CN114133595B - 一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括：将棉短绒粉碎后湿法研磨，从室温冷却至‑10～‑20℃，静置，接着升至室温，微细磨浆，加水，然后高强微射流均质得到超细纤维丝；氮气保护下将羟丙基纤维素、超细纤维丝加入至水中常温搅拌均匀，加入甲基丙烯酸、聚乙二醇、氮氮亚甲基丙烯酰胺，搅拌，接着加入过硫酸铵升温继续搅拌，在去离子水中室温透析得到PMAA纳米水凝胶；氮气保护下采用盐酸调节PMAA纳米水凝胶呈酸性，加入N‑异丙基丙烯酰胺、壳聚糖、氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌，再加入过硫酸铵、促进剂继续搅拌，在去离子水中室温透析，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。

Description

一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法
技术领域
本发明涉及纳米水凝胶技术领域，尤其涉及一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法。
背景技术
智能水凝胶是一类能对外界环境(如温度、pH值、离子强度、光、化学物质等)细微变化而做出响应的水凝胶。对刺激的感应性和响应性是这类水凝胶的特性，同时环境响应性水凝胶还具备传统水凝胶所具有的柔韧性和渗透性，受到了国内外大批学者的关注。由于pH和温度是重要的生理生化指标，同时伴随着越来越多的蛋白质、多肽类药物、基因类药物的应用于临床治疗，故pH温度双重敏感的水凝胶研究越来越受到国内外研究人员的青睐。
近年来，随着外科手术用聚合物材料及其缓控释给药系统的发展，聚合物学和药剂学日益紧密地融合在一起。人们对载体材料性质的要求也不断提高，良好的载体应具有生物相容性、生物降解性、生物粘附性及对环境敏感的性能，以利于安全、有效、方便地给药。由于智能水凝胶能对外界刺激做出响应，所以现在被广泛应用于药物传递降领域，可以作为药物控释载体。
智能高分子水凝胶是一种通过共价键、氢键、范德华力等作用相互交联形成的三维网络结构新型功能高分子材料，交联形成的三维网络使其不溶于水，但能显著的溶胀于水中，吸收大量的水，并有很强的保水能力。它在化学转换器、记忆元件开关、传感器、人造肌肉、化学存储器、分子分离体系、活性酶的固定、组织工程、药物载体等方面具有很好的应用前景。
聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶是一种为人熟知的温度敏感性水凝胶，它的最低临界相变温度(LCST)在32℃左右，由于这个温度和人体温度接近，故对于PNIPAAm的研究的热度一直是只增不减，但目前存在溶胀速率慢，对pH与温度的响应敏感性差的技术问题，亟待解决。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法。
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将棉短绒粉碎后湿法研磨1-2h，从室温冷却至-10～-20℃，静置10-20min，接着4-10s升至室温，以2000-2500bar的压力微细磨浆2-6次，加水，然后在150-200MPa的压力下高强微射流均质4-10次，得到超细纤维丝；
S2、氮气保护下将羟丙基纤维素、超细纤维丝加入至水中常温搅拌均匀，加入甲基丙烯酸、聚乙二醇、氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为20-30℃搅拌1-2h，接着加入过硫酸铵，升温至50-65℃继续搅拌4-10h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析5-15天，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入N-异丙基丙烯酰胺、壳聚糖、氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌10-20min，再加入过硫酸铵、促进剂继续搅拌1-2h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析5-15天，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
S1中，棉短绒经研磨粉碎后冷冻处理，可对研磨后的纤维束结构彻底破坏，配合微细磨浆与高强微射流均质处理，使纤维不仅可达纳米级，同时拥有较长的长度，所得超细纤维丝与羟丙基纤维素亲和性极高，分散性极好。
S3中，采用液氮淬冷后冷冻干燥，可使所得水凝胶的立体空洞结构得到保持，水凝胶的溶胀速率高，对pH与温度的敏感度高；但如果采用普通干燥，极易使水凝胶的空洞结构因失去水分而被破坏。
优选地，S1中，湿法研磨前调节体系含水量为5-15％。
优选地，S1所得超细纤维丝的直径为10-50nm、长径比为100-300。
优选地，S2中，羟丙基纤维素、超细纤维丝、甲基丙烯酸、聚乙二醇、氮氮亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵的质量比为1-5：0.1-1：1-3：1-2：0.01-0.05：0.01-0.02。
优选地，S2中，聚乙二醇为聚乙二醇400-2000。
优选地，S3中，PMAA纳米水凝胶、N-异丙基丙烯酰胺、壳聚糖、氮氮亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、促进剂的质量比为3-6：0.1-0.2：0.1-0.5：0.01-0.02：0.01-0.02：0.01-0.02。
优选地，S3中，促进剂为四甲基乙二胺。
优选地，室温透析过程中，每隔10-20h换水一次。
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶，采用上述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法制得。
