專利名稱：pH和溫度敏感性水凝膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種敏感性水凝膠及其制備方法。特別是一種具有pH和溫度敏感性水凝膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
智能水凝膠是對外界環(huán)境(如溫度、pH、離子強度、光和特異化學物質(zhì)等)細微變化而作出響應(yīng)的一類水凝膠。由于智能水凝膠在藥物控釋系統(tǒng)、記憶開關(guān)元件、人造肌肉等方面有著潛在的應(yīng)用，近十幾年來引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。溫敏性水凝膠是指其體積能隨溫度變化的高分子水凝膠，可分為熱脹型溫敏性水凝膠和熱縮型溫敏性水凝膠。pH敏感性水凝膠是其體積隨環(huán)境pH值變化的高分子水凝膠，這種水凝膠可以作為載體，保護蛋白和多肽類藥物，并且使藥物在溫和位置釋放，從而實現(xiàn)藥物經(jīng)腸胃道給藥的有效性。
通過紫外光、r射線和電子束輻照的方法來使體系形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是制備水凝膠的一種方法。這種輻射交聯(lián)法操作簡單、且無需引入其他雜質(zhì)(如交聯(lián)劑)，在很多領(lǐng)域有所應(yīng)用。
PVME水凝膠具有典型的溫度敏感性，其在相轉(zhuǎn)變溫度(34-37℃)附近發(fā)生體積突變，對其響應(yīng)機理一般解釋是，當其溫度升高時，疏水作用增強，體積收縮，這一特殊的性質(zhì)引起人們極大的關(guān)注。為提高PVME水凝膠的性能，并拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，國內(nèi)外學者開展系列研究工作。日本Ryoichi Kishi等人用γ射線輻射，在不同升溫速率下，制備了熱敏性多微孔水凝膠，發(fā)現(xiàn)在0.11-0.13℃/min的升溫速率下制備的凝膠具有象海綿一樣的連續(xù)空洞結(jié)構(gòu)，且其在10-40℃間具有快速的體積轉(zhuǎn)變。德國的Ronny Gottlieb等人用電子束輻照和γ射線輻照的方法制備了PVME和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混水凝膠，并對水凝膠網(wǎng)絡(luò)的性能進行了表征，發(fā)現(xiàn)體系凝膠量隨著PVME含量的增加而增加，輻射劑量率的減小而減少。水凝膠的溶脹度依賴于其組成，且隨著輻射劑量的增加而減小。然而，純的PVME水凝膠只有單一的溫度敏感性，將限制其應(yīng)用。英國的Zauresh S.Nurkeeva等人制備了溫度和pH雙敏感性的水凝膠，他們用γ射線照射PVME/PAA共混膜，研究了不同pH值下的溶脹度，認為這種材料可以作為生物黏結(jié)劑應(yīng)用在眼科方面。
目前，用電子束輻射交聯(lián)，制備具有雙敏感性且部分可生物降解的PVME/CMCS水凝膠未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種具有pH敏感性和溫度敏感性的水凝膠。
本發(fā)明的目的之二在于提供該水凝膠的制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種pH和溫度敏感性水凝膠，其特征在于該水凝膠由羧甲基殼聚糖、聚甲基乙烯基醚和水組成，其中羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚的摩爾比為1∶1～10，余量為水。
上述的羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚采用輻照交聯(lián)法形成共混物。
上述的羧甲基殼聚糖分子量范圍是10000～20000；聚甲基乙烯基醚分子量范圍20000～50000。
一種上述的pH和溫度敏感性水凝膠的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為將羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚按1∶1～10的摩爾比溶于去離子水，攪拌使其充分混合，并控制羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚的濃度在0.1～1.0M范圍內(nèi)；將上述混合溶液置于輻射強度20～60KGy的電子束下進行輻照，即得pH和溫度敏感性水凝膠。
本發(fā)明方法制備的羧甲基殼聚糖CMCS/聚甲基乙烯基醚PVME水凝膠，它不僅具有溫度和pH雙敏感性，與純的PVME水凝膠相比，其體積響應(yīng)時間可調(diào)，可延長藥物緩釋時間，且部分可降解，大大擴大其應(yīng)用范圍。
具體實施例方式實施例一將0.1M羧甲基殼聚糖和0.5M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為20KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為1358％和803％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為803％和265％。
實施例二0.1M羧甲基殼聚糖和0.5M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為30KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為1106％和668％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為668％和283％。
實施例三0.1M羧甲基殼聚糖和0.5M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為40KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為750％和587％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為587％和254％。
實施例四0.1M羧甲基殼聚糖和0.5M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為50KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為1536％和561％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為561％和254％。
實施例五0.1M羧甲基殼聚糖和0.5M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為60KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為960％和633％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為633％和202％。
實施例六0.1M羧甲基殼聚糖和0.2M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為20KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為1496％和828％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為828％和450％。
實施例七0.1M羧甲基殼聚糖和0.2M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為30KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為1820％和755％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為755％和552％。
實施例八0.1M羧甲基殼聚糖和0.8M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為50KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為908％和441％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為441％和208％。
實施例九0.6M羧甲基殼聚糖和1.0M聚甲基乙烯基醚按體積比15∶15的配比混合，磁力攪拌120分鐘，使其充分混合，得到的混合物經(jīng)電子束輻射，輻射劑量為50KGy。所得的水凝膠在20℃下，pH＝1.0和7.4時的平衡溶脹度分別為1485％和782％；pH＝7.4時，20℃和37℃下的平衡溶脹度分別為782％和137％。
權(quán)利要求
1.一種pH和溫度敏感性水凝膠，其特征在于該水凝膠由羧甲基殼聚糖、聚甲基乙烯基醚和水組成，其中羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚的摩爾比為1∶1～10，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pH和溫度敏感性水凝膠，其特征在于所述的羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚采用輻照交聯(lián)法形成共混物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pH和溫度敏感性水凝膠，其特征在于所述的羧甲基殼聚糖分子量范圍是10000～20000；聚甲基乙烯基醚分子量范圍20000～50000。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的pH和溫度敏感性水凝膠的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為將羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚按1∶1～10的摩爾比溶于去離子水，攪拌使其充分混合，并控制羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚的濃度分別在0.1～1.0M范圍內(nèi)；將上述混合溶液置于輻射強度20～60KGy的電子束下進行輻照，即得pH和溫度敏感性水凝膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有pH和溫度敏感性水凝膠及其制備方法。該水凝膠由羧甲基殼聚糖、聚甲基乙烯基醚和水組成，其中羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚的摩爾比為1∶1～10，余量為水。該水凝膠的制備方法為將羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚按1∶1～10的摩爾比溶于去離子水，攪拌使其充分混合，并控制羧甲基殼聚糖和聚甲基乙烯基醚的濃度分別在0.1～1.0M范圍內(nèi)；將上述混合溶液置于輻射強度20～60KGy的電子束下進行輻照，即得pH和溫度敏感性水凝膠。本發(fā)明方法制備的羧甲基殼聚糖CMCS/聚甲基乙烯基醚PVME水凝膠，它不僅具有溫度和pH雙敏感性，與純的PVME水凝膠相比，其體積響應(yīng)時間可調(diào)，可延長藥物緩釋時間，且部分可降解，大大擴大其應(yīng)用范圍。
文檔編號C08L5/00GK101077911SQ20071004275
公開日2007年11月28日 申請日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者尹靜波, 郁楊, 顏世峰, 謝勇濤, 羅坤, 馬嘉, 陳學思 申請人:上海大學