明胶-聚异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀动力学

采用明胶（Gel)和N－异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为原料，制备了Gel/聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）水凝胶系列；研究了原料配比、pH值及温度对水凝胶溶胀速度的影响。结果表明，当温度大于PNIPAM的最低临界溶液温度（LCST）值时，Gel/PNIPAM水凝胶的溶胀速度随着组分中PNIPAM的增加而降低，且溶胀过程以扩散渗透控制为主。而pH对水凝胶溶胀速度的影响与温度有关。Gel/PNIPAM配比为5／5，温度大于LCST时，水凝胶的pH敏感性受明胶控制；温度低于LCST时，pH对水凝胶的溶胀速度的影响很小。     

聚丙烯酰胺/聚异丙基丙烯酰胺互穿网络水凝胶的制备与性能

采用分步法用电子加速器辐射合成了聚丙烯酰胺(PAAm)/聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)互穿网络水凝胶,并考察了温度、pH值、离子强度对其溶胀性能的影响.研究表明:互穿水凝胶具有温度敏感性,且其体积相变与互穿网络中PAAm和PNIPAAm含量有关,随着网络中PAAm含量的增加水凝胶的体积相变趋于平缓,可以通过改变PAAm和PNIPAAm的组成比来控制水凝胶的体积相变行为.此外,互穿水凝胶还具有pH敏感性和一定的抗盐性.     

新型pH及温度敏感性水凝胶

水凝胶是由三维交联网络结构的高聚物和介质共同组成的多元体系 ,因其独特的刺激响应行为 ,已在药物释放体系、物料分离、化学机械、人工肌肉等领域显示了良好的应用前景[1,2 ] .在人体体液这种复杂的环境中 ,水凝胶同时受到ｐＨ和温度等多重刺激作用 ,因此 ,研究多重响应性水凝胶具有重要意义 .聚氨酯作为一种广泛应用的高分子材料具有结构易调节、力学性能优异及生物相容性好等特点 ,在生物医学领域可将其用作假肢部件、外科用置入管、隐形眼睛等 .已有文献报道了ｐＨ敏感性聚氨酯水凝胶[3～ 5] ,但对多重响应性聚氨酯基水凝胶的报道还很…     

温度及pH敏感N-异丙基丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的合成与性能研究

用顺丁烯二酸酐 (MAH)对具有分子包结能力的 β 环糊精 (β CD)进行化学改性 ,合成出了丁烯二酸单酯化 β CD单体 (MAH β CD) .通过氧化还原自由基引发MAH β CD与N 异丙基丙烯酰胺 (NIPA)聚合 ,合成出含 β CD结构单元的新型水凝胶 .用核磁共振、红外光谱及元素分析对MAH β CD单体及共聚物的结构和组成进行了表征 .溶胀研究结果表明 ,该水凝胶具有较好的pH、温度及离子强度敏感性 ;并且水凝胶在较高羧基(—COOH)含量和弱碱环境中 ,仍能表现出明显的温敏性     

N-异丙基丙烯酰胺温度敏感性水凝胶相转变动力学研究及其应用

 研究指出表观二级动力学方程可以很好地描述N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的溶胀和消溶胀动力学.即溶胀动力学方程为dR/dt=k₁(R_e-R)²,消溶胀动力学方程为-dR/dt=k_c(R-R_e)².把这种水凝胶用于分离高分子水溶液时可引入“单位溶张比分离循环的合理时耗”这样一个参量.它根据溶胀和消溶胀过程中的起始溶胀比、平衡溶胀比、表观溶胀动力学常数和表观消溶胀动力学常数求出.具体公式为△t₁(T_s,T_c)=2/[R_c(T_s)-R₀(T_s)]²k_s(T_s)+15/[R₀(T_c)- R_s(T_c)]²k_c(T_c)^1/2在理想情况下,分离过程的“总合理时耗”与△t_1成正比,比例系数为分离过程中的除水总量与干凝胶用量的比值,即△t_r=W_W/WG·△t₁.当根据二个动力学方程求得的总时耗计算值处于(0.9△t_r,1.1△t_r)范围内时,表明所选干凝胶用量和循环溶胀比区段均合适.     

