stober二氧化硅溶胶聚合物胶囊的制备及性能研究(5)
温度及pH双重敏感性水凝胶也可用于胰岛素的控制释放。Ramkissoon等[20]合成了分子量不同的N-异丙基丙烯酰胺( NIPAM) (温敏) , 甲基丙烯酸丁酯( BMA) 和丙烯酸( AAc) ( pH敏感)三聚物水凝胶, 并研制了以这些水凝胶为载体, 以胰岛素为蛋白质模型药物的药物控制释放系统。他们在低pH值和三聚物的LCST以下,制备出含有0. 2% 胰岛素的三聚物水溶液,将此水溶液在LCST ( 35 ℃) 以上滴加至油浴中。采用这种方法可保持胰岛素的稳定性, 并可达到高的载药量。通过研究发现，在pH=7. 4, 温度为37℃时, 胰岛素的释放与三聚物的分子量有关, 在低分子量时, 胰岛素的释放由三聚物的溶解度控制, 而在高分子量时, 胰岛素的释放是由于水凝胶的溶胀和药物扩散。所以, 此药物控释系统, 在低分子量时, 可用于蛋白质药物在十二指肠内的靶向释放;在中等分子量时, 可使蛋白质药物实现在小肠内的靶向释放; 而在高分子量时, 则可使蛋白质药物实现在结肠内的靶向释放。
1.2.2分离与吸附
随着人类社会对环境保护的要求越来越高, 电镀、采矿等企业在生产过程中努力寻求廉价、有效的去除重金属离子方法。双重敏感智能凝胶一般带有反应性基团或经过化学修饰而带上如羧基、羟基和氨基等反应性基团, 这些基团大多与过渡金属元素具有强的配位作用, 可以通过离子交换或者螯合作用而除掉金属元素。利用此类凝胶吸附金属离子具有吸附速度快且重复利用性高等优点。
伊敏等[21]采用γ辐射聚合合成了线型PNIPAM 和NIPAM-co-AAc二元线型共聚凝胶, 对水溶液中金属离子浓集进行了研究。结果表明, 线型PNIPAM 对Au2+ 的浓集是有效的,但对UO2+2 等较大金属离子的浓集效果不理想。然而，NIPAM和AAc线型共聚物对水溶液中微量UO2+2 、Cr 等离子都具有较好的浓集与分离效果, 这是因为共聚物中的羧基参与了金属离子的络合，凝胶溶胀时, 螯合基相互远离, 凝胶不能有效结合金属离子；凝胶收缩时, 螯合基相互靠近, 凝胶可有效结合金属离子,实现凝胶对金属离子的可控结合。
1.2.3膜分离
膜分离是指通过特定的膜的渗透作用, 借助于外界能量或化学位差的推动, 对两组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集, 具有高效节能、工艺简便、投资少、污染小等优点。对智能高分子凝胶而言, 其构象会因外部某种条件的微小变化而发生突变, 而且这种变化可因外部条件变化的消失而消失。正是基于智能型大分子的这种可控构象变化, 人们设计制作了各种截留分子量可调控分离膜。这类智能高分子凝胶膜可避免食品、药品等热敏性物质受热变性或混入杂质, 具有较高的经济效益。
Zhang 等[22]通过水相分散聚合制备了一系列不同摩尔比的P( NIPAM- co-MAA) 纳米胶粒, 将之与乙烷基纤文素混合于乙醇中干燥成膜, 研究了文生素VB12 、胰岛素、缩氨酸等模型溶质在各种温度和pH值下的透过率。结果表明, 渗透率随温度和粒子浓度增加而升高, 随pH值的增加而降低。膜中NIPAM含量越高其温敏性越明显; 同样, MAA含量越高则表现为更高的pH响应性。因此，配制适当的凝胶粒子复合组分制成的膜可用于不同的药物输送或分离不同分子量的物质。
1.2.4光子晶体
单分散的微凝胶粒子可以组装成晶体状的胶体粒子组，从而会产生布拉格衍射现象[23]。所以温度及pH双重敏感微凝胶也可用于窄带光学衍射滤光膜、非线性光学开关等领域。
Debord等[24]先通过自由基沉淀聚合制备了粒径在210nm的P(NIPAM-co-AAc)微凝胶，再将该微凝胶经过离心沉降组装成胶体晶体。研究发现当温度在该微凝胶的体积相转变温度以下时，胶体晶体处于有序状态，会呈现灿烂的色彩且较粘，可以观测到一较尖锐的布拉格衍射峰；当温度高于积相转变温度时，其会变成无序的且混浊的无色液体。AAc的引入可以用来调节微凝胶的溶胀度，pH>5时，羧酸根离子化，增强了聚合物链的亲水性和静电斥力，使得凝胶进一步溶胀，抑制了体积相转变，而pH<5时，羧酸处于质子化状态，微凝胶温敏性最大。
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