CN107698781B - 一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107698781B
CN107698781B CN201711043957.4A CN201711043957A CN107698781B CN 107698781 B CN107698781 B CN 107698781B CN 201711043957 A CN201711043957 A CN 201711043957A CN 107698781 B CN107698781 B CN 107698781B
Authority
CN
China
Prior art keywords
microgel
solution
polyacrylic acid
red powder
red
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201711043957.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107698781A (zh
Inventor
马艳丽
刘梦钰
吕铃
李淑君
陈志俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeast Forestry University
Original Assignee
Northeast Forestry University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeast Forestry University filed Critical Northeast Forestry University
Priority to CN201711043957.4A priority Critical patent/CN107698781B/zh
Publication of CN107698781A publication Critical patent/CN107698781A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107698781B publication Critical patent/CN107698781B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/365—Lactones
    • A61K31/366—Lactones having six-membered rings, e.g. delta-lactones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/13—Coniferophyta (gymnosperms)
    • A61K36/15—Pinaceae (Pine family), e.g. pine or cedar
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10—Dispersions; Emulsions
    • A61K9/107—Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • A61K9/1075—Microemulsions or submicron emulsions; Preconcentrates or solids thereof; Micelles, e.g. made of phospholipids or block copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2351/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Alternative & Traditional Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶，由粒径为200‑900nm微凝胶粒子组成，微凝胶粒子在室温条件下为球形，并且微凝胶粒子的粒径分布均匀；是由大分子功能单体和丙烯酸单体通过共聚反应化合而成或者由大分子功能单体和聚丙烯酸预聚体通过共聚反应化合而成；具有优异的医学功能性、生物相容性、抗氧化性，同时具有提高封载药物活性的优点。同时公开了一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，该方法简单易行、安全系数高、生产效率高，具有良好的发展前景。

Description

一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种微凝胶，具体为一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用，属于高分子材料领域。
背景技术
微凝胶，属于微米级的凝胶颗粒，是一种具有分子内交联结构的聚合物微粒，具有优良的加工性能和施工性能。微凝胶可实现药物的控制释放、活性酶和细胞的固定、物质的分离、化学传感器以及人工肌肉等仿生材料的制备等。
目前植物多酚因可发挥抗氧化作用，可促进氧化剂信号传导及癌细胞DNA的氧化降解，对癌细胞有抗增殖活性，引起了研发人员的广泛关注。植物多酚可以分为聚棓酸酯植物多酚和聚黄烷醇植物多酚。其中，聚棓酸酯植物多酚微凝胶因其材料具有提高封载药物活性、医学功能性、可再生性、生物相容性、生物降解性，引起了生物医学领域的广泛重视。而聚黄烷醇多酚一般衍生自黄烷-3-醇，分子骨架为C6-C3-C6，习惯上将相对分子质量为500～3000的黄烷醇聚合体称为缩合鞣质，而分子量更大的缩合体则称为红粉。由于结构上的复杂性，尤其芳香环结构全部以碳碳键相连接，聚黄烷醇多酚很难降解。
