stober二氧化硅溶胶聚合物胶囊的制备及性能研究(4)
1.1.4网络互穿聚合(IPN)
IPN是指将两个化学上不同的组份分别形成各自独立的网络，而两网络相互缠结在一起构成“拓扑键”形成的互贯穿网络聚合物。它是一种特殊的共混物，即高分子间配合物，是由两种高分子通过次级价键力(如静电相互作用、氢键及范德华力等)发生缔合而构成。它包括全互穿网络(full-IPN)和半互穿网络(semi-IPN)两种。两个组份均以网络形式互穿在一起称为全IPN，也可以用一种线性高分子填充于另一种交联高分子中构成半IPN。IPN内的次价键可以随环境变化可逆地生成或破坏，从而导致IPN的溶胀体积发生不连续的变化[16]。
朱键，朱秀林等[17]用聚丙烯酸钠(PAANa)和聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM）这两种单体通过制备互穿网络的方法，制备了具有pH 和温度双重敏感性的材料，实验发现当互穿网络中PNIPAM 的含量少于50%时(摩尔比)，它基本上没有温敏性；当PNIPAM 的含量大于80%, 样品的温敏指数也基本上不再增加；当PNIPAM 的含量过大时，样品的溶胀度比较低,所得到的互穿网络对交替变化的温度条件和pH 值有很好的响应，而且它的溶胀行为有很好的重复性。这些性能使这种材料能在人工智能材料的制备中得到应用。
饶燕平[18]以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、丙烯酸(AAc)、丙烯酰胺(AAm)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)为原料，运用互穿网络技术，合成了三种亲水性不同的温度及pH敏感的PAAc／P(NIPAM-co-BMA)、PAAc／PNIPAM和PAAc／P(NIPAM-co-AAm)互穿聚合物网络(IPN)水凝胶，通过与共聚凝胶PNIPAM、P(NIPAM-co—BMA)和P(NIPAM-co-AAm)的对比分析，发现所得IPN凝胶对温度和pH的脉冲刺激具有可逆响应性，且凝胶亲水性的越强，对温度和pH的响应越灵敏。此NIPAM系IPN凝胶在纯水中具有热胀温敏特性，在酸性条件下（pH=2.2）无温敏特性，在碱性条件下（pH=2.2）无温敏特性，在碱性条件下（pH=7.4）表现出热缩温敏特性。随着凝胶的亲水性增加，凝胶的初始溶胀速率和退胀速率加快，平衡溶胀度增大，最终保留率减少。
1.2应用前景
由于相同质量的微凝胶相比于大凝胶具有更大的界面, 可以产生相当大的变化率, 且易于制成柱状并应用于身体内部, 因此pH/温度双重敏感NIPAM微凝胶在生物传感、环境保护、药物靶向定位及可控释放、等许多应用方面具有很大的潜能。此类产物已被应用于靶向药物的控制释放、重金属离子的吸收与释放、光子晶体以及各种酶催化开发等方面。
1.2.1药物靶向定位及可控释放
利用敏感型智能凝胶可以实现对病灶周围温度和化学环境等异常变化的感知并自动释放所需的药物量。利用物理包埋或共聚等方法将药物分子键合于聚合物网络中，通过调整载体大分子或大分子水凝胶的体积相变温度实现体内定向给药, 即在靶器官周围局部加热使药物载体发生相变而释出药物。
将PAA-g-PNIPAM 凝胶用于阿霉素的温控药物释放时,当温度低于35℃, 接枝在PAA表面的PNIPAM溶胀, 微球表面呈致密结构无缝隙, 包在微球内的药物不能释放;而当温度高于35℃时, 接枝在PAA表面的PNIPAM收缩使表面露出缝隙, 释放出药物。pH控制该药物在胃中保持致密结构而不能释放，当进入肠道中，pH升高，药物得以释放。
Hoffman等[19]研究了PNIPAM 及P(NIPAM-co-MAA)水凝胶对VB12 肌红蛋白的控释, 发现具有pH敏感的凝胶可以在肠道内较高的pH 环境中释放药物, 可防止对酸敏感的药物经胃时被强酸性胃液所分解或者药物对胃造成刺激。另外,他们将对胃有刺激作用的吲哚美辛包埋在NIPAM 和AAc共聚水凝胶中, 使其在胃中只有少量释放、于肠中很快释放, 这对某些口服药物有较大的应用前景。
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