本发明在水相中无皂合成聚甲基丙烯酸纳米水凝胶微球，羟丙基纤维素(HPC)分子链上的羟基与甲基丙烯酸上的羧基形成强烈的氢键作用，从而降低羟丙基纤维素与水分子的相互作用，降低其在水相中的溶解度，增强疏水缔合效果，避免产生传统反相微乳液聚合体重中含有大量难以清除的有机溶剂等问题，而加入聚乙二醇与超细纤维丝可填充于聚甲基丙烯酸纳米水凝胶中，两者配合不仅可在核层中促使形成相互贯穿的孔道，而且连续性好；由于聚乙二醇在核层形成贯穿孔洞的存在，而超细纤维丝滞留在核层结构中，其本身具有大量多孔状结构，与贯穿孔复配，可为水快速进出水凝胶提供更多的通道，使产物具有更快的溶胀速率。
在酸性条件下，壳聚糖与N-异丙基丙烯酰胺复配，与聚甲基丙烯酸纳米水凝胶结合，形成以聚甲基丙烯酸纳米水凝胶为核层，以N-异丙基丙烯酰胺和壳聚糖为壳层的特殊双层结构，由于核壳高分子微球的核、壳之间可能存在接枝、互穿即离子键合作用，聚合物微球在抗张强度表面优异，同时凝胶在溶胀过程中，首先水分子进入凝胶内部，接着凝胶中高分子链发生松驰，最后使整个高分子链在水中伸展；本发明由于核层结构产生较大的空间让水分子自由进入，吸水溶胀时，高分子链能够快速舒展开，同时抗张强度高不易破裂，配合N-异丙基丙烯酰胺和壳聚糖的壳层结构，产物在酸性(pH＝1.5)和弱碱性(pH＝7.4)条件下，凝胶溶胀度均随着温度的升高而下降，表现出较好的温度敏感性能。
附图说明
图1为当pH＝3.0时，各组试样在不同温度时粒径变化图。
图2为当pH＝6.5时，各组试样在不同温度时粒径变化图。
图3为pH＝7.4时，实施例7所得pH温度双重敏感纳米水凝胶在25℃和42℃下药物累积释放相对百分比对比图。
图4为42℃时，实施例7所得pH温度双重敏感纳米水凝胶在pH＝2.1和7.4下药物累积释放相对百分比对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为5％，湿法研磨1h，从室温冷却至-10℃，静置10min，接着4s升至室温，以2000bar的压力微细磨浆2次，加20kg水，然后在150MPa的压力下高强微射流均质4次，得到直径为12nm、长径比为116的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将1kg羟丙基纤维素、0.1kg超细纤维丝加入至50kg水中常温搅拌均匀，加入1kg甲基丙烯酸、1kg聚乙二醇400、0.01kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为20℃搅拌1h，接着加入0.01kg过硫酸铵，升温至50℃继续搅拌10h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析5天，其中每隔10h换水一次，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节3kg PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.1kgN-异丙基丙烯酰胺、0.1kg壳聚糖、0.01kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌10min，再加入0.01kg过硫酸铵、0.01kg四甲基乙二胺继续搅拌1h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析5天，其中每隔10h换水一次，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
实施例2
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将2kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为15％，湿法研磨2h，从室温冷却至-20℃，静置20min，接着10s升至室温，以2500bar的压力微细磨浆6次，加40kg水，然后在200MPa的压力下高强微射流均质10次，得到直径为47nm、长径比为281的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将5kg羟丙基纤维素、1kg超细纤维丝加入至100kg水中常温搅拌均匀，加入3kg甲基丙烯酸、2kg聚乙二醇2000、0.05kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为30℃搅拌2h，接着加入0.02kg过硫酸铵，升温至65℃继续搅拌4h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析15天，其中每隔20h换水一次，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节6kg PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.2kgN-异丙基丙烯酰胺、0.5kg壳聚糖、0.02kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌20min，再加入0.02kg过硫酸铵、0.02kg四甲基乙二胺继续搅拌2h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析15天，其中每隔20h换水一次，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
实施例3
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1.3kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为12％，湿法研磨1.2h，从室温冷却至-17℃，静置12min，接着8s升至室温，以2200bar的压力微细磨浆5次，加25kg水，然后在180MPa的压力下高强微射流均质6次，得到直径为24nm、长径比为162的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将4kg羟丙基纤维素、0.3kg超细纤维丝加入至80kg水中常温搅拌均匀，加入1.5kg甲基丙烯酸、1.7kg聚乙二醇600、0.02kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为28℃搅拌1.3h，接着加入0.016kg过硫酸铵，升温至52℃继续搅拌8h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析12天，其中每隔14h换水一次，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节5kg PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.13kgN-异丙基丙烯酰胺、0.4kg壳聚糖、0.013kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌18min，再加入0.012kg过硫酸铵、0.017kg四甲基乙二胺继续搅拌1.3h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析12天，其中每隔12h换水一次，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
