一種n-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微凝膠的制備領(lǐng)域，特別涉及一種N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高分子水凝膠是由三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高分子化合物和水作為溶劑形成的體系，組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子化合物間以化學(xué)鍵、氫鍵、范德華力、分子鏈段間的纏繞等連接。環(huán)境響應(yīng)型高分子凝膠一般由具有環(huán)境敏感的高分子合成，其結(jié)構(gòu)、物理性能可以隨外界環(huán)境的改變而特異性變化。在環(huán)境響應(yīng)型水凝膠中，典型的和應(yīng)用廣泛的是溫敏凝膠，在檢測器件和藥物控釋等領(lǐng)域運(yùn)用廣泛。
[0003]N-異丙基丙烯酰胺凝膠以及其衍生物在外界刺激(溫度、pH等)下，凝膠內(nèi)部相變引起交聯(lián)結(jié)構(gòu)改變，從而導(dǎo)致凝膠體積的改變。N-異丙基丙烯酰胺凝膠是典型的溫敏凝膠，其胺基基團(tuán)在低溫下與水產(chǎn)生氫鍵，而高溫時這種氫鍵被破壞從而疏水體積收縮，其最低轉(zhuǎn)變溫度為32°C，這種特殊的刺激性相轉(zhuǎn)變性能的凝膠在科學(xué)研宄以及應(yīng)用領(lǐng)域方面的前景引起研宄學(xué)者廣泛的關(guān)注。
[0004]在諸多的功能化的N-異丙基丙烯酰胺凝膠復(fù)合材料中，N-異丙基丙烯酰胺微凝膠球賦予了 N-異丙基丙烯酰胺凝膠在生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，其溫敏特性，相變引起體積的變化等特性得以表現(xiàn)，與N-異丙基丙稀酰胺凝膠的應(yīng)用前景吻合。Shin-HyunKim等在Chemical Communicat1n, 2013，49，1865-1867上報道了利用油水分離的原理及設(shè)計微通道的方法制備了金納米棒ON-異丙基丙烯酰胺凝膠微囊，其粒徑在10ym左右。申請人發(fā)表在 Journal of Applied Polymer Science，2013，127，2422-2426 的工作報道了用微流體的方法制備環(huán)境響應(yīng)的碳納米管/高分子的復(fù)合微凝膠。目前制備N-異丙基丙烯酰胺微凝膠的方法主要存在以下缺陷:工藝步驟較多、成本較高，而且分散性不好，限制了 N-異丙基丙烯酰胺微凝膠材料的應(yīng)用。因此，尋找工藝簡單、分散好、顏色鮮艷的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠的合成方法成為必要。目前未見制備如上所述微凝膠的報道。
[0005]近年來，具有各種形狀和性能的微米級粒子的制備受到越來越多的關(guān)注。微流體技術(shù)及微反應(yīng)器的出現(xiàn)給制備單分散功能微球帶來了新的生機(jī)。將相應(yīng)的微流體技術(shù)應(yīng)用到凝膠領(lǐng)域可以制備單分散功能化微凝膠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的制備方法，該方法制備工藝簡單，制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球，具有穩(wěn)定的體積且具有體積隨溫度變化而變化的性能及鮮艷的顏色，可以用作藥物負(fù)載和裝飾。
[0007]本發(fā)明的一種N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的制備方法，包括:
[0008](I)將N-異丙基丙烯酰胺單體和過硫酸鉀加入到去離子水中，攪拌溶解，然后加Λ N, N-亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌，加入羅丹明B染色劑，攪拌，得到穩(wěn)定的紅色溶液；其中，ImL混合溶液中N-異丙基丙烯酰胺、過硫酸鉀、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺和羅丹明B的質(zhì)量分別為 0.05 ?0.2g，0.015g，0.005g 和 0.25mg ；
[0009](2)截取兩段內(nèi)徑相同的聚四氟乙稀微管A和B，將A和B從同一側(cè)插入到聚四氟乙烯微管C中，用環(huán)氧樹脂密封接口處；
[0010](3)將步驟⑴中得到的溶液和豆油分別裝入到注射器中，裝有步驟⑴中所得溶液的注射器與聚四氟乙烯微管B鏈接，另一支裝有豆油的注射器與聚四氟乙烯微管A鏈接，同時推進(jìn)兩支注射器，反應(yīng)產(chǎn)物收集在置于聚四氟乙烯微管C末端的盛有豆油的容器中，靜置，得到N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球。
