本發(fā)明涉及一種多孔凝膠材料及其制備方法,尤其涉及一種有機(jī)-無機(jī)硅雜化溫敏冷凍凝膠材料及其制備方法。
背景技術(shù):
水凝膠是在水中溶脹但是不溶解的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體系,具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)和生物相容性。由于水凝膠可使包絡(luò)的物質(zhì)長時(shí)間保持活性,因此在藥物控釋領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,特別是pH值響應(yīng)、溫度響應(yīng)水凝膠被廣泛應(yīng)用。但是實(shí)際應(yīng)用時(shí),主要存在以下兩個(gè)問題:(1)凝膠孔徑小,導(dǎo)致負(fù)載藥物效率低、速率慢;(2)對(duì)于環(huán)境的刺激響應(yīng),響應(yīng)速率慢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種有機(jī)-無機(jī)硅雜化溫敏冷凍凝膠材料。
本發(fā)明目的之二在于提供該凝膠材料的制備方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種有機(jī)-無機(jī)硅雜化溫敏冷凍凝膠材料,其特征在于該凝膠材料是以樹枝化烷氧醚與帶有雙鍵的有機(jī)硅單體聚合形成的無規(guī)共聚物為基體,以正硅酸酯為交聯(lián)劑,通過硅酸酯水解交聯(lián)形成的一種具有多孔結(jié)構(gòu)的凝膠材料,其固含量為:5%~50%,孔徑為20~200μm;其中樹枝化烷氧醚與帶有雙鍵的有機(jī)硅單元的摩爾比為:1:1~5:1;所述的正硅酸酯的質(zhì)量為共聚物質(zhì)量的1~10倍,正硅酸酯與共聚物重復(fù)單元摩爾比為48~18:1 。
上述的樹枝化烷氧醚為:乙基封端的三乙二醇烷氧醚單體或甲基封端的三乙二醇烷氧醚單體。
上述的帶有雙鍵的有機(jī)硅單體為:3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯或3-(三乙氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯 。
上述的正硅酸酯為:正硅酸甲酯或正硅酸四乙酯。
一種制備上述的有機(jī)-無機(jī)硅雜化溫敏冷凍凝膠材料,其特征在于該方法的步驟為:
a. 以N,N’二甲基甲酰胺為溶劑,偶氮二異丁腈為引發(fā)劑在50~80 ℃,樹枝化烷氧醚單體與帶有雙鍵的有機(jī)硅單體按1:1~5:1的摩爾比通過自由基共聚,得到聚合物;
b. 將步驟a所得的聚合物溶解在叔丁醇中,加入正硅酸酯,pH調(diào)至9~10;-8~-20℃范圍內(nèi)反應(yīng)8~72 h,得到有機(jī)-無機(jī)硅雜化溫敏冷凍凝膠材料;所述的聚合物與正硅酸酯的摩爾比為:48~18:1。
將所得的凝膠材料于冰箱冷藏室解凍,將已經(jīng)交聯(lián)的凝膠材料用水透析。本發(fā)明方法制造的正硅酸酯/一代樹枝化烷氧醚冷凍凝膠復(fù)合材料為白色的多孔凝膠材料,經(jīng)測(cè)定,其孔徑大小為20~200μm,該方法該方面工藝簡(jiǎn)單、成形快,所制得的材料具有規(guī)整的孔洞。加熱到相變溫度以上,冷凍凝膠會(huì)脫水收縮,產(chǎn)生體積變化。
附圖說明
圖1 一代烷氧醚和帶有雙鍵的有機(jī)硅單體共聚物核磁譜圖;
圖2 冷凍凝膠SEM圖;
圖3 冷凍凝膠溶脹率隨溫度變化圖;
圖4 冷凍凝膠重復(fù)加熱溶脹率隨溫度變化圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例子,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例子用于說明本發(fā)明,而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外,在閱讀了本發(fā)明講述的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明做各種改動(dòng)或修改,這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所述權(quán)的要求書所限定的范圍之內(nèi)。
實(shí)施例一:
(1)以N,N’二甲基甲酰胺為溶劑,偶氮二異丁腈為引發(fā)劑在50~80 ℃,樹枝化烷氧醚單體與帶有雙鍵的有機(jī)硅單體按1:1~5:1的摩爾比通過自由基共聚,得到聚合物;
(2)稱取90 mg 共聚物、90 mg正硅酸酯溶于1620 mg叔丁醇中,溶解。
(3)滴加氨水,將pH調(diào)至9~10,置于液氮冷凍,在-20 oC保存72 h。
(4)反應(yīng)完成后,將凝膠至于冷藏室解凍,取出后在水中透析。
一代樹枝化烷氧醚冷凍凝膠復(fù)合材料為白色的多孔凝膠材料,經(jīng)測(cè)定,其孔徑大小為20~200μm,該方法該方面工藝簡(jiǎn)單、成形快,所制得的材料具有規(guī)整的孔洞。加熱到相變溫度以上,可重復(fù)加熱,加熱到相變溫度以上,冷凍凝膠會(huì)脫水收縮,產(chǎn)生體積變化。將所得的凝膠材料浸于水中,隨著溫度升高對(duì)凝膠稱重,可以得到材料的溶脹率隨溫度變化。
實(shí)施例二:
(1)以N,N’二甲基甲酰胺為溶劑,偶氮二異丁腈為引發(fā)劑在50~80 ℃,樹枝化烷氧醚單體與帶有雙鍵的有機(jī)硅單體按1:1~5:1的摩爾比通過自由基共聚,得到聚合物;
(2)稱取60 mg 共聚物、120 mg正硅酸酯溶于1620 mg叔丁醇中,溶解。
(3)滴加氨水,將pH調(diào)至9~10,置于液氮冷凍,在-20 oC保存72 h。
(4)反應(yīng)完成后,將凝膠至于冷藏室解凍,取出后在水中透析。
參見圖1—圖4,一代樹枝化烷氧醚冷凍凝膠復(fù)合材料為白色的多孔凝膠材料,經(jīng)測(cè)定,其孔徑大小為20~200μm,該方法該方面工藝簡(jiǎn)單、成形快,所制得的材料具有規(guī)整的孔洞。加熱到相變溫度以上,可重復(fù)加熱,加熱到相變溫度以上,冷凍凝膠會(huì)脫水收縮,產(chǎn)生體積變化。將所得的凝膠材料浸于水中,隨著溫度升高對(duì)凝膠稱重,可以得到材料的溶脹率隨溫度變化。