落叶松树皮多酚属于聚黄烷醇多酚，由落叶松树皮得到的红粉，其分子量在3000以上，分子骨架为C6-C3-C6，更难降解。所以，即使植物多酚具有抗肿瘤、抗氧化、抗动脉硬化、防治冠心病与中风疾病以及抗菌等多种生理功能，该领域的研究也多集中在聚棓酸酯植物多酚，现有技术中并没有因为红粉具有抗氧化、抗动脉硬化、防治冠心病等多种生理功能，而对其进行相应的研究和利用。
为解决现有技术中存在的关于红粉研究的难题，本申请公开了一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用，可以填补这一技术领域的空白。
发明内容
本申请公开了一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用，其具有优异的抗氧化性能，能够提高青蒿素的负载率。
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶，其特征在于，所述红粉接枝聚丙烯酸微凝胶由粒径为200nm-900nm微凝胶粒子组成，所述微凝胶粒子在室温条件下为球形，所述微凝胶粒子的粒径分布均匀。
优选的，所述微凝胶粒子是以N，N-亚甲基双丙烯酰为交联剂，以大分子功能单体和丙烯酸为共聚单体或以大分子功能单体和聚丙烯酸预聚体为共聚单体，通过共聚反应化合而成；所述大分子功能单体由红粉接枝N，N-亚甲基双丙烯酰胺制备得到。
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)制备大分子功能单体
①分别称取过硫酸铵、红粉、N，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；
②配制乙醇和水的混合溶剂，并加入称量好的过硫酸铵，混合均匀，制备得到含有过硫酸铵的混合溶液；
③向上述混合溶液中加入称量好的红粉，混合均匀，制备得到红粉和过硫酸铵的混合溶液；
④将称量好的N，N-亚甲基双丙烯酰胺溶解于去离子水中，得到N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液；
⑤将上述N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液缓慢滴加入上述红粉和过硫酸铵的混合溶液中，然后在水浴条件下反应，制备得到大分子功能单体溶液；
(2)称量过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，量取丙烯酸或聚丙烯酸预聚体，并将上述原料加入大分子功能单体溶液，搅拌后得到均匀的混合体系；
(3)取上述混合体系在高速搅拌和水浴条件下反应，制备得到微凝胶溶液；
(4)取上述微凝胶溶液，使用超纯水对其进行稀释，得到稀释后的微凝胶溶液；
(5)取上述稀释后的微凝胶溶液，进行透析处理，然后再加入超纯水制备得到红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液。
优选的，所述步骤①中红粉、过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为100:1-5:2-15。
优选的，所述红粉的重均分子量为3000-3500。
优选的，所述步骤②中，乙醇和水的混合溶剂中乙醇的体积浓度为50％-70％，所述混合溶剂体积为390mL-400mL。
优选的，所述步骤③中得到的红粉和过硫酸铵的混合溶液水浴加热至50℃-80℃。
优选的，所述步骤④中的N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液的体积为5mL-10mL，得到的N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液水浴加热至50℃-80℃。
优选的，所述步骤⑤中水浴反应温度为50℃-80℃，反应时间为10min-30min。
优选的，所述步骤(1)中红粉与所述步骤(2)中丙烯酸的质量比为5-40:60-95；所述步骤(1)中红粉与所述步骤(2)中聚丙烯酸预聚体的质量比为5-40:60-95；所述步骤(1)和所述步骤(2)中整体加入的过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺与所述步骤(1)中红粉的酚羟基之间的摩尔比为1-5:3-15:30-50。
优选的，所述(2)中聚丙烯酸预聚体的重均分子量为1000-3000，分子量分布系数为1-3。
优选的，所述步骤(3)中高速搅拌速度为1000rad/min-10000rad/min，反应温度50℃-80℃，反应时间2h-24h。
优选的，所述步骤(4)中稀释至微凝胶溶液的3-8倍；所述步骤(5)中透析时间为7天以上，所述红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液浓度为1ug/mL-80ug/mL。
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的应用，其特征在于，利用红粉接枝聚丙烯酸微凝胶制备包封青蒿素的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶缓释体。
有益效果：一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶，具有优异的医学功能性、生物相容性、抗氧化性，同时具有提高封载药物活性的优点。本发明提供的一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶是由粒径为200nm-900nm的微凝胶粒子组成，微凝胶粒子的粒径在纳米级，能够快速的被人体吸收，在封载药物过程中能够更好的发挥运输作用；而且微凝胶粒子的粒径分布均匀，有利于提高微凝胶整体性能的稳定性；并且微凝胶的粒子为球形，可以减少粒子之间的接触面积，从而降低凝胶粒子发生团聚的可能性。
