有机‑无机硅杂化温敏冷冻凝胶材料及其制备方法与流程

本发明涉及一种多孔凝胶材料及其制备方法，尤其涉及一种有机-无机硅杂化温敏冷冻凝胶材料及其制备方法。

背景技术：

水凝胶是在水中溶胀但是不溶解的三维网状结构体系，具有良好的物理化学性质和生物相容性。由于水凝胶可使包络的物质长时间保持活性，因此在药物控释领域具有广泛应用，特别是pH值响应、温度响应水凝胶被广泛应用。但是实际应用时，主要存在以下两个问题：（1）凝胶孔径小，导致负载药物效率低、速率慢；（2）对于环境的刺激响应，响应速率慢。

技术实现要素：

本发明目的之一在于针对现有技术的缺陷，提供一种有机-无机硅杂化温敏冷冻凝胶材料。

本发明目的之二在于提供该凝胶材料的制备方法。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案：

一种有机-无机硅杂化温敏冷冻凝胶材料，其特征在于该凝胶材料是以树枝化烷氧醚与带有双键的有机硅单体聚合形成的无规共聚物为基体，以正硅酸酯为交联剂，通过硅酸酯水解交联形成的一种具有多孔结构的凝胶材料，其固含量为：5%~50%，孔径为20~200μm；其中树枝化烷氧醚与带有双键的有机硅单元的摩尔比为：1:1~5:1；所述的正硅酸酯的质量为共聚物质量的1~10倍，正硅酸酯与共聚物重复单元摩尔比为48~18：1 。

上述的树枝化烷氧醚为：乙基封端的三乙二醇烷氧醚单体或甲基封端的三乙二醇烷氧醚单体。

上述的带有双键的有机硅单体为：3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯或3-(三乙氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯 。

上述的正硅酸酯为：正硅酸甲酯或正硅酸四乙酯。

一种制备上述的有机-无机硅杂化温敏冷冻凝胶材料，其特征在于该方法的步骤为：

a. 以N，N’二甲基甲酰胺为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂在50~80 ℃，树枝化烷氧醚单体与带有双键的有机硅单体按1:1~5:1的摩尔比通过自由基共聚，得到聚合物；

b. 将步骤a所得的聚合物溶解在叔丁醇中，加入正硅酸酯，pH调至9~10；-8~-20℃范围内反应8~72 h，得到有机-无机硅杂化温敏冷冻凝胶材料；所述的聚合物与正硅酸酯的摩尔比为：48~18：1。

将所得的凝胶材料于冰箱冷藏室解冻，将已经交联的凝胶材料用水透析。本发明方法制造的正硅酸酯/一代树枝化烷氧醚冷冻凝胶复合材料为白色的多孔凝胶材料，经测定，其孔径大小为20~200μm，该方法该方面工艺简单、成形快，所制得的材料具有规整的孔洞。加热到相变温度以上，冷冻凝胶会脱水收缩，产生体积变化。

附图说明

图1 一代烷氧醚和带有双键的有机硅单体共聚物核磁谱图；

图2 冷冻凝胶SEM图；

图3 冷冻凝胶溶胀率随温度变化图；

图4 冷冻凝胶重复加热溶胀率随温度变化图。

具体实施方式

下面结合具体实施例子，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例子用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明讲述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所述权的要求书所限定的范围之内。

实施例一：

（1）以N，N’二甲基甲酰胺为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂在50~80 ℃，树枝化烷氧醚单体与带有双键的有机硅单体按1:1~5:1的摩尔比通过自由基共聚，得到聚合物；

（2）称取90 mg 共聚物、90 mg正硅酸酯溶于1620 mg叔丁醇中，溶解。

（3）滴加氨水，将pH调至9~10，置于液氮冷冻，在-20 ^oC保存72 h。

（4）反应完成后，将凝胶至于冷藏室解冻，取出后在水中透析。

一代树枝化烷氧醚冷冻凝胶复合材料为白色的多孔凝胶材料，经测定，其孔径大小为20~200μm，该方法该方面工艺简单、成形快，所制得的材料具有规整的孔洞。加热到相变温度以上，可重复加热，加热到相变温度以上，冷冻凝胶会脱水收缩，产生体积变化。将所得的凝胶材料浸于水中，随着温度升高对凝胶称重，可以得到材料的溶胀率随温度变化。

实施例二：

（1）以N，N’二甲基甲酰胺为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂在50~80 ℃，树枝化烷氧醚单体与带有双键的有机硅单体按1:1~5:1的摩尔比通过自由基共聚，得到聚合物；

（2）称取60 mg 共聚物、120 mg正硅酸酯溶于1620 mg叔丁醇中，溶解。

（3）滴加氨水，将pH调至9~10，置于液氮冷冻，在-20 ^oC保存72 h。

（4）反应完成后，将凝胶至于冷藏室解冻，取出后在水中透析。

参见图1—图4，一代树枝化烷氧醚冷冻凝胶复合材料为白色的多孔凝胶材料，经测定，其孔径大小为20~200μm，该方法该方面工艺简单、成形快，所制得的材料具有规整的孔洞。加热到相变温度以上，可重复加热，加热到相变温度以上，冷冻凝胶会脱水收缩，产生体积变化。将所得的凝胶材料浸于水中，随着温度升高对凝胶称重，可以得到材料的溶胀率随温度变化。