本发明涉及离子响应型水凝胶制备领域，尤其是涉及一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶及其制备方法与应用。
背景技术：
1、环境敏感型水凝胶能对温度、光、离子等因素作出响应，实现溶胶-凝胶的转变特性，在生物医学领域受到广泛关注。其中，离子响应水凝胶因金属-配体配位、氢键等相互作用从而具有较强的机械强度，是一类能够在离子强度、ph值或者特定离子浓度变化时改变其物理或化学性质的聚合物网络。这类水凝胶在生物医学、环境工程、药物释放等领域有着广泛的应用。这有利于在应用于眼部时，能够承受眼部运动时的载荷，从而改善润滑效果。离子响应水凝胶具有离子响应，可调的机械强度，以可流动溶液的形式给药于眼内，快速形成的水凝胶能够抵抗泪液的冲刷，延长药物在角膜前的滞留时间，并在应用于眼部时，能够承受眼部运动时的载荷，从而改善润滑效果。同时离子响应水凝胶的高含水量与良好的润滑性能相结合，使其能成为良好的眼部医用材料。离子响应水凝胶通常由一种水凝胶基质和一种离子液体相混合而成，是一类由金属-配体配位等相互作用形成的高分子聚合物网络结构。
2、一般地，离子响应型水凝胶，例如海藻酸钠水凝胶等，需要较高的离子浓度方才快速形成合适的具有高机械强度和离子响应型溶胶-凝胶转变的水凝胶，另外，目前温度和离子同时调控溶胶-凝胶转变的水凝胶体系研究较少，这些限制其离子响应型水凝胶的应用。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了提供一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶及其制备方法与应用，制备得到的水凝胶同时具有温度和钾离子响应特性。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、第一方面，本发明提供一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶，所述水凝胶采用鸟苷、2-甲酰基苯硼酸和聚氧乙烯二胺制备得到，所述水凝胶具有孔状网络结构，所述水凝胶包含有亚氨基硼酸酯键。
4、优选地，所述鸟苷、2-甲酰基苯硼酸、聚氧乙烯二胺的摩尔比例为(1.5～2.5):(1.7～2.3):1。
5、优选地，所述鸟苷的二醇与2-甲酰基苯硼酸形成硼酸酯键，所述聚氧乙烯二胺中的伯胺与2-甲酰基苯硼酸的醛基形成亚氨基，所述鸟苷的碱基之间在钾离子的作用下形成g-四链体。
6、优选地，所述亚氨基硼酸酯键的结构式为：
7、
8、优选地，所述水凝胶具有钾离子响应特性，没有钾离子存在时，为溶胶状态，常温下有钾离子存在时，为凝胶状态。
9、优选地，所述的水凝胶具有温度响应特性，在温度低于凝胶-溶胶转变温度时为凝胶状态，在温度高于凝胶-溶胶转变温度时为溶胶状态。
10、优选地，所述凝胶-溶胶转变温度为25～60℃。
11、进一步优选地，所述凝胶-溶胶转变温度为43～60℃。
12、第二方面，本发明还提供一种上述的基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
13、s1：将鸟苷、2-甲酰基苯硼酸、聚氧乙烯二胺按比例混合并溶解在去离子水中，得到溶液a；
14、s2：加热溶液a至沸腾，得到溶液b；
15、s3：待溶液b冷却后，与钾离子溶液混合，得到基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶。
16、优选地，步骤s1中，所述溶液a中鸟苷的摩尔浓度为25～75mm，所述2-甲酰基苯硼酸的摩尔浓度为25～75mm，所述聚氧乙烯二胺的摩尔浓度为12.5～37.5mm。
17、优选地，步骤s2中，所述加热为将所述溶液a加热沸腾至获得澄清溶液b，所述沸腾保持1～4min。
18、优选地，步骤s3中，所述钾离子溶液的浓度为15～100mm。
19、优选地，步骤s3中，所述钾离子溶液与溶液b等体积混合。
20、进一步优选地，所述钾离子溶液为钾离子的水溶液。
21、第三方面，本发明还提供一种上述的基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶的应用，包括在制备眼部药物中的应用。
22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23、(1)本发明通过将鸟苷，2-甲酰基苯硼酸和聚氧乙烯二胺的混合物溶液和含有钾离子的溶液物理共混反应，可获得基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶，该水凝胶体系具有钾离子响应特性，在金属离子配位的作用下，能与钾离子发生配位，从而实现溶胶-凝胶转变。
24、(2)本发明制备的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶能够在温度范围25～60℃下，实现从凝胶-溶胶的可逆转变，展现出精确调控的温度响应能力。
25、(3)本发明制备的水凝胶在较低的离子浓度下就能快速形成具有高机械强度和离子响应型的溶胶-凝胶转变的水凝胶。
26、(4)本发明制备的水凝胶能够用于制备眼部药物，鸟苷，2-甲酰基苯硼酸和聚氧乙烯二胺在人工泪液的存在下能形成稳定的水凝胶。
1.一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶，其特征在于，所述水凝胶采用鸟苷、2-甲酰基苯硼酸和聚氧乙烯二胺制备得到，所述水凝胶具有孔状网络结构，所述水凝胶含有亚氨基硼酸酯键。
2.根据权利要求1所述的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶，其特征在于，所述鸟苷、2-甲酰基苯硼酸、聚氧乙烯二胺的摩尔比例为(1.5～2.5):(1.5～2.5):1。
3.根据权利要求1所述的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的凝胶-溶胶转变温度为25～60℃。
4.根据权利要求1所述的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的凝胶-溶胶转变温度为43～60℃。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述溶液a中鸟苷的摩尔浓度为25～75mm，所述2-甲酰基苯硼酸的摩尔浓度为25～75mm，所述聚氧乙烯二胺的摩尔浓度为12.5～37.5mm。
7.根据权利要求5所述的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述加热为将所述溶液a加热沸腾至获得澄清溶液b，所述沸腾保持1～4min。
8.根据权利要求5所述的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述钾离子溶液的浓度为15～100mm。
9.根据权利要求5所述的一种基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述钾离子溶液与溶液b等体积混合。
10.一种如权利要求1～4任一项所述的基于亚氨基硼酸酯键的钾离子响应型水凝胶的应用，其特征在于，包括在制备眼部药物中的应用。