其次，本发明以红粉为原料通过接枝反应制备微凝胶，其中红粉具有抗氧化、抗动脉硬化、防治冠心病等多种生理功能；而本发明是通过红粉中的酚羟基与N，N-亚甲基双丙烯酰胺反应将红粉接枝到聚丙烯酸分子链上，且红粉中的酚羟基仅少量存在于分子的两端，所以由本发明制备得到的微凝胶仍可以保持红粉的特性，即具有抗氧化性和医学功能性。再次，本发明以丙烯酸或丙烯酸预聚体为原料制备聚丙烯酸微凝胶，由于聚丙烯酸具有水溶性和生物相容性，所以制备得到的微凝胶具有优异的生物相容性。并且，由于微凝胶的结构特点使得本发明可以用于制备药物缓释体。
本发明提供的一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，总体来说简单易操作，生产效率高；并且，制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的粒径分布均匀，整体性能的稳定性好；而且能够保持红粉的优异特性和聚丙烯酸的生物相容性，使得制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶具有生物相容性、抗氧化性、医学功能性等优点。其中，在大分子功能单体与丙烯酸单体或聚丙烯酸预聚体共聚过程中进行高速搅拌，可以使得制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的凝胶粒子粒径在纳米级，并且使得凝胶粒子的粒径分布均匀。
附图说明
图1为实施例6制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的扫描电镜照片。
图2为实施例6制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的粒径分布图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)制备大分子功能单体
①分别称取1mg过硫酸铵、100mg红粉和2mgN，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用，其中红粉的重均分子量为3000；
②配制400mL乙醇的体积浓度为50％的乙醇和水的混合溶剂，并加入称量好的过硫酸铵，混合均匀，制备得到含有过硫酸铵的混合溶液；
③向上述混合溶液中加入称量好的红粉，混合均匀，制备得到红粉和过硫酸铵的混合溶液；并将其加热至50℃,备用；
④将称量好的N，N-亚甲基双丙烯酰胺溶解于6mL去离子水中，得到N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液，并将其加热至50℃，备用；
⑤将上述加热后的N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液缓慢滴加入上述加热后的红粉和过硫酸铵的混合溶液中，然后在50℃水浴条件下反应30min，制备得到大分子功能单体溶液；对N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液预热，并对红粉和过硫酸铵的混合溶液预热，可以避免反应物在接触瞬间温度发生明显变化，从而避免反应产物受到影响。
(2)按照红粉的酚羟基、过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为40:1:3称量需要补加的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；并按照红粉和丙烯酸的质量比为5:65，称取丙烯酸，备用；然后，向大分子功能单体溶液中补加过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌后得到均匀的混合体系；反应原料之间满足一定的摩尔比可以提高原料的利用率；
(3)取上述混合体系在高速搅拌和50℃水浴条件下反应24h，设置搅拌转速为1000rad/min，制备得到微凝胶溶液；
(4)取上述微凝胶溶液，加入超纯水将其稀释至原溶液的3倍，得到稀释后的微凝胶溶液；将上述微凝胶进行稀释处理，可以避免其在静置或透析过程中发生团聚，从而避免造成凝胶粒子的形状发生变化、粒径增大、粒径分布不均。
(5)取上述稀释后的微凝胶溶液，透析一周，然后再加入超纯水制备得到质量浓度为80μg/mL红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液；经过透析处理可以除去微凝胶中的杂质。
实施例2
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)制备大分子功能单体
①分别称取3mg过硫酸铵、100mg红粉和5mgN，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；
②配制390mL乙醇的体积浓度为70％的乙醇和水的混合溶剂，并加入称量好的过硫酸铵，混合均匀，制备得到含有过硫酸铵的混合溶液；
③向上述混合溶液中加入称量好的红粉，混合均匀，制备得到红粉和过硫酸铵的混合溶液；并将其加热至80℃,备用；
④将称量好的N，N-亚甲基双丙烯酰胺溶解于5mL去离子水中，得到N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液，并将其加热至80℃，备用；
⑤将上述加热后的N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液缓慢滴加入上述加热后的红粉和过硫酸铵的混合溶液中，然后在80℃水浴条件下反应10min，制备得到大分子功能单体溶液；对N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液预热，同时对溶解有红粉和过硫酸铵的混合溶液进行预热，可以避免反应物在接触瞬间温度发生明显变化，从而避免反应产物受到影响。
