[发明专利]一种多孔温敏水凝胶缓释剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能高分子材料制备技术领域，特别涉及一种温度敏感型多孔水凝胶缓释剂及其制备方法。

背景技术

智能水凝胶是功能高分子材料的一个重要分支。水凝胶是以水为分散介质的凝胶，具有交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团而形成能遇水膨胀的交联聚合物。它具有轻度化学交联和分子链间相互缠绕(物理交联)的三维网络结构，亲水的小分子能够在水凝胶中扩散。根据水凝胶对外界刺激的应答情况，水凝胶可分为两类:一类是传统的水凝胶，这类水凝胶对环境的变化不特别敏感；另一类是环境敏感的水凝胶或智能水凝胶，这类水凝胶在相当广的程度上对环境所引起的刺激有不同程度的应答，具有外场响应特性，其形貌与性能可随外界环境如温度、pH值、光照、电磁场或化学物质等条件的变化而变化，其应用前景十分广阔。

由于温度变化在自然界中最为常见且容易实现，因此温度敏感型水凝胶是研究最多的智能水凝胶。这类凝胶在温度上升到某一值以上时会发生从溶胀的，软的透明状态到消溶的、不透明状态的转变，该温度称为水凝胶的最低临界溶解温度（The Lower Critical SolutionTemperature,LCST），即相变温度。

聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）水凝胶是研究最早最广泛的温敏水凝胶，PNIPAAm的LCST在32℃左右，在人的生理温度范围之内，与室温接近，容易控制，以及聚合物易于改性等优良的特性，使之成为目前研究最多的一类热缩温敏水凝胶，并且在控制释放，酶固定，催化，物料分离传感器等诸多领域得到了广泛的应用。但是PNIPAAm凝胶也有溶胀慢，强度高，药物很难释放等缺点，这就大大限制了PNIPAAm水凝胶在药物控释方面的应用。近年来，快速响应型PNIPAAm水凝胶成为研究焦点，已经报道的制备方法有：制备PNIPAAm共聚凝胶，但这种凝胶的LCST会发生显著变化；特殊条件下制备PNIPAAm凝胶，如采用相分离技术，这种方法对实验条件的要求很严格，不容易实现；通过乳液聚合的方法制备PNIPAAm微凝胶，这种方法制备条件要求也较高，且应用范围有限；制备有机/无机复合凝胶；这种方法中加入了无机材料，很难降解，使其应用范围受到很大限制。

药物释放体系对于药物的作用至关重要，尤其是控制农药、杀虫剂释放的体系，由于农药、杀虫剂具有很强的毒性，如何能够降低其毒性，提高药物的利用率和杀虫效果，需要制备合适的药物载体，开发合适的药物释放体系。在需要药物释放时能够很快释放出来，产生功效，不需要释放时能够包覆于载体之内，长时间保存。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多孔温敏水凝胶缓释剂及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明的一种多孔温敏水凝胶缓释剂，原料组成如下：

温敏单体4-16重量份、

交联剂0.1-0.15重量份、

致孔剂5-10重量份、

负载药物2-5体积份、

促进剂0.1-0.15重量份、

引发剂0.1-0.15重量份、

水100-150体积份。

所述的温敏单体为N-异丙基丙烯酰胺；

所述的交联剂为N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯或三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种，优选N，N'-亚甲基双丙烯酰胺。

所述的致孔剂为聚乙二醇、氯化钠、碳酸钙或硅胶微粒中的一种，优选聚乙二醇。

所述的负载药物为菊酯类低毒农药溴氰菊酯乳油或功夫菊酯。

所述的促进剂为四甲基乙二胺、亚铁盐或焦亚硫酸钠中的一种，优选四甲基乙二胺。

所述的引发剂为水溶性引发剂过硫酸铵或过硫酸钾中的一种，优选过硫酸铵。

本发明重量份和体积份的单位关系为：g/mL或kg/L，下同。

根据本发明优选的，本发明的一种多孔温敏水凝胶缓释剂，原料组成如下：

N-异丙基丙烯酰胺12重量份，

N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0.12重量份，

聚乙二醇10000  10重量份，

溴氰菊酯乳油2体积份，

四甲基乙二胺0.12重量份，

过硫酸铵0.12重量份，

水100体积份。

根据本发明优选的，本发明的一种多孔温敏水凝胶缓释剂，原料组成如下：

N-异丙基丙烯酰胺4.05重量份、

N，N'-亚甲基双丙烯酰胺0.12重量份、

聚乙二醇10000  10重量份、

溴氰菊酯乳油2体积份、