CN113831561B - 一种亲水可控的聚乳酸薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种亲水可控的聚乳酸薄膜制备方法，即以N‑异丙基丙烯酰胺（NIPA）、醋酸乙烯酯（VAc）为原料，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂利用自由基共聚合成亲水性调节填料N‑异丙基丙烯酰胺与醋酸乙烯酯的共聚物（P(NIPAm‑co‑VAc)）；然后P(NIPAm‑co‑VAc)和聚乳酸（PLA）在溶剂中均匀共混，经溶液铸膜法制备功能性PLA薄膜；该薄膜可通过调节温度来实现亲水性的变化本发明的制备方法简单易行，实施条件温和，生产和使用的过程中都不产生污染。
Description
技术领域
本发明属于生物功能高分子材料领域，特别涉及一种亲水可控的聚乳酸薄膜的制备方法。
背景领域
聚乳酸是(PLA)一种典型的生物可降解高分子，其原料乳酸来源于玉米、甜菜、蔗糖、马铃薯等含糖生物质发酵产生的乳酸，经过化学方法合成。PLA具有良好的生物降解性、生物相容性和可热塑成型能力，成为最有潜力的组织工程材料(例如引导骨再生膜、人造皮肤、神经组织修复)，还可用于药物控释载体、薄膜以及通用纺织材料等方面。然而，较强的疏水性制约了PLA在组织工程、药物控释和薄膜材料中的应用。
因此，通过化学方法引入亲水性片段至PLA主链，或利用物理的方法将亲水物质共混入PLA基质，改进PLA的亲水性，从而扩大PLA在生物医学领域的应用范围，例如，可以通过改变薄膜的亲水性进而控制药物的释放速率，达到最佳的治疗窗口，有利于药物的有效吸收。相较于化学方法而言，物理方法更为简单有效，本发明合成了一种温度敏感性聚合物填料，与PLA共混后形成的薄膜，可实现调节温度来改变膜的亲水性。
发明内容
为了解决上述的问题，赋予PLA亲水性能。本发明提供了一种亲水可调控的PLA薄膜的制备方法，这种方法不仅改进了PLA亲水性，而且可以通过调节温度控制PLA亲水的变化。
本发明的技术方案：合成一种温度敏感的亲水填料，利用偶氮二异丁腈(AIBN)在有机溶剂中引发N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)与醋酸乙烯酯(VAc)自由基聚合，然后该填料与PLA在溶剂中共混、铸膜。合成共聚物具有温敏的亲水链段PNIPAm和与PLA增容链段PVAc，因而共聚物填料可以分散于PLA基质中，在适当比例时，产生经由温度调控亲水性的薄膜。
所述的共聚合物，其分子链上PNIPAm温敏的亲水链段结构如下：
m为大于1的整数
所述的聚合物，其分子链上PVAc增容链段结构如下：
n为大于1的整数。
附图说明
附图1 N-异丙基丙烯酰胺与醋酸乙烯酯共聚物核磁谱图；
如同图1所示，核磁谱图中，P(NIPAm-co-VAc)的核磁谱图可以看出2.01ppm出的特征峰属于PVAc中COCH3(e)；1.88ppm是PVAc上-CH2(h)上H的化学位移，4.92ppm是-CH(g)中H的化学位移；而1.05ppm、3.98ppm、6.38ppm、1.62ppm、2.50ppm分别属于PNIPAm中-CH3(a)、-C(CH3)2(b)、-NH(c)、-CH2(e)、-CH(d)上H的化学位移，此外双键对应的质子位移消失，证明产物的成功合成。
附图2 N-异丙基丙烯酰胺与醋酸乙烯酯共聚物聚乳酸复合材料不同温度下亲水角测试。
具体实施案例
100ml的安瓿瓶烤瓶后，依次向瓶中加入搅拌子，4.5gN-异丙基丙烯酰胺，4.5g醋酸乙烯酯以及0.7wt％的引发剂AIBN，抽真空，充氮气反复三次，加入30ml四氢呋喃搅拌均匀，70-80℃下反应16-24h，反应结束后，石油醚沉淀过夜后抽滤，50℃真空干燥24h得最终产物。将0.2g的P(NIPAm-co-VAc)和0.8g的PLLA加入到16ml的三氯甲烷中，其磁力搅拌至均匀透明溶液；然后将溶液倒入模具中，自然挥发溶剂，然后60℃真空干燥7天，得到所述亲水可控的聚乳酸薄膜。将纯PLLA薄膜和亲水可控复合薄膜裁成矩形小条进行不同温度下亲水角测试，改性共聚物的加入使PLLA在不同温度下呈现不同的亲水性，随着温度的升高复合薄膜的亲水性下降，当温度降回室温(25℃)，复合薄膜亲水角又下降，展现良好的亲水可控，如附图2所示。
Claims (1)
1.一种亲水可控的聚乳酸薄膜的制备方法，其特征在于：首先合成温度敏感的亲水性N-异丙基丙烯酰胺-醋酸乙烯酯的共聚物P(NIPAm-co-VAc)填料，然后将上述填料与PLA基体溶液共混铸膜；所述PLA基体为PLLA；
所述制备方法步骤如下：
100ml的安瓿瓶烤瓶后，依次向瓶中加入搅拌子，4.5gN-异丙基丙烯酰胺，4.5g醋酸乙烯酯以及0.7wt％的引发剂AIBN，抽真空，充氮气反复三次，加入30ml四氢呋喃搅拌均匀，70-80℃下反应16-24h，反应结束后，石油醚沉淀过夜后抽滤，50℃真空干燥24h得最终产物；
将0.2g的P(NIPAm-co-VAc)和0.8g的PLLA加入到16ml的三氯甲烷中，磁力搅拌至均匀透明溶液；然后将溶液倒入模具中，自然挥发溶剂，然后60℃真空干燥7天，得到所述亲水可控的聚乳酸薄膜。
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