(2)按照红粉的酚羟基、过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为30:2:6称量需要补加的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；并按照红粉和丙烯酸的质量比为20:60，称取丙烯酸，备用；然后，向大分子功能单体溶液中补加过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌后得到均匀的混合体系；反应原料之间满足一定的摩尔比可以提高原料的利用率；
按照红粉的酚羟基、过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸的摩尔比为30:2:6:60称量过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，备用；然后，向大分子功能单体溶液中补加过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌后得到均匀的混合体系；反应原料之间满足一定的摩尔比可以提高原料的利用率；
(3)取上述混合体系在高速搅拌和80℃水浴条件下反应2h，设置搅拌转速为10000rad/min，制备得到微凝胶溶液；
(4)取上述微凝胶溶液，加入超纯水将其稀释至原溶液的8倍，得到稀释后的微凝胶溶液；将上述微凝胶进行稀释处理，可以避免其在静置或透析过程中发生团聚，从而避免造成凝胶粒子的形状发生变化、粒径增大、粒径分布不均。
(5)取上述稀释后的微凝胶溶液，利用透析膜透析8天，然后再加入超纯水制备得到质量浓度为1μg/mL红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液；经过透析处理可以除去微凝胶中的杂质。
实施例3
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)制备大分子功能单体
①分别称取5mg过硫酸铵、100mg红粉和15mgN，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；
②配制395mL乙醇的体积浓度为60％的乙醇和水的混合溶剂，并加入称量好的过硫酸铵，混合均匀，制备得到含有过硫酸铵的混合溶液；
③向上述混合溶液中加入称量好的红粉，混合均匀，制备得到红粉和过硫酸铵的混合溶液；并将其加热至60℃,备用；
④将称量好的N，N-亚甲基双丙烯酰胺溶解于7mL去离子水中，得到N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液，并将其加热至60℃，备用；
⑤将上述加热后的N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液缓慢滴加入上述加热后的红粉和过硫酸铵的混合溶液中，然后在60℃水浴条件下反应20min，制备得到大分子功能单体溶液；对N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液预热，同时对溶解有红粉和过硫酸铵的混合溶液进行预热，可以避免反应物在接触瞬间温度发生明显变化，从而避免反应产物受到影响。
(2)按照红粉的酚羟基、过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为50:4:10称量需要补加的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；并按照红粉和丙烯酸的质量比为40:95，称取丙烯酸，备用；然后，向大分子功能单体溶液中补加过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌后得到均匀的混合体系；反应原料之间满足一定的摩尔比可以提高原料的利用率；
(3)取上述混合体系在高速搅拌和70℃水浴条件下反应8h，设置搅拌转速为5000rad/min，制备得到微凝胶溶液；
(4)取上述微凝胶溶液，加入超纯水将其稀释至原溶液的5倍，得到稀释后的微凝胶溶液；将上述微凝胶进行稀释处理，可以避免其在静置或透析过程中发生团聚，从而避免造成凝胶粒子的形状发生变化、粒径增大、粒径分布不均。
(5)取上述稀释后的微凝胶溶液，利用透析膜透析10天，然后再加入超纯水制备得到质量浓度为25μg/mL红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液；经过透析处理可以除去微凝胶中的杂质。
实施例4
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)制备大分子功能单体
①分别称取2mg过硫酸铵、100mg红粉和7mgN，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；
②配制400mL乙醇的体积浓度为55％的乙醇和水的混合溶剂，并加入称量好的过硫酸铵，混合均匀，制备得到含有过硫酸铵的混合溶液；
③向上述混合溶液中加入称量好的红粉，混合均匀，制备得到红粉和过硫酸铵的混合溶液；并将其加热至55℃,备用；
④将称量好的N，N-亚甲基双丙烯酰胺溶解于10mL去离子水中，得到N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液，并将其加热至55℃，备用；
⑤将上述加热后的N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液缓慢滴加入上述加热后的红粉和过硫酸铵的混合溶液中，然后在55℃水浴条件下反应10min，制备得到大分子功能单体溶液；对N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液预热，同时对溶解有红粉和过硫酸铵的混合溶液进行预热，可以避免反应物在接触瞬间温度发生明显变化，从而避免反应产物受到影响。