快速响应的温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备及表征

以不同浓度的β-环糊精水溶液为反应介质制备了一系列快速响应的温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶。利用SEM观察其表面形态,并测定了不同温度下达到平衡时水凝胶的溶胀比,研究了水凝胶的去溶胀动力学。结果表明,与传统水凝胶相比,该水凝胶的溶胀性能略有提高,并且对温度的变化具有非常快的响应速率。以0·25(wt)%的β-环糊精水溶液中制备的水凝胶为例,该水凝胶仅1min内就失去约94%的水,而传统水凝胶在15min内仅失去66%左右的水。     

多孔聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的制备与缓释性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和聚乙二醇(PEG)为原料,以60Co-γ射线为放射源制备了快速响应聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)多孔水凝胶。用红外光谱分析了水凝胶的结构,并测定了水凝胶的溶胀动力学、退溶胀动力学和平衡溶胀率。结果表明,PEG分子仅在聚合交联过程中充当成孔剂,不参与反应,反应后可被除去;水凝胶具有明显的温度敏感性,成孔剂的添加提高了水凝胶的溶胀性能和LCST。选用阿司匹林为模型药物,对水凝胶的药物缓释性能进行了初步研究。     

快速温度敏感聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)水凝胶的制备及性能研究

于 4 8℃下制备快速温度敏感聚 ( N -异丙基丙烯酰胺 -co-丙烯酰胺 )水凝胶 ,其在室温具有较大的平衡溶胀率 .通过改变丙烯酰胺的含量可以调节水凝胶的较低临界溶解温度     

温度及pH敏感聚（丙烯酸）／聚（N—异丙基丙烯酰胺）互穿聚合物网络水凝胶的...

合成聚（丙烯酸）／聚（Ｎ－异丙基丙烯酰胺）互穿聚合物网络（ＰＡＡｃ／ＰＮＩＰＡ ＩＰＮ）水凝胶，具有温度及ｐＨ双重敏感特性。这种水凝胶在弱碱性条件下的溶胀率远大于酸性条件下的溶胀率。在酸性条件下，随着温度上升，凝胶的溶胀率也随之逐渐上升；而在弱碱性条件下，温度低于聚（Ｎ－异丙基丙烯酰胺）（ＰＮＩＰＡ）的较低临界溶解温度（ＬＣＳＴ）时，溶胀率也随着温度的上升而上升，而温度达到ＬＣＳＴ时，凝胶的溶胀率     

温度及pH敏感性水凝胶的合成及性能研究

乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸共聚物／聚丙烯酸β-羟基丙酯互穿网络水凝胶具有温度及PH双重敏感特性。经验证,在蒸馏水中,聚丙烯酸β－羟基丙酯与丙烯酸间存在络合作用,在缓溶液中,没有这样络合作用。     

水凝胶pH传感器新技术的研究进展

pH值是许多领域的重要监测指标之一.许多化工生产中需要精确、 实时地监测pH值,生物化学和生物医学领域对微环境的pH值监测有较大的需求.水凝胶pH传感器是一种将响应型水凝胶与传感器结合的新型pH值监测技术,由于其具有微型化和智能性等特点,可应用于化学化工、生物医疗、环境检测等领域.本文综述了近年来水凝胶pH传感技术的研...     

磁性半互穿网络智能水凝胶的合成及性质评价

以甲基丙烯酸(MAA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、丙烯酰胺(AM)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用IPN技术并结合磁性的γ-Fe₂O₃增强剂,在水溶液中制备了半互穿网络水凝胶(PMAA/PAM-NIPAAm/γ-Fe₂O₃),研究了水凝胶的溶胀性﹑热稳定性和电磁性。实验表明,水凝胶形成稳定的IPN互穿网络结构且该水凝胶具温度、pH双重敏感性和顺电磁性。所合成的水凝胶在低临界溶解温度31℃以下,具有明显正向温敏性,高于此温度,水凝胶的温度敏感性会逐渐减弱。产品成功克服了NIPAAm类水凝胶的温缩性。     

壳聚糖-碳纳米管/壳聚糖半互穿网络水凝胶的机械性能及pH敏感性

为制备具有较高机械性能的壳聚糖凝胶, 设计将壳聚糖-碳纳米管复合物引入壳聚糖凝胶网络. 以戊二醛为交联剂, 采用冷冻干燥的方法制备了一系列壳聚糖-碳纳米管/壳聚糖半互穿网络凝胶. 测试了凝胶的机械性能, 考察了凝胶在不同pH值缓冲溶液中的去溶胀和溶胀行为. 实验结果表明, 添加壳聚糖-碳纳米管复合物的凝胶与普通壳聚糖凝胶相比机械强度明显增加, 而凝胶本身的pH敏感性不受影响.     

Chitosan‐Based Thermo/pH Double Sensitive Hydrogel for Controlled Drug Delivery

A series of thermo/pH sensitive N‐succinyl hydroxybutyl chitosan (NSHBC) hydrogels with different substitution degrees of succinyl are prepared for drug delivery. Rheology analysis shows that the gelation temperature of NSHBC hydrogels is 3.8 °C higher than that of hydroxybutyl chitosan (HBC) hydrogels. A model drug bovine serum albumin (BSA) is successfully loaded and released. NSHBC hydrogels show excellent pH sensitivity drug release behaviors. After incubation for 24 h, 93.7% of BSA is released from NSHBC hydrogels in phosphate buffer saline (PBS) (pH 7.4), which is significantly greater than that of 24.6% at pH 3.0. In contrast, the release rate of BSA from HBC is about 70.0% at pH 3.0 and 7.4. Thus, these novel hydrogels have the prominent merits of high adaptability to soluble drugs and pH sensitivity triggered release, indicating that NSHBC hydrogels have promising applications in oral drug delivery.     

