[发明专利]一种以黄芩苷为模板的温敏水凝胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及药物制剂和智能高分子材料领域，具体涉及一种以黄芩苷为模板的温敏水凝胶的制备方法。

背景技术

水凝胶(hydrogels)是一种亲水性但不溶于水的高分子聚合物，可加工成各种形状，如柱状、多孔海绵状、纤维状、管状、中空状、膜状和球状等。智能水凝胶是一类对外界刺激(如温度、pH、光、电场、磁场、压力等)能产生敏感响应的水凝胶。目前受到普遍关注的温度响应性水凝胶是烷基丙烯酰胺类水凝胶，特别是聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)，在生物医药、组织工程、防旱抗涝和化学分离等领域已显示出良好的应用前景。

在凝胶中以小分子表面活性剂作为模板可得到具有规整结构的材料。卢翠香等(化学学报.2009，67(3)：238)以鲸蜡醇聚氧乙烯醚(Brij58)为模板，使用N，N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作为交联剂采用光聚合合成了结构规整的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶，具有均一的小孔结构，内部结构更加规整、有序，保持了传统水凝胶的对pH值变化快速响应的性质。此外，沈新宇等(功能材料，2004，35(增)：2431)以PAAm水凝胶作为模板，模拟碳酸钙的生物矿化，进行仿生合成，得到直径为10～50μm的方解石型类球状聚集体。而构成此聚集体的单体大小均一、精细(50～100nm)，并且在次级结构单元上显示同一取向。对比无模板调控条件下得到的结果，PAAm水凝胶模板由于其自身存在的高度有序结构，对碳酸钙的结晶学定向及粒度、形貌均有严格的控制作用。

黄芩苷(baicalin)别名黄芩甙，为双子叶植物唇形科黄芩的干燥根提取而得的一种黄酮类化合物。黄芩苷分子式C₂₁H₁₈O₁₁，分子量446.37，淡黄色结晶粉末，熔点223～225℃，易溶于二甲基甲酰胺、吡啶中，可溶于碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠等碱性溶液中，但在碱液中不稳定，渐变暗棕色，微溶于热冰醋酸，难溶于甲酸、乙酸、丙酮，几乎不溶于水，乙醚、苯、氯仿等。黄芩苷具有抗癌、抗菌、抗病毒、清除氧自由基及抗氧化、解热、抗心律失常、降压和镇静、调节免疫功能、抑制血管平滑肌细胞增殖、调节血脂、抗动脉粥样硬化等作用。

由于黄芩苷为小分子，在凝胶制备过程中加入反应体系，反应完毕通过浸泡的方式可从凝胶的孔洞中渗出，从而形成不同孔洞尺寸的凝胶形貌。本发明综合考虑了水凝胶的温度敏感性和黄芩苷的致孔性，利用烷基丙烯酰胺类水凝胶在体积相转变温度(VPTT)附近伸展或收缩的构象变化，在水凝胶制备过程中加入黄芩苷，共同溶解于有机溶剂，高温下制备得到水凝胶，通过改变黄芩苷用量，可有效调控凝胶的内部结构和孔洞形态。

发明内容

本发明的目的是提供一种以黄芩苷为模板的温敏水凝胶的制备方法，所得凝胶透明度高、温度响应性灵敏、孔洞尺寸可调。

本发明一种以黄芩苷为模板的温敏水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)20～25℃下，将黄色粉末黄芩苷溶于有机溶剂中，配制成黄芩苷质量浓度为0.1-0.9％的有机溶剂溶液，磁力搅拌15～30min，形成黄色透明溶液；

2)氮气保护下，将温敏性单体和化学交联剂依次加入到上述黄色透明溶液中，磁力搅拌20～40min后，加入引发剂固体颗粒，再搅拌20min后将反应液倒入玻璃模具中，密封后放置于恒温烘箱中24～36h进行自由基聚合，控制反应温度在65～80℃，反应完毕后得到黄色凝胶；

3)将黄色凝胶切成大约厚为2mm直径13mm的薄片，先浸泡于有机溶剂1周，然后取出浸泡于去离子水中1-2周，每间隔5-8小时更换有机溶剂或去离子水，以除去未反应的单体、交联剂和各种杂质，得到所述的以黄芩苷为模板的温敏水凝胶。

所述的黄芩苷、温敏单体、化学交联剂、引发剂和有机溶剂的质量百分比为黄芩苷：0.1-0.9％，温敏单体：5-10％，化学交联剂：0.85-5％，引发剂：0.05-0.1％，有机溶剂：84-94％。

所述的黄芩苷可完全溶解于有机溶剂中，在凝胶纯化过程中通过浸泡的方式实现模板的功能。

所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)或吡啶中的任意一种。

所述的温敏单体为N-异丙基丙烯酰胺或异丙基甲基丙烯酰胺的一种，由于其单体结构中既含有亲水的酰胺基团，又含有疏水的异丙基或甲基基团，因而具有体积相转变温度(VPTT)，当低于此温度时，亲水作用力起主要作用，分子链完全伸展，而当高于此温度时，氢键被破坏，疏水作用力增加，分子链收缩。