(2)按照红粉的酚羟基、过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为40:5:15称量需要补加的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；并按照红粉和聚丙烯酸预聚体的质量比为5:60，称取分子量分布系数为2.0、重均分子量为1000的聚丙烯酸预聚体，备用；然后，向大分子功能单体溶液中补加过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌后得到均匀的混合体系；反应原料之间满足一定的摩尔比可以提高原料的利用率；
(3)取上述混合体系在高速搅拌和60℃水浴条件下反应10h，设置搅拌转速为8000rad/min，制备得到微凝胶溶液；
(4)取上述微凝胶溶液，加入超纯水将其稀释至原溶液的4倍，得到稀释后的微凝胶溶液；将上述微凝胶进行稀释处理，可以避免其在静置或透析过程中发生团聚，从而避免造成凝胶粒子的形状发生变化、粒径增大、粒径分布不均。
(5)取上述稀释后的微凝胶溶液，透析一周，然后再加入超纯水制备得到质量浓度为15μg/mL红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液；经过透析处理可以除去微凝胶中的杂质。
实施例5
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)制备大分子功能单体
①分别称取3mg过硫酸铵、100mg红粉和10mgN，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；
②配制400mL乙醇的体积浓度为50％的乙醇和水的混合溶剂，并加入称量好的过硫酸铵，混合均匀，制备得到含有过硫酸铵的混合溶液；
③向上述混合溶液中加入称量好的红粉，混合均匀，制备得到红粉和过硫酸铵的混合溶液；并将其加热至65℃,备用；
④将称量好的N，N-亚甲基双丙烯酰胺溶解于8mL去离子水中，得到N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液，并将其加热至65℃，备用；
⑤将上述加热后的N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液缓慢滴加入上述加热后的红粉和过硫酸铵的混合溶液中，然后在65℃水浴条件下反应25min，制备得到大分子功能单体溶液；对N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液预热，同时对溶解有红粉和过硫酸铵的混合溶液进行预热，可以避免反应物在接触瞬间温度发生明显变化，从而避免反应产物受到影响。
(2)按照红粉的酚羟基、过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为50:5:15称量需要补加的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；并按照红粉和聚丙烯酸预聚体的质量比为40:95，称取分子量分布系数为3.0、重均分子量为3000的聚丙烯酸预聚体，备用；然后，向大分子功能单体溶液中补加过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌后得到均匀的混合体系；反应原料之间满足一定的摩尔比可以提高原料的利用率；
(3)取上述混合体系在高速搅拌和55℃水浴条件下反应12h，设置搅拌转速为3000rad/min，制备得到微凝胶溶液；
(4)取上述微凝胶溶液，加入超纯水将其稀释至原溶液的7倍，得到稀释后的微凝胶溶液；将上述微凝胶进行稀释处理，可以避免其在静置或透析过程中发生团聚，从而避免造成凝胶粒子的形状发生变化、粒径增大、粒径分布不均。
(5)取上述稀释后的微凝胶溶液，透析一周，然后再加入超纯水制备得到质量浓度为10μg/mL红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液；经过透析处理可以除去微凝胶中的杂质。
实施例6
一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)制备大分子功能单体
①分别称取3mg过硫酸铵、100mg红粉和7mgN，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；
②配制400mL乙醇的体积浓度为60％的乙醇和水的混合溶剂，并加入称量好的过硫酸铵，混合均匀，制备得到含有过硫酸铵的混合溶液；
③向上述混合溶液中加入称量好的红粉，混合均匀，制备得到红粉和过硫酸铵的混合溶液；并将其加热至60℃,备用；
④将称量好的N，N-亚甲基双丙烯酰胺溶解于5mL去离子水中，得到N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液，并将其加热至60℃，备用；
⑤将上述加热后的N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液缓慢滴加入上述加热后的红粉和过硫酸铵的混合溶液中，然后在65℃水浴条件下反应10min，制备得到大分子功能单体溶液；分别对N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液和红粉和过硫酸铵的混合溶液进行预热，可以避免反应物在接触瞬间温度发生明显变化，从而避免反应产物收到影响。
(2)按照红粉的酚羟基、过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为40:2:7称量需要补加的过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；并按照红粉和聚丙烯酸预聚体的质量比为40:60，称取分子量分布系数为1.1、重均分子量为2000的聚丙烯酸预聚体，备用；然后，向大分子功能单体溶液中补加过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸，搅拌后得到均匀的混合体系；反应原料之间满足一定的摩尔比可以提高原料的利用率；
