pH敏感性半透膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子半透膜制備方法，特別是一種具有智能開關(guān)功能的半透膜制備方法，應(yīng)用于敏感性功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]pH敏感性半透膜可因pH值的變化而產(chǎn)生體積或形態(tài)改變，這種變化是基于分子水平及大分子水平的刺激響應(yīng)性，具有可重現(xiàn)特性，是一種只給某種分子或離子擴(kuò)散進(jìn)出并且對(duì)不同粒子的通過(guò)具有選擇性的薄膜。近年來(lái)，pH敏感膜廣泛應(yīng)用在藥物輸送和分離過(guò)程，包括海水淡化、水純化、乙醇水溶液的分離等等。聚合物的pH敏感膜可以通過(guò)混合、接枝、和孔隙填充方法等來(lái)制備。
[0003]隨著科技的不斷進(jìn)步及對(duì)pH敏感膜性能的不斷探宄，發(fā)現(xiàn)pH敏感膜的性能及特點(diǎn)可以達(dá)到藥物控釋的要求，它的緩釋機(jī)理主要是聚合物中含有離子基團(tuán)，這些離子基團(tuán)相互之間的作用力會(huì)隨著外界環(huán)境的PH值不同而發(fā)生變化，使藥物與體內(nèi)水分子結(jié)合速率得到控制，從而使包埋在PH敏感膜中的藥物得以釋放，達(dá)到緩慢釋放的目的。采用pH敏感膜作為藥物控制釋放材料，不僅可以解決藥物濃度不穩(wěn)定的問(wèn)題，而且還降低了藥物毒性，提高了藥物的療效。與傳統(tǒng)藥物釋放相比，智能半透膜在藥物控制釋放方面的應(yīng)用具有智能化、可自調(diào)式、藥物的生物活性維持時(shí)間較長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)。
[0004]作為制備pH敏感膜的材料，通常采用苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物(PSMA)，其分子鏈上帶有可離子化基團(tuán)馬來(lái)酸酐，具有PH敏感性，并且還有很強(qiáng)的反應(yīng)活性及衍生能力，但因其力學(xué)性能差，共聚物PSMA不能直接用來(lái)制備pH敏感膜。到目前為止，仍缺乏pH敏感性的半透膜簡(jiǎn)易有效制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種pH敏感性半透膜的制備方法，用苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物(PSMA)增加EVA膜的功能性基團(tuán)的方法，利用共溶混合法制備pH敏感型半透膜，它能根據(jù)外界pH變化，孔徑大小發(fā)生變化，引起透水率的改變，使緩蝕劑達(dá)到一個(gè)“開-關(guān)”的釋放作用，采用本發(fā)明制備的具有PH敏感性的水凝膠推進(jìn)藥物控釋裝置，能針對(duì)特殊PH條件下的水體環(huán)境進(jìn)行pH響應(yīng)藥劑緩釋，獲得了較好的敏感性感知和控制效果。
[0006]為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種PH敏感性半透膜的制備方法，包括如下步驟:
①在室溫下，選取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作為基材膜物質(zhì)原料，選取聚苯乙烯-馬來(lái)酸酐交替共聚物(PSMA)作為pH敏感性功能高分子材料，按照乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚苯乙烯-馬來(lái)酸酐交替共聚物的質(zhì)量比為7:3?4:6的配比進(jìn)行反應(yīng)物配料，采用二氯甲烷和三氯甲烷中的一種或兩種的混合物作為溶劑，并按照溶劑與反應(yīng)物總質(zhì)量比為70:1?60:1的比例將反應(yīng)物和溶劑進(jìn)行混合，使反應(yīng)物溶解于溶劑中；優(yōu)選按照乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚苯乙烯-馬來(lái)酸酐交替共聚物的質(zhì)量比為6:4的配比進(jìn)行反應(yīng)物配料，并優(yōu)選按照溶劑與反應(yīng)物總質(zhì)量比為70:1的比例將反應(yīng)物和溶劑進(jìn)行混合，使反應(yīng)物溶解于溶劑中進(jìn)行共溶混合化學(xué)反應(yīng)；優(yōu)選按照二氯甲烷和三氯甲烷的質(zhì)量比為1:1，采用二氯甲烷和三氯甲烷的混合物作為溶劑；
②將所述步驟①中的溶質(zhì)反應(yīng)物和溶劑混合物接通冷凝回流裝置，在超聲條件下，使共溶混合反應(yīng)產(chǎn)物溶解3~3.5h進(jìn)行共溶混合化學(xué)反應(yīng)，得到液體的pH敏感性半透膜材料；優(yōu)選在55°C下進(jìn)行超聲溶解反應(yīng)；
