核壳结构温敏降解ＰＮＩＰＡＭ／ＣＭＣＳ微凝胶的合成方法，首先，核层单体、引发剂和交联剂在二次蒸馏水中无氧条件下聚合得ＰＮＩＰＡＭ种子乳液；其次，ＰＮＩＰＡＭ种子乳液、引发剂和壳层单体在二次蒸馏水中无氧条件下聚合得ＰＮＩＰＡＭ／ＣＭＣＳ微凝胶；其中，核层单体为Ｎ－异丙基丙烯酰胺，交联剂为Ｎ，Ｎ’－亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵／焦亚硫酸钠、偶氮二异丁腈、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－四甲基乙二胺或硝酸铈铵，壳层单体为羧甲基壳聚糖、海藻酸钠或葡聚糖。通过该合成方法得到的ＰＮＩＰＡＭ／ＣＭＣＳ微凝胶具有温敏性、对生物体无毒性、良好的生物相容性和生物可降解性，可应用于药物释放体系、酶的固定、蛋白质分离和纯化等生物医学领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微凝胶的合成方法，具体涉及一种具有核壳结构温敏降解PNIPAM/CMCS微凝胶的合成方法。 背景材料聚N-异丙基丙烯酰胺(PMPAM)是一种具有温度敏感性的聚合 物，据文献报道，其最低临界溶解温度为32 °C左右，接近人体生理 温度，因此在给药系统研究领域中，基于PNIPAM的水凝胶常被用 于控制药物释放。但此水凝胶达到溶胀和消溶胀平衡的时间很长，限 制了其在一些需要实现快速响应领域中的应用，而与之结构相同的纳 米级微凝胶却能快速地实现体积的相转变，在药物控制释放体系中应 用前景将更加广阔。首次报道的PNIPAM微凝胶是以NIPAM为单体， N， N，一亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，采用无皂乳液聚合方 法合成的，PNIPAM微凝胶不具备生物降解性，缺乏良好的生物相容 性，限制了其在生物医学上的应用。若在PNIPAM聚合物中引入可 降解组分，使之兼具温敏性、生物相容性和可降解性，并用之于生物 医学领域将显示出更强大的生命力，因此，合成和研究具有温敏和生 物可降解性的高分 微凝胶，将之用于药物控制释放领域有着重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有核壳结构温敏降解 PNIPAM/CMCS微凝胶的合扭方法，通过该合成方法得到的 PNIPAM/CMCS微凝胶不仅具有温敏性，而且具有对生物体无毒性、 良好的生物相容性和生物可降解性，可应用于药物释放体系、酶的固 定、蛋白质分离和纯化等生物医学领域。本专利技术的技术解决方案是首先，核层单体、引发剂和交联剂在 二次蒸馏水中无氧条件下聚合得PNIPAM种子乳液；其次，PNIPAM 种子乳液、引发剂和壳层単体在二次蒸馏水中无氧条件下得 PNIPAM/CMCS微凝胶；其中，核层单体为N—异丙基丙烯酰胺，交 联剂为N， N，一亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，引发剂为过硫酸铵/焦亚 硫酸钠、偶氮二异丁腈或N，N,N，N—四甲基乙二胺，壳层单体为羧 甲基壳聚糖、海藻酸钠或葡聚糖。本专利技术具有核壳结构温敏降解PNIPAM/CMCS微凝胶的合成方法中，具体步骤如下1、 称取N—异丙基丙烯酰胺(NIPAM)置于反应器溶解在二次 蒸馏水中，待充分溶解后加入N， N，一亚甲基双丙烯酰胺(MBA)， 搅拌，通氮气除去体系中的氧气；其中，交联剂与核层单体的质量比 为1: 6-90;2、 依N-异丙基丙烯酰胺计，将质量比0.3%-1.0%的引发剂溶解 在蒸馏水倒入上述溶液中，再通氮气除氧，将反应器密封置于恒温水浴，搅拌，温度控制在50—75。C交联聚合，反应2-3 h，整个溶液由无色慢慢变为乳白色；3、 反应结束后，上述乳液冷却至室温得PNIPAM种子乳液；4、 将壳层单体加入到上述冷却乳液中，连续搅拌，使之完全溶 胀在乳液中；其中，依N-异丙基丙烯酰胺计，壳层单体与核层单体 的质量比为l: 1-9.0;5、 将上述乳液温度升高至50—75°C，依壳层单体计，加入质量 比0.3%-1.0%的引发剂，搅拌反应2-5h后离心分离，弃去上层清液， 用超声振荡仪将沉降的微凝胶重新分散在去离子水中，多次重复以除 去未反应单体、引发剂、交联剂，得到具有核壳结构温敏降解 PNIPAM/CMCS微凝胶。本专利技术具有以下优点1、 所合成的微凝胶具有生物相容性、生物可降解性、温度敏感 性，对于不同给药途径和目的提供了更多的选择，可以减少药物的副 作用而达到定向释放的目的。2、 粒径达到纳米级的微凝胶比传统的水凝胶对环境变化的相应 更快，可以快速地达到溶胀平衡。3、 羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan， CMCS)是壳聚糖经羧 甲基化反应后得到的一类甲壳素衍生物，在溶菌酶的作用下发生降 解，具有生物降解性，还具有生物相容性、水溶性、保湿性、安全无 毒性、抗菌性等优良性能，用作药物载体效果良好。4、 PNIPAM/CMCS微凝胶的相转变温度在36。C以上，更接近人体生理温度，快速响影效果好。5、 PNIPAM/CMCS微凝胶合成方法安全可靠，操作简单，材料 易得，反应条件温和，反应介质为水，后处理简便。6、 PNIPAM/CMCS微凝胶可以反复溶胀和消胀，其溶胀性具有 可逆性。