(3)取上述混合体系在高速搅拌和60℃水浴条件下反应4h，设置搅拌转速为5000rad/min，制备得到微凝胶溶液；
(4)取上述微凝胶溶液，加入超纯水将其稀释至原溶液的5倍，得到稀释后的微凝胶溶液；将上述微凝胶进行稀释处理，可以避免其在静置或透析过程中发生团聚，从而避免造成凝胶粒子的形状发生变化、粒径增大、粒径分布不均。
(5)取上述稀释后的微凝胶溶液，透析一周，然后再加入超纯水制备得到质量浓度为50μg/mL红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液；经过透析处理可以除去微凝胶中的杂质。
1、对实施例1-6制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶进行性能表征测试
(1)测定DPPH清除率
测试方法：分别取上述实施例1-6制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶，加去离子水稀释至0.1mg/mL，分别取1mL上述试样，加入4mL的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH，0.04mg/mL)，摇匀、避光反应30min；然后分别在517nm测定其吸光度A。以无水乙醇为空白对照，取1mL无水乙醇加入4mL的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH，0.04mg/mL)，摇匀、避光反应30min，在517nm下测定其吸光度为A0。按照下列公式分别计算实施例1-6制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的清除率。
清除率＝(A0-A)/A0×100％
以2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)为阳性对照，按上述方法测量其吸光度，并计算其清除率。
然后按照下列公式计算实施例1-6的绝对清除率和相对清除率，结果如表1所示。
绝对清除率＝(A0-A)/A0×100％
相对清除率＝(绝对清除率/BHT清除率)*100％
表1
Figure BDA0001451844920000141
(2)测定青蒿素包封率
实验方法：首先称取0.03g青蒿素溶于1.5mL油酸乙酯，加入助溶剂无水乙醇1mL,再加入1mL烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂OP-10，用针筒吸取上述混合液的1/10滴入红粉和过硫酸铵的乙醇和水混合液中；然后分别按照实施1-6的(1)和(2)步骤制备得到微凝胶溶液；反应结束后用无水乙醇洗涤三次，收集洗涤液，备用；然后进行超高速离心，最后将上述微凝胶溶液用透析膜透析，最终制备得到包封青蒿素的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶缓释体。取上述得到的洗涤液用无水乙醇溶液定容，取10mL置于50mL容量瓶中，用0.2％氢氧化钠溶液补充至刻度线。在水浴50℃±1℃条件下加热0.5h，使用流水进行冷却，通过紫外-可见分光光度计在292nm利用外标法计算青蒿素的包封率。
(3)测定上述制备得到的青蒿素缓释体对对无菌培养的铜绿微囊藻的缓释率；
将上述包封青蒿素的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶缓释体，用超纯水稀释5倍得到稀释的微凝胶溶液；用超纯水进行透析至少一周，透析完成后取出，再加超纯水至微凝胶溶液浓度为0.1mg/mL，制备得到包封青蒿素的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液。将其干燥36h-72h后，得到青蒿素缓释体。使用0.2g青蒿素缓释体对无菌培养的铜绿微囊藻进行急性毒性实验，设置三个平行组，24h观察一次，连续观察一周，并计算平均抑制率。
实施例1-6的计算结果如下表2所示。
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
包封率 73％ 90.25 93.8％ 89.7％ 93.5％ 96.5％
抑制率 80.3％ 85.7％ 89.1％ 83.3％ 90.2％ 95.0％
由上述结果可知实施例6制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶其DPPH清除率和青蒿素包封率相对较高；并且在实施例6的基础上制备得到封青蒿素的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶缓释体对无菌培养的铜绿微囊藻的平均抑制率也相对较高；因此实施例6制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶具有优异的医学功能性、生物相容性、抗氧化性，同时具有提高封载药物活性的优点。
2、对实施例2制备得到的聚丙烯酸微凝胶进行进一步的性能表征。
(1)对于制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶进行扫描电镜测试，结果如图1所示；
由上述结果表明，本发明实施例2制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的微凝胶的粒子为球形，可以减少粒子之间的接触面积，从而降低凝胶粒子发生团聚的可能性。
(2)对于制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶进行粒径测试，具体方法为在比表面积吸附仪上测定微凝胶粒子的粒径，结果如图2所示。