实施例4
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1.7kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为8％，湿法研磨1.8h，从室温冷却至-13℃，静置18min，接着6s升至室温，以2400bar的压力微细磨浆3次，加35kg水，然后在160MPa的压力下高强微射流均质8次，得到直径为39nm、长径比为220的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将2kg羟丙基纤维素、0.7kg超细纤维丝加入至60kg水中常温搅拌均匀，加入2.5kg甲基丙烯酸、1.3kg聚乙二醇800、0.04kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为22℃搅拌1.7h，接着加入0.014kg过硫酸铵，升温至62℃继续搅拌6h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析8天，其中每隔18h换水一次，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节4kg PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.17kgN-异丙基丙烯酰胺、0.2kg壳聚糖、0.017kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌12min，再加入0.018kg过硫酸铵、0.013kg四甲基乙二胺继续搅拌1.7h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析8天，其中每隔16h换水一次，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
实施例5
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1.2kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为11％，湿法研磨1.4h，从室温冷却至-14℃，静置13min，接着7.5s升至室温，以2250bar的压力微细磨浆4次，加32kg水，然后在165MPa的压力下高强微射流均质7次，得到直径为35nm、长径比为180的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将3.5kg羟丙基纤维素、0.4kg超细纤维丝加入至75kg水中常温搅拌均匀，加入1.8kg甲基丙烯酸、1.6kg聚乙二醇1000、0.025kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为26℃搅拌1.4h，接着加入0.017kg过硫酸铵，升温至56℃继续搅拌7.5h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析11天，其中每隔15h换水一次，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节4.8kg PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.14kg N-异丙基丙烯酰胺、0.35kg壳聚糖、0.014kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌16min，再加入0.013kg过硫酸铵、0.016kg四甲基乙二胺继续搅拌1.4h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析11天，其中每隔13h换水一次，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
实施例6
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1.8kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为9％，湿法研磨1.6h，从室温冷却至-16℃，静置17min，接着6.5s升至室温，以2350bar的压力微细磨浆4次，加28kg水，然后在175MPa的压力下高强微射流均质7次，得到直径为25nm、长径比为200的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将2.5kg羟丙基纤维素、0.6kg超细纤维丝加入至65kg水中常温搅拌均匀，加入2.2kg甲基丙烯酸、1.4kg聚乙二醇800、0.035kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为24℃搅拌1.6h，接着加入0.013kg过硫酸铵，升温至60℃继续搅拌6.5h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析9天，其中每隔17h换水一次，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节4.2kg PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.16kg N-异丙基丙烯酰胺、0.25kg壳聚糖、0.016kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌14min，再加入0.017kg过硫酸铵、0.014kg四甲基乙二胺继续搅拌1.6h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析9天，其中每隔15h换水一次，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
