一种响应性可逆黏附的微凝胶、制备方法及应用

    专利查询2025-04-25  14


    本发明涉及微凝胶,具体涉及一种响应性可逆黏附的微凝胶、制备方法及应用。


    背景技术:

    1、水凝胶是由亲水性聚合物制成的,具有含水量高而不溶于水的特点。微凝胶是水凝胶的亚微米颗粒体系,能够对外部刺激的大小变化做出快速反应。微凝胶系统的刺激响应行为使其成为各种应用的合适候选者,特别是在给药系统中,微凝胶提供了更大的表面积,高负载效率和更高的药物生物利用度。在载药系统,释放药物的微凝胶需要黏附于指定位点之上。通过响应外界刺激,微凝胶改变自身黏附性在目标位置富集,可以更好的发挥药物释放及治疗目的。温度和ph是智能给药系统中最重要的两个刺激条件,同时是人体和生物系统的两个重要生理参数,因此常被应用于药物控释方面。通过响应不同的刺激,实现药物的靶向释放,达到智能给药目的。宏观水凝胶对于不同基底的黏附较难实现,在微观层面赋予微凝胶对基底的黏附性能更是极具挑战。现有技术中,公开号为cn114933719a,名称为:环境响应性黏附的锆离子交联热敏水凝胶及其制备方法的中国专利,该方法能够使水凝胶黏附性能显著提高,与基材表面形成强黏附,且可通过改变环境条件实现强黏附和脱黏附的循环可逆过程。但是,该水凝胶的可逆黏附仅适用于空气环境中,而在水下等液体环境中,由于水化层的存在,宏观水凝胶对不同基底的黏附极难实现,在克服尺寸效应等制备工艺的难题下,赋予水下微凝胶对于基底的可逆黏附性能极具挑战性。


    技术实现思路

    1、为了克服现有技术中的缺陷,本发明提供一种响应性可逆黏附的微凝胶、制备方法及应用。可构筑不同响应的可逆黏附微凝胶颗粒,在刺激响应后微凝胶表现为疏水性质,粘附性较强,而在一般状态下黏附性较弱。

    2、本发明采用的技术方案是:第一方面,本发明提出了一种响应性可逆黏附的微凝胶的制备方法,包括如下步骤:

    3、步骤s1、称取响应性单体、丙烯酸甲氧基乙酯、多巴胺甲基丙烯酰胺以及引发剂,溶于有机溶剂a中;其中响应性单体、丙烯酸甲氧基乙酯、多巴胺甲基丙烯酰胺的摩尔浓度分别为:10%-20%、60%-80%、10%-20%;

    4、步骤s2、在三口烧瓶内加入有机溶剂b,反应的转速为90-180r/min,然后通入惰性气体;

    5、步骤s3、将含有响应性单体的有机溶剂a加入有机溶剂b中进行反应,反应时间为6-12小时,反应温度为60-80℃;

    6、步骤s4、将得到的反应产物进行透析处理,得到的溶液冻干后制得微凝胶样品。

    7、作为本发明的进一步改进,响应性单体为ph及温度响应性单体,包括(甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯或n-异丙基丙烯酰胺。

    8、作为本发明的进一步改进,所使用的引发剂为油溶性热引发剂,包括偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰。

    9、作为本发明的进一步改进,所使用的有机溶剂a包括n,n二甲基甲酰胺。

    10、作为本发明的进一步改进,所使用的有机溶剂b为无极性的有机溶剂,为环己烷或正己烷。

    11、作为本发明的进一步改进,所使用的有机溶剂a与有机溶剂b的比例为1:10-1:20。

    12、作为本发明的进一步改进,惰性气体包括n2或ar。

    13、作为本发明的进一步改进,在步骤s4中,透析处理中,透析袋截留分子量为8000-14000。

    14、第二方面,本发明提出一种微凝胶,采用上述所述的微凝胶的制备方法制得。

    15、第三方面,本发明还提出了一种微凝胶的应用,将微凝胶应用于药物控释领域。

    16、本发明的有益效果是:

    17、(1)在贻贝分泌粘蛋白中,含有酚羟基的多巴胺(dopa)是其实现快强湿粘附的关键,酚羟基可以与任何基底都产生相互作用,包括与金属氧化物的金属配位作用,与疏水界面的疏水相互作用,与亲水界面的亲水相互作用;在聚合中引入的含有邻苯二酚结构的黏附单体多巴胺甲基丙烯酰胺能够赋予微凝胶湿黏附性能,且不同状态下微凝胶的黏附差别大;

    18、(2)通过引入不同的ph或温度响应性单体,得到的微凝胶会有不同的黏附响应性;

    19、(3)在聚合后的聚合物达到响应点后亲疏水性能发生转变,整个微凝胶的疏水性增强,使得水凝胶的粘附性能增强;

    20、(4)通过更换不同的单体,可使得微凝胶的刺激响应黏附呈现多样性,为实际应用提供多样化选择;

    21、(5)本制备方法简单,可快速实现微凝胶的大量制备,且利于工业化应用。



    技术特征:

    1.一种响应性可逆黏附的微凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的微凝胶的制备方法,其特征在于,响应性单体为ph及温度响应性单体,包括(甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯或n-异丙基丙烯酰胺。

    3.根据权利要求1所述的微凝胶的制备方法,其特征在于,所使用的引发剂为油溶性热引发剂,包括偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰。

    4.根据权利要求1所述的微凝胶的制备方法,其特征在于,所使用的有机溶剂a包括n,n二甲基甲酰胺。

    5.根据权利要求1所述的微凝胶的制备方法,其特征在于,所使用的有机溶剂b为无极性的有机溶剂,为环己烷或正己烷。

    6.根据权利要求1所述的微凝胶的制备方法,其特征在于,在步骤s3中,所使用的有机溶剂a与有机溶剂b的比例为1:10-1:20。

    7.根据权利要求1所述的微凝胶的制备方法,其特征在于,惰性气体包括n2或ar。

    8.根据权利要求1所述的微凝胶的制备方法,其特征在于,在步骤s4中,透析处理中,透析袋截留分子量为8000-14000。

    9.一种微凝胶,其特征在于,采用权利要求1-8中任一项所述的微凝胶的制备方法制得。

    10.一种微凝胶的应用,其特征在于,将权利要求9中的所述微凝胶应用于药物控释领域。


    技术总结
    本发明公开了一种响应性可逆黏附的微凝胶、制备方法及应用。方法包括:称取响应性单体、丙烯酸甲氧基乙酯、多巴胺甲基丙烯酰胺以及引发剂,溶于有机溶剂A中;其中响应性单体、丙烯酸甲氧基乙酯、多巴胺甲基丙烯酰胺的摩尔浓度分别为:10%‑20%、60%‑80%、10%‑20%;在三口烧瓶内加入有机溶剂B,反应的转速为90‑180r/min,然后通入惰性气体;将含有单体的有机溶剂A加入溶剂B中进行反应,反应时间为6‑12小时,反应温度为60‑80℃;将得到的反应产物进行透析处理,得到的溶液冻干后制得微凝胶样品。本方法通过引入不同的PH或温度响应性单体,得到的微凝胶具有不同的黏附响应性。

    技术研发人员:冯海燕,陈凯,魏徐兵,张欣悦,冯存傲,张德坤
    受保护的技术使用者:中国矿业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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