上述结果表明本发明实施2制备得到的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的粒径分布均匀，保证了微凝胶整体性能的稳定性。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限制于本文所示的实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干修改和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶，其特征在于，所述红粉接枝聚丙烯酸微凝胶由粒径为200nm-900nm微凝胶粒子组成，所述微凝胶粒子在室温条件下为球形，所述微凝胶粒子的粒径分布均匀；
所述微凝胶粒子是以N，N-亚甲基双丙烯酰为交联剂，以大分子功能单体和丙烯酸为共聚单体或以大分子功能单体和聚丙烯酸预聚体为共聚单体，通过共聚反应化合而成；所述大分子功能单体由红粉接枝N，N-亚甲基双丙烯酰胺制备得到。
2.一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)制备大分子功能单体
①分别称取过硫酸铵、红粉、N，N-亚甲基双丙烯酰胺，备用；
②配制乙醇和水的混合溶剂，并加入称量好的过硫酸铵，混合均匀，制备得到含有过硫酸铵的混合溶液；
③向上述混合溶液中加入称量好的红粉，混合均匀，制备得到红粉和过硫酸铵的混合溶液；
④将称量好的N，N-亚甲基双丙烯酰胺溶解于去离子水中，得到N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液；
⑤将上述N，N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液缓慢滴加入上述红粉和过硫酸铵的混合溶液中，然后在水浴条件下反应，制备得到大分子功能单体溶液；
(2)称量过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，量取丙烯酸或聚丙烯酸预聚体，并将上述原料加入大分子功能单体溶液，搅拌后得到均匀的混合体系；
(3)取上述混合体系在高速搅拌和水浴条件下反应，制备得到微凝胶溶液；
(4)取上述微凝胶溶液，使用超纯水对其进行稀释，得到稀释后的微凝胶溶液；
(5)取上述稀释后的微凝胶溶液，进行透析处理，然后再加入超纯水制备得到红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液。
3.根据权利要求2所述的一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤①中红粉、过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为100:1-5:2-15。
4.根据权利要求2所述的一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤②中，乙醇和水的混合溶剂中乙醇的体积浓度为50％-70％，所述混合溶剂体积为390mL-400mL。
5.根据权利要求2所述的一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤⑤中水浴反应温度为50℃-80℃，反应时间为10min-30min。
6.根据权利要求2所述的一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中红粉与所述步骤(2)中丙烯酸的质量比为5-40:60-95；所述步骤(1)中红粉与所述步骤(2)中聚丙烯酸预聚体的质量比为5-40:60-95；所述步骤(1)和所述步骤(2)中整体加入的过硫酸铵、N，N-亚甲基双丙烯酰胺与所述步骤(1)中红粉的酚羟基之间的摩尔比为1-5:3-15:30-50。
7.根据权利要求2所述的一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中高速搅拌速度为1000rad/min-10000rad/min，反应温度50-℃80℃，反应时间2h-24h。
8.根据权利要求2所述的一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中稀释至微凝胶溶液的3-8倍；所述步骤(5)中透析时间为7天以上，所述红粉接枝聚丙烯酸微凝胶溶液的质量浓度为1ug/mL-80ug/mL。
9.一种如权利要求1所述的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶的应用，其特征在于，利用红粉接枝聚丙烯酸微凝胶制备包封青蒿素的红粉接枝聚丙烯酸微凝胶缓释体。
CN201711043957.4A 2017-10-31 2017-10-31 一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用 Expired - Fee Related CN107698781B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711043957.4A CN107698781B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711043957.4A CN107698781B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107698781A CN107698781A (zh) 2018-02-16
CN107698781B true CN107698781B (zh) 2020-05-01

Family