[0011]所述步驟(I)中攪拌的時間均為30?120min。
[0012]所述步驟(2)中聚四氟乙烯微管A和B的內(nèi)徑為100?500 μπι。
[0013]所述聚四氟乙烯微管A和B的內(nèi)徑為400 μm。
[0014]所述步驟(2)中聚四氟乙烯微管C的內(nèi)徑為1000?2000 μ m。
[0015]所述聚四氟乙烯微管C的內(nèi)徑為1000 μ m。
[0016]所述步驟⑵中聚四氟乙烯微管A和聚四氟乙烯微管B均為部分插入到聚四氟乙烯微管C中。
[0017]所述步驟(3)中聚四氟乙烯微管A的推進(jìn)速度為10?20mL/h。
[0018]所述步驟(3)中聚四氟乙烯微管B的推進(jìn)速度為0.5?4mL/h。
[0019]所述步驟(3)中靜置的時間為60?120min。
[0020]通過調(diào)節(jié)A微管和B微管中溶液的注射速度來制備不同體積的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球，調(diào)節(jié)N-異丙基丙烯酰胺單體的濃度來制備交聯(lián)程度不同的微凝膠，所得到的微凝膠隨所處的環(huán)境溫度不同而體積不同。
[0021]有益效果
[0022](I)本發(fā)明操作簡單，制備過程方便快速；
[0023](2)本發(fā)明制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球具有穩(wěn)定的體積且體積大小可調(diào)控；
[0024](3)本發(fā)明制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球具有較鮮艷的顏色，微凝膠內(nèi)部會隨所處環(huán)境溫度改變而發(fā)生相變，從而導(dǎo)致其體積的改變，在藥物負(fù)載和控制性釋放等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0025]圖1為實施例1制備的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的光學(xué)顯微鏡圖片；
[0026]圖2為制備N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的微通道反應(yīng)裝置示意圖；
[0027]圖3為N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球在微管中形成過程；其中，圖3a為實施例2制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球在微管中形成過程；圖3b為實施例1制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球在微管中形成過程；圖3c為實施例3制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球在微管中形成過程；
[0028]圖4為實施例2制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的光學(xué)顯微鏡圖片；
[0029]圖5為實施例3制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的光學(xué)顯微鏡圖片；
[0030]圖6為實施例4制備得到的N-異丙基丙烯酰胺紅色微凝膠球的光學(xué)顯微鏡圖片。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0032]實施例1
[0033]在室溫下，稱取N-異丙基丙烯酰胺單體2g和過硫酸鉀0.3g置于20mL樣品瓶中，加入去離子水20mL并磁力攪拌30分鐘至溶解，然后向均勻透明的溶液中加入N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.1g并磁力攪拌30分鐘至溶解，再向溶液中加入5mg羅丹明B并磁力攪拌30分鐘得到均勻的紅色溶液。分別截取內(nèi)徑為400 μπι聚四氟乙烯微管A(30cm)、B(31cm)，并截取內(nèi)徑為1000 μ m的微管C(30cm)，將A和B插入到C中，如圖2所示。將上述紅色溶液1mL轉(zhuǎn)移至20mL的注射器中作為分散相，用注射器的針頭與微管B連接，在另一支注射器中加入20mL的大豆油作為連續(xù)相與微管A相連接(如圖2所示)。設(shè)置注射器的推進(jìn)速度，與微管A相連接的注射器的推進(jìn)速度為10mL/h，與微管B相連接的注射器的推進(jìn)速度為2mL/h。在燒杯中加入豆油30mL用來收集制備