③取潔凈、干燥的平面玻璃板，使玻璃板保持水平狀態(tài)，將經(jīng)過(guò)所述步驟②后制備的液體的PH敏感性半透膜材料迅速直接澆于玻璃板上，使液體的pH敏感性半透膜材料攤薄，自然干燥2小時(shí)，使液體的pH敏感性半透膜材料附著在玻璃板上固化成膜；
④配制濃度為0.005-0.01mol/L的堿液，在室溫下將在所述步驟③中制備的附著已干燥的PH敏感性半透膜的玻璃板浸泡在堿液中0.5~lh，使pH敏感性半透膜在堿液中自動(dòng)與玻璃板脫落漂浮，從堿液中取出PH敏感性半透膜；所述堿液優(yōu)選采用NaOH溶液；
⑤采用濃度為0.005-0.01mol/L的HCl溶液，對(duì)從所述步驟④堿液中取出的pH敏感性半透膜進(jìn)行酸洗，對(duì)PH敏感性半透膜附著的堿液進(jìn)行中和，然后使pH敏感性半透膜自然干燥，即可得到pH敏感半透膜。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn): 本發(fā)明通過(guò)共溶混合方法，制備了 EVA/ PSMA pH敏感膜。經(jīng)過(guò)堿處理后再經(jīng)過(guò)酸洗，
使酸酐基團(tuán)轉(zhuǎn)化成羧基，得到EVA/ PSMA-H的羧酸的pH敏感膜，否則羧基與鈉離子結(jié)合，孔徑減小，膜通量降低。由于羧基的存在，該羧酸的膜表現(xiàn)出較好的PH敏感性。在pH=5的條件下，PH敏感半透膜透水率最大。本發(fā)明PSMA改性后的EVA半透膜在不降低膜的力學(xué)性能情況下大幅度提高了其PH敏感性。本發(fā)明制備的PSMA/EVA半透膜是一種多孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)賦予了半透膜優(yōu)良的透水性能。本發(fā)明PH敏感半透膜能用于藥物緩釋，在特定的pH條件下，分子透過(guò)率不同，使小分子可以透過(guò)，截留住大分子，經(jīng)測(cè)試得到經(jīng)堿水解在酸洗前后的膜孔徑分別約為2~4 μ m和0.5-2 μ m。反應(yīng)時(shí)間短，制備工藝簡(jiǎn)單，能大量進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)人體無(wú)毒副作用。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一 pH敏感性半透膜的制備方法的工藝流程示意圖。
[0009]圖2是利用本發(fā)明實(shí)施例一制備pH敏感性半透膜用于水凝膠推進(jìn)藥物控釋裝置示意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一制備pH敏感半透膜置于緩釋裝置進(jìn)行試驗(yàn)得到的藥物緩釋曲線。
[0011]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一制得的pH敏感半透膜在不同pH下水通量曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下:
實(shí)施例一:
在本實(shí)施例中，參見圖1和圖2，一種pH敏感性半透膜的制備方法，包括如下步驟: ①在室溫下，選取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作為基材膜物質(zhì)原料，選取聚苯乙烯-馬來(lái)酸酐交替共聚物(PSMA)作為pH敏感性功能高分子材料，按照乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚苯乙烯-馬來(lái)酸酐交替共聚物的質(zhì)量比為6:4的配比進(jìn)行反應(yīng)物配料置于三頸燒瓶中，采用二氯甲烷作為溶劑，并按照二氯甲烷與反應(yīng)物總質(zhì)量比為70:1的比例將溶質(zhì)反應(yīng)物和溶劑進(jìn)行混合，迅速倒入三頸燒瓶中，使反應(yīng)物溶解于二氯甲烷中；
②將裝有混合物的三頸燒瓶連接回流冷凝管，接通冷凝水，向在所述步驟①中的溶質(zhì)反應(yīng)物和溶劑混合物中接通冷凝水，在超聲條件下，并在55°C下，使共溶混合反應(yīng)產(chǎn)物溶解3.5h進(jìn)行共溶混合化學(xué)反應(yīng)，得到液體的pH敏感性半透膜材料；
③取潔凈、干燥的平面玻璃板，將玻璃板放置在桌面，并用水平儀調(diào)整玻璃板姿態(tài)，使玻璃板保持水平狀態(tài)，將經(jīng)過(guò)所述步驟②后制備的三頸燒瓶中的液體的pH敏感性半透膜材料迅速直接澆于玻璃板上，使液體的pH敏感性半透膜材料攤薄，自然干燥2小時(shí)，使液體的pH敏感性半透膜材料附著在玻璃板上固化成膜；
④配制濃度為0.01mol/L的NaOH溶液，在室溫下將在所述步驟③中制備的附著已干燥的PH敏感性半透膜的玻璃板浸泡在NaOH溶液中l(wèi)h，使pH敏感性半透膜在NaOH溶液中自動(dòng)與玻璃板脫落漂浮，再?gòu)腘aOH溶液中取出pH敏感性半透膜；
⑤采用濃度為0.01mol/L的HCl溶液，對(duì)從所述步驟④NaOH溶液