实施例7
一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1.5kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为10％，湿法研磨1.5h，从室温冷却至-15℃，静置15min，接着7s升至室温，以2300bar的压力微细磨浆4次，加30kg水，然后在170MPa的压力下高强微射流均质7次，得到直径为27nm、长径比为188的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将3kg羟丙基纤维素、0.5kg超细纤维丝加入至70kg水中常温搅拌均匀，加入2kg甲基丙烯酸、1.5kg聚乙二醇600、0.03kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为25℃搅拌1.5h，接着加入0.015kg过硫酸铵，升温至58℃继续搅拌7h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析10天，其中每隔16h换水一次，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节4.5kg PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.15kg N-异丙基丙烯酰胺、0.3kg壳聚糖、0.015kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌15min，再加入0.015kg过硫酸铵、0.015kg四甲基乙二胺继续搅拌1.5h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析10天，其中每隔14h换水一次，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
对比例1
一种纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1.5kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为10％，湿法研磨1.5h，从室温冷却至-15℃，静置15min，接着7s升至室温，以2300bar的压力微细磨浆4次，加30kg水，然后在170MPa的压力下高强微射流均质7次，得到直径为27nm、长径比为188的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将3kg羟丙基纤维素、0.5kg超细纤维丝加入至70kg水中常温搅拌均匀，加入2kg甲基丙烯酸、0.03kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为25℃搅拌1.5h，接着加入0.015kg过硫酸铵，升温至58℃继续搅拌7h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析10天，其中每隔16h换水一次，得到PMAA水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节4.5kg PMAA水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.15kgN-异丙基丙烯酰胺、0.3kg壳聚糖、0.015kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌15min，再加入0.015kg过硫酸铵、0.015kg四甲基乙二胺继续搅拌1.5h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析10天，其中每隔14h换水一次，液氮淬冷后冷冻干燥，得到纳米水凝胶。
对比例2
一种纳米水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
S1、将1.5kg棉短绒粉碎后加入至研磨机中，加水至体系质量分数为10％，湿法研磨1.5h，从室温冷却至-15℃，静置15min，接着7s升至室温，以2300bar的压力微细磨浆4次，加30kg水，然后在170MPa的压力下高强微射流均质7次，得到直径为27nm、长径比为188的超细纤维丝；
S2、氮气保护下将3kg羟丙基纤维素、0.5kg超细纤维丝加入至70kg水中常温搅拌均匀，加入2kg甲基丙烯酸、1.5kg聚乙二醇600、0.03kg氮氮亚甲基丙烯酰胺，调节温度为25℃搅拌1.5h，接着加入0.015kg过硫酸铵，升温至58℃继续搅拌7h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析10天，其中每隔16h换水一次，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节4.5kg PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入0.15kg N-异丙基丙烯酰胺、0.3kg壳聚糖、0.015kg氮氮亚甲基丙烯酰胺常温搅拌15min，再加入0.015kg过硫酸铵、0.015kg四甲基乙二胺继续搅拌1.5h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析10天，其中每隔14h换水一次，真空干燥得到纳米水凝胶。
将实施例7、对比例1、对比例3所得水凝胶进行各性能测试，具体如下：
试验例1水凝胶的尺寸分布
将各组试样加入去离子水中完全溶胀中，再取少量的水凝胶用去离子水稀释加入到动态光散射仪的样品池中，用外置的恒温水浴控制样品池的温度，测试温度为25±0.01℃，激光波长为532nm，散射角为90°。各试样测试前恒温至少15min，以保证水凝胶在水介质中达到溶胀平衡，取3次测试结果平均值为水凝胶的水动力学直径Dh。其结果如下：
Dh，nm 多分散指数
实施例7所得PMAA纳米水凝胶 170.4 0.117
