[发明专利]基于磁性纤维素纳米晶的光热响应药物缓释水凝胶的制备

说明书

本发明涉及基于磁性纤维素纳米晶的光热响应药物缓释水凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)利用酸水解的方法从植物原料制备CNC溶液；(2)往CNC溶液中，引入不同价态的铁离子，并在碱性条件下原位合成磁性纳米颗粒，得到胶体溶液；(3)往步骤(2)所得胶体溶液中加入高分子单体、引发剂、交联剂和催化剂，反应，即制得目的产物。与现有技术相比，本发明以CNC溶液为原料，以磁性纳米颗粒的原位生长为基础，通过加入不同含量、不同种类的聚合物，可以实现光热响应载药水凝胶的制备及光控药物释放。

技术领域

本发明属于凝胶材料技术领域，涉及一种基于磁性纤维素纳米晶的光热响应药物缓释水凝胶的制备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人们对水凝胶的需求量越来越大，对其具备的功能要求也越来越高。聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)和聚N,N-二乙基丙烯酰胺(PDEAm)具有在温度高于32℃时由亲水性转变为疏水性的相变特性，该温度与人体体温相近，因此该聚合物被广泛用于水凝胶的制备。但由于该聚合物力学性能差，制备得到的水凝胶柔韧性差，拉伸断裂强度仅有5kPa，容易脆裂，这也限制了此类水凝胶的实际应用。本申请正是为了改善上述问题而提出的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于磁性纤维素纳米晶的光热响应药物缓释水凝胶的制备。通过以CNC溶液为原料，以磁性纳米颗粒的原位生长为基础，通过加入不同含量、不同种类的聚合物，可以实现光热响应载药水凝胶的制备及光控药物释放。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于磁性纤维素纳米晶的光热响应药物缓释水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)利用酸水解的方法从植物原料制备CNC(纤维素纳米晶)溶液；

(2)往CNC溶液中，引入不同价态的铁离子，并在碱性条件下原位合成磁性纳米颗粒，得到胶体溶液；

(3)往步骤(2)所得胶体溶液中加入高分子单体、引发剂、交联剂和催化剂，反应，即制得目的产物。

进一步的，步骤(1)中，酸水解所用的酸为强酸，其具体步骤为：取植物原料加入质量比1:1的强酸和去离子水的混合溶液中，加热水解，再加去离子水稀释，静置，离心，透析，超声，即得到CNC溶液。

更进一步的，所述强酸为硫酸或盐酸；

加热水解的工艺条件为：在65℃下水解1-2h。

进一步的，所述的植物原料为棉、麻或木浆。

进一步的，步骤(2)中，引入的不同价态的铁离子为Fe²⁺和Fe³⁺，其中，Fe²⁺来源于FeCl₂·4H₂O，Fe³⁺来源于FeCl₃·6H₂O；

碱性条件通过加入氨水来调节，其加入量满足调节溶液pH值至10以上。

更进一步的，Fe²⁺、Fe³⁺和氨水的加入摩尔比为1-1.3:2:10。

进一步的，步骤(2)中，CNC与生成的磁性纳米颗粒的质量比为10-13:1。

进一步的，步骤(3)中，所述的高分子单体为N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和/或N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAm)。当两者同时加入时，NIPAm和DEAm的质量比为(1:1)。

进一步的，所述的引发剂为自由基引发剂，其具体选自AIBN(偶氮二异丁腈)、BPO(过氧化二苯甲酰)、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或几种。

进一步的，所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。