具体实施例方式下面以具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，实施例 不能当作的技术方案的限制。实施例1:依以下步骤合成PNIPAM/CMCS微凝胶1、 称取0,3gN—异丙基丙烯酰胺(NIPAM)置于三颈烧瓶中， 溶解在50ml蒸馏水中，待充分溶解后加入50mgN， N，一亚甲基双丙 烯酰胺(MBA)，搅拌，通氮气30min除去体系中的氧气；2、 依N-异丙基丙烯酰胺计，将质量比0.3%的过硫酸铵/焦亚硫 酸钠分别溶解在lml蒸馏水中依次倒入上述溶液中，再通氮气30 min，将三颈烧瓶密封置于恒温水浴，搅拌，温度控制在5(TC交联聚 合，反应2h，整个溶液由无色慢慢变为乳白色；3、 反应结束后，上述乳液冷却至室温得PMPAM种子乳液；4、 将0.3§羧甲基壳聚糖加入到上述乳液中，连续搅拌20h，使 之完全溶胀在乳液中；5、 将上述乳液温度升至5(TC，依羧甲基壳聚糖计，加入质量比 0.3%的过硫酸铵/焦亚硫酸钠于溶液中，搅拌反应2h ，反应结束后离 心分离，弃去上层清液，用超声振荡仪将沉降的微凝胶重新分散在离子水中，如此重复三次，以除去未反应单体、引发剂、交联剂，得到温敏降解PNIPAM/CMCS微凝胶。实施例1的PNIPAM/CMCS微凝胶的透射电镜扫描；用差示扫 描量热仪(DSC)测得单一 PNIPAM微凝胶的体积相转变温度为 32.5°C，与文献报道的32.0'C相近，而实施例1的核壳结构的微凝胶 相转变温度曲线，其相转变温度在36。C以上，更接近人体生理温度。实施例2:依以下步骤合成PMPAM/CMCS微凝胶1、 称取8,5gN—异丙基丙烯酰胺(NIPAM)置于三颈烧瓶中， 溶解在50ml蒸馏水中，待充分溶解后加入180mgN， N，一亚甲基双 丙烯酰胺(MBA)，搅拌，通氮气45min除去体系中的氧气；2、 依N-异丙基丙烯酰胺计，将质量比0.65%的过硫酸铵/焦亚硫 酸钠分别溶解在3ml蒸馏水中依次倒入上述溶液中，再通氮气30 min，将三颈烧瓶密封置于恒温水浴，搅拌，温度控制在62。C交联聚 合，反应2.5h，整个溶液由无色慢慢变为乳白色；3、 反应结束后，上述乳液冷却至室温得PNIPAM种子乳液；4、 将1.68g羧甲基壳聚糖加入到上述乳液中，连续搅拌25h，使 之完全溶胀在乳液中；5、 将上述乳液温度升至62。C,依羧甲基壳聚糖计，加入质量比 0.65%的过硫酸铵/焦亚硫酸钠于溶液中，搅拌反应3.5h ，反应结束 后离心分离，弃去上层清液，用超声振荡仪将沉降的微凝胶重新分散 在去离子水中，如此重复三次，以除去未反应单体、引发剂、交联剂， 得到温敏降解PNIPAM/CMCS微凝胶。实施例3:依以下步骤合成PNIPAM/CMCS微凝胶1、 称取16.2gN—异丙基丙烯酰胺(NIPAM)置于三颈烧瓶中， 溶解在50ml蒸馏水中，待充分溶解后加入180mgN， N，一亚甲基双 丙烯酰胺(MBA),搅拌，通氮气60min除去体系中的氧气；2、 依N-异丙基丙烯酰胺计，本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有核壳结构温敏降解ＰＮＩＰＡＭ／ＣＭＣＳ微凝胶的合成方法，其特征在于：首先，核层单体、引发剂和交联剂在二次蒸馏水中无氧条件下聚合得ＰＮＩＰＡＭ种子乳液；其次，ＰＮＩＰＡＭ种子乳液、引发剂和壳层单体在二次蒸馏水中无氧条件下聚合得ＰＮＩＰＡＭ／ＣＭＣＳ微凝胶；其中，核层单体为Ｎ－异丙基丙烯酰胺，交联剂为Ｎ，Ｎ’－亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵／焦亚硫酸钠、偶氮二异丁腈、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′－四甲基乙二胺或硝酸铈铵，壳层单体为羧甲基壳聚糖、海藻酸钠或葡聚糖。
【技术特征摘要】
1、具有核壳结构温敏降解PNIPAM/CMCS微凝胶的合成方法，其特征在于首先，核层单体、引发剂和交联剂在二次蒸馏水中无氧条件下聚合得PNIPAM种子乳液；其次，PNIPAM种子乳液、引发剂和壳层单体在二次蒸馏水中无氧条件下聚合得PNIPAM/CMCS微凝胶；其中，核层单体为N-异丙基丙烯酰胺，交联剂为N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵/焦亚硫酸钠、偶氮二异丁腈、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺或硝酸铈铵，壳层单体为羧甲基壳聚糖、海藻酸钠或葡聚糖。2、 根据权利要求1所述的具有核壳结构温敏降解PNIPAM/CMCS 微凝胶的合成方法，其特征在于该合成方法的具体步骤如下(1) 、称取N—异丙基丙烯酰胺置于反应器溶解在二次蒸馏水 中，待充分溶解后加入N， N，一亚甲基双丙烯酰胺，搅拌，通氮气 除去体系中的氧气；其中，交联剂与核层单体的质...
【专利技术属性】
技术研发人员：仲慧，陈赛博，张莉莉，赵宜江，徐继明，张维光，吕金顺，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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