实施例7所得pH温度双重敏感纳米水凝胶 322.3 0.165
对比例1所得PMAA水凝胶 156.9 0.178
对比例1所得纳米水凝胶 293.6 0.207
对比例2所得纳米水凝胶 243.1 0.293
由于对比例2与实施例制备PMAA纳米水凝胶(即S1和S2)相同，故仅对实施例7所得PMAA纳米水凝胶进行检测。
通过上表可知：
1、通过各组中间产物PMAA水凝胶与终产物纳米水凝胶的对比可以发现，各组终产物的直径相对于中间产物均增大了72.30-91.56％，说明各组试样均在相应的PMAA水凝胶表面包覆上以N-异丙基丙烯酰胺和壳聚糖为壳层，即形成以聚甲基丙烯酸纳米水凝胶为核层、以N-异丙基丙烯酰胺和壳聚糖为壳层的特殊双层结构；
2、通过实施例7与对比例1进行比较，发现聚乙二醇与超细纤维丝可填充于聚甲基丙烯酸纳米水凝胶中，两者配合不仅可在核层中促使形成相互贯穿的孔道，而且连续性好，从而提升终产物的直径大小；
3、通过实施例7与对比例2进行比较，发现对比例2由于采用真空干燥，导致终产物水凝胶的空洞结构因水分流失而被破坏，从而导致终产物的直径缩小。
试验例2水凝胶的双重敏感测试
将各组试样用去离子水稀释后，分别采用0.1mol/L的氢氧化钠溶液或盐酸调节分散液的pH值为6.5或3.0，加入到动态光散射仪的样品池中测量，用DLS测试不同pH值或不同温度下水凝胶的水动力学直径Dh，以此来研究水凝胶的pH刺激响应性和温度刺激响应性。
每一测试条件下测试前至少平衡15min，以保证水凝胶在水介质中达到溶胀平衡，取3次测试结果的平均值为水凝胶的Dh。
其结果如图1和图2所示，其中图1为当pH＝3.0时，各组试样在不同温度时粒径变化图，图2为当pH＝6.5时，各组试样在不同温度时粒径变化图。由图1和图2可知：在一定温度范围内，各组试样的粒径随着温度的升高而急速下降，说明发生体积相转变，从而证实了各组试样均具有温度敏感性；将图1和图2进行对比可发现，在相同温度下不同pH时，各组试样的粒径也不相同，尺寸随pH不同而变化，从而证实了各组试样也具有pH敏感性。
试验例3水凝胶的缓释效果测试
将实施例7所得pH温度双重敏感纳米水凝胶浸泡于浓度为100mg/g的亲水性目标药物水杨酸钠溶液中60h，接着冷冻干燥得到负载有水杨酸钠的水凝胶。
采用pH＝7.4的PBS作为测试环境，分别在25℃和42℃释放药物；再在42℃下，在pH＝2.1和7.4的环境中释放药物。
每隔一段时间取样，同时并补充新鲜PBS。将取得的样品稀释后于处测吸光度，计算出药物浓度，以累积释药量对时间作图。
其结果如图3和图4所示，图3为pH＝7.4时，25℃和42℃药物累积释放相对百分比对比图，图4为42℃时，pH＝2.1和7.4药物累积释放相对百分比对比图。
由图3和图4发现，实施例7所得pH温度双重敏感纳米水凝胶负载着水杨酸钠对pH和温度均均有敏感性。当环境pH＝7.4，水杨酸钠在25℃持续稳定释放，而在42℃时先快速释放，而后释放缓慢；当环境温度为42℃时，水杨酸钠在pH＝2.1和7.4的条件下，释放速率不同，所达终点浓度也不同。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将棉短绒粉碎后湿法研磨1-2h，从室温冷却至-10～-20℃，静置10-20min，接着4-10s升至室温，以2000-2500bar的压力微细磨浆2-6次，加水，然后在150-200MPa的压力下高强微射流均质4-10次，得到超细纤维丝；
S2、氮气保护下将羟丙基纤维素、超细纤维丝加入至水中常温搅拌均匀，加入甲基丙烯酸、聚乙二醇、N,N'-亚甲基丙烯酰胺，调节温度为20-30℃搅拌1-2h，接着加入过硫酸铵，升温至50-65℃继续搅拌4-10h，放入截留分子量为14000的透析袋中，在去离子水中室温透析5-15天，得到PMAA纳米水凝胶；
S3、氮气保护下采用盐酸调节PMAA纳米水凝胶的pH值为3.5-4.5，加入N-异丙基丙烯酰胺、壳聚糖、N,N'-亚甲基丙烯酰胺常温搅拌10-20min，再加入过硫酸铵、促进剂继续搅拌1-2h，放入截留分子量为1000的透析袋中，在去离子水中室温透析5-15天，液氮淬冷后冷冻干燥，得到pH温度双重敏感纳米水凝胶。
2.根据权利要求1所述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，S1中，湿法研磨前调节体系含水量为5-15％。
3.根据权利要求1所述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，S1所得超细纤维丝的直径为10-50nm、长径比为100-300。
4.根据权利要求1所述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，S2中，羟丙基纤维素、超细纤维丝、甲基丙烯酸、聚乙二醇、N,N'-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵的质量比为1-5：0.1-1：1-3：1-2：0.01-0.05：0.01-0.02。
5.根据权利要求1所述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，S2中，聚乙二醇为聚乙二醇400-2000。
6.根据权利要求1所述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，S3中，PMAA纳米水凝胶、N-异丙基丙烯酰胺、壳聚糖、N,N'-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、促进剂的质量比为3-6：0.1-0.2：0.1-0.5：0.01-0.02：0.01-0.02：0.01-0.02。
7.根据权利要求1所述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，S3中，促进剂为四甲基乙二胺。
8.根据权利要求1所述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法，其特征在于，室温透析过程中，每隔10-20h换水一次。
9.一种pH温度双重敏感纳米水凝胶，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述pH温度双重敏感纳米水凝胶的制备方法制得。
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