The Peculiar Response of DNA Hydrogel Fibers to a Salt and pH Stimulus

DNA hydrogels which are composed of an entangled network without a crosslinker are synthesized and examined in regards to their sensitivity to salt and pH changes. The DNA hydrogel fibers only exhibited a marked response – that is a fast and large change in length – under biological conditions ([Na⁺] = 0.15 M at pH = 7) and are therefore suitable materials for bio‐inspired devices.

     

N-(2-磺酸基苯甲基)壳聚糖的合成、表征及其水凝胶的pH敏感性

通过两步反应合成了水溶性的N-(2-磺酸基苯甲基)壳聚糖(SBCS), 用IR, 1H NMR和UV-Vis谱对产物的结构进行了表征. 用胶体滴定法测定了N上2-磺酸基苯甲基的取代度. 以戊二醛为交联剂制备了N-(2-磺酸基苯甲基)壳聚糖水凝胶(SBCSG), 考察了凝胶在不同pH值缓冲溶液中的溶胀行为. 实验结果表明, SBCSG溶胀度随着凝胶交联度的增大而减小. 在碱性介质中SBCSG的溶胀度显著增大, 而在酸性介质中溶胀度显著减小, 在pH= 5.0缓冲液中的溶胀度达到最小值. SBCSG在碱性介质中的溶胀度随着侧链N上2-磺酸基苯甲基取代度增大而增大. 在pH=7.4的人工肠液和pH=1.0的人工胃液中SBCSG的溶胀-收缩具有可逆性, 显示出良好的pH敏感性. 有望作为pH敏感口服结肠定位给药系统药物载体.     

Composite of SiO2 and Hydrogel Having Microphase Separated Structure: Physical Properties Dependence on pH

Abstract

Organic-inorganic composite gel was prepared by using PEG-modified urethane acrylate (PMUA) gel and tetraethoxysilane (TEOS). PMUA gel was prepared by the phase-inversion emulsion polymerization of PMUA emulsion. The gelation of PMUA emulsion using this method enables PMUA gel to swell with H₂O, TEOS, and ethanol. Hydrolysis and condensation reaction rates of the sol-gel process are strongly influenced by the pH controlled by catalysts such as HCl and NH₄OH. Additionally, the morphology on the cross section of composite and the amount of silica ingredient incorporated into the composite gel were dependent on solvent, the molar ratio of H₂O to TEOS, as well as the pH value.

As the silica content increased, due to hydrogen bonds interacting between PMUA gel and SiO₂, particles, the tensile strength of composites considerably increased, whereas the elongation at break decreased. The incorporation of silica ingredient in PMUA gel/silica composites was verified with FTIR/ATR and SEM. The amount of the silica component in the composite was indirectly investigated by using TGA thermal analysis.     

Conductive Tough Hydrogel for Bioapplications

Biocompatible conductive tough hydrogels represent a new class of advanced materials combining the properties of tough hydrogels and biocompatible conductors. Here, a simple method, to achieve a self‐assembled tough elastomeric composite structure that is biocompatible, conductive, and with high flexibility, is reported. The hydrogel comprises polyether‐based liner polyurethane (PU), poly(3,4‐ethylenedioxythiophene) (PEDOT) doped with poly(4‐styrenesulfonate) (PSS), and liquid crystal graphene oxide (LCGO). The polyurethane hybrid composite (PUHC) containing the PEDOT:PSS, LCGO, and PU has a higher electrical conductivity (10 × ), tensile modulus (>1.6 × ), and yield strength (>1.56 × ) compared to respective control samples. Furthermore, the PUHC is biocompatible and can support human neural stem cell (NSC) growth and differentiation to neurons and supporting neuroglia. Moreover, the stimulation of PUHC enhances NSC differentiation with enhanced neuritogenesis compared to unstimulated cultures. A model describing the synergistic effects of the PUHC components and their influence on the uniformity, biocompatibility, and electromechanical properties of the hydrogel is presented.     

N－(4-羟基-3-甲氧基苯甲基）壳聚糖的制备及其水凝胶的pH敏感性

N－(4-羟基-3-甲氧基苯甲基）壳聚糖的制备及其水凝胶的pH敏感性;壳聚糖;改性;pH敏感性;水凝胶;溶胀度;释药