ID=61177307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711043957.4A Expired - Fee Related CN107698781B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107698781B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1422291A (zh) * 2000-04-07 2003-06-04 纳幕尔杜邦公司 微粒凝胶合成方法和由它生产的产品
FR2979188B1 (fr) * 2011-08-24 2013-12-27 De Varagnes Loic Chomel Composition algicide, algistatique, herbicide ou herbistatique
CN103588924A (zh) * 2013-11-12 2014-02-19 华中农业大学 茶多酚-丙烯酸系高吸水树脂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1422291A (zh) * 2000-04-07 2003-06-04 纳幕尔杜邦公司 微粒凝胶合成方法和由它生产的产品
FR2979188B1 (fr) * 2011-08-24 2013-12-27 De Varagnes Loic Chomel Composition algicide, algistatique, herbicide ou herbistatique
CN103588924A (zh) * 2013-11-12 2014-02-19 华中农业大学 茶多酚-丙烯酸系高吸水树脂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107698781A (zh) 2018-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108653741B (zh) 一种金属有机配位聚合物包裹的天然丝胶蛋白微球及其制备方法和应用
CN107375196B (zh) 一种含儿茶酚基天然多糖复合水凝胶载体及其制备方法
Wang et al. Copper metal-organic framework embedded carboxymethyl chitosan-g-glutathione/polyacrylamide hydrogels for killing bacteria and promoting wound healing
Wang et al. Preparation, characterization and applications of low-molecular-weight alginate–oligochitosan nanocapsules
Nan et al. Polymeric hydrogel nanocapsules: A thermo and pH dual-responsive carrier for sustained drug release
Nezhad-Mokhtari et al. Reinforcement of hydrogel scaffold using oxidized-guar gum incorporated with curcumin-loaded zein nanoparticles to improve biological performance
CN102924860A (zh) 一种水凝胶原位杂化纳米银复合材料及其制备方法
CN110384684A (zh) 一种单羧基壳聚糖/紫草素复合纳米颗粒及其制备方法
CN109970998A (zh) 一种以Pickering乳液法制备GelMA大孔水凝胶的方法及应用
CN105754109A (zh) 一种聚乙烯醇-聚己内酯-聚对二氧环己酮双接枝共聚物胶束的制备方法
CN112402688B (zh) 一种生物相容性且抗菌的快速止血纳米材料及其制备方法
US20200239646A1 (en) Method for embedding a load based on gel high hydrostatic pressure liquefaction
CN103087455B (zh) 一种可生物降解的高机械强度有机/无机复合水凝胶制备方法及其用途
CN112190697A (zh) 一种高负载藻蓝蛋白的纳米颗粒及其制备方法与应用
Gong et al. Research on the degradation performance of the lotus nanofibers-alginate porous materials
CN114045577A (zh) 含银水凝胶型海藻酸盐纤维及其制备方法
CN107698781B (zh) 一种红粉接枝聚丙烯酸微凝胶及其制备方法和应用
CN103881026A (zh) 一种聚n-乙烯基吡咯烷酮微凝胶及其制备方法和用途
CN115227864A (zh) 一种多功能纳米酶原位水凝胶的制备方法及应用
Zhuang et al. A poly (γ‐glutamic acid)‐based hydrogel loaded with superoxide dismutase for wound healing
CN113861452A (zh) 一种导电抗菌复合水凝胶及其制备方法、应用
CN111012680A (zh) 一种新型茶基抗氧化剂
CN107522996A (zh) 一种石墨烯抗菌组合物的制备方法与抗菌高吸水性树脂
CN104127386A (zh) 一种大叶茜草素/壳聚糖纳米微球及其制备方法和应用
CN102190904A (zh) 一种抗菌高吸水树脂的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200501

Termination date: 20211031

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee