NIPA系温度敏感水凝胶及分析应用

本文考察了近几年来，以Ｎ－异丙基丙烯酰胺（ＮＩＰＡ）为基础的温敏材料的发展情况，并对相关的理论研究和合成方法进行了讨论，对智能材料的开发、药物释放、酶法分析及免疫分析诸方面的应用进行了简单的总结。     

温度及pH值敏感水凝胶的合成和应用

直接将丙烯酸单体与N-异丙基丙烯酸胺共聚交联合成了温度及pH值敏感的水凝胶。包埋于水凝胶中的药物的释放随温度升高和pH值增大而加快，药物的释放兼有温度和pH值敏感性，对pH值的响应更加显著。     

N—异丙基丙烯酰胺系温度敏感聚合物和水凝胶的研究进展

综述了近几年来Ｎ－异丙基丙烯酰胺系温度敏感聚合物和水凝胶研究的最新进展，对其合成方法，性质与结构的关系和开发应用研究都作了较详尽的报道。     

刺激响应型超分子凝胶

随着超分子化学的日益发展,刺激响应型超分子凝胶作为一种超分子材料受到人们广泛关注。超分子凝胶是由非共价键作用力自组装而成,基于这一特性,当超分子凝胶受到外界刺激（如温度、光、pH、化学物质、机械力等）时,该凝胶能够产生响应,如溶胶-凝胶转化、颜色变化或荧光变化等。刺激响应型超分子凝胶在离子识别材料、自修复材料、生物材料等领域展现出了非常好的应用前景。本文综述了近五年来刺激响应型超分子凝胶的研究进展,并根据刺激种类的不同,将超分子凝胶分为以下几类：热敏感型超分子凝胶、化学物质和pH响应型超分子凝胶、光敏感型超分子凝胶、氧化还原响应型超分子凝胶、机械力刺激响应型超分子凝胶和多重刺激响应型超分子凝胶。本文根据上述分类对超分子凝胶进行了介绍,同时对该研究领域作了展望。     

智能纳米水凝胶的刺激响应性研究进展

智能纳米水凝胶在药物输送与可控释放、医学诊断、生物传感器、微反应器、催化剂载体等方面有良好的应用前景。结合本课题组近年来的研究成果,分别介绍了具有温度刺激响应性、pH刺激响应性、光刺激响应性、磁场刺激响应性、分子识别刺激响应性和多重刺激响应性智能纳米水凝胶的研究进展。另外,对这几种智能纳米水凝胶目前存在的问题和今后的发展方向提出了一些粗浅的看法。     

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     

环境敏感水凝胶的研究进展

综述了环境敏感水凝胶在制备、功能性及其应用方面的研究进展 ,尤其是温敏水凝胶、pH敏感水凝胶和盐敏水凝胶的研究状况 ,也对光敏和生物分子敏感水凝胶进行了简单评述     

温度敏感的PLGA-PEG-PLGA水凝胶的合成、 表征和药物释放

用聚乙二醇PEG1000和4600引发乙交酯(GA)和L-丙交酯(L-LA)开环共聚合得到一系列数均分子量为3000~7000的PLGA-PEG-PLGA水凝胶材料. 综合应用动态粘弹谱仪和相图, 系统报道了该凝胶力学性质和溶胶-凝胶转变的关系, 凝胶区间的模量在102~104 Pa之间. 用荧光光谱证明了该三嵌段聚合物形成胶束的性质并测定了临界胶束浓度, 验证了凝胶由胶束形成的机理. 凝胶中的头孢他定释放呈现一定程度的缓释作用.     

载银离子PLGA-PEG-PLGA温度敏感水凝胶的制备及体外抗菌性能

利用聚乙二醇(PEG 1000)引发乙交酯和 D,L-丙交酯开环共聚合, 制备了聚丙交酯乙交酯(PLGA)三嵌段共聚物(PLGA-PEG-PLGA)温敏水凝胶材料; 利用核磁共振氢谱( ¹H NMR)确定了产物的结构及组成. 通过还原硝酸银的方法制备银纳米粒子(AgNPs), 并将其与PLGA-PEG-PLGA三嵌段共聚物水凝胶混合, 制得新型AgNPs/PLGA-PEG-PLGA复合水凝胶; 对该复合水凝胶的相关性能进行了表征. AgNPs/PLGA-PEG-PLGA复合水凝胶仍然具有温敏性能, 随着温度升高可发生溶胶-凝胶的相转变; 还可以持续释放银纳米粒子, 从而发挥抗菌性能. 体外细胞实验结果表明, AgNPs/PLGA-PEG-PLGA复合水凝胶具有良好的生物相容性, 未见明显细胞毒性, 是具有应用前景的新型复合水凝胶.     

单根DNA短链构筑pH响应超分子水凝胶

设计合成了一条包含两段自互补序列和一段富含胞嘧啶(C)序列的DNA单链.在碱性条件下,两段自互补序列可通过分子间自组装形成一维DNA纳米线,调节p H至酸性条件后,胞嘧啶序列通过形成双分子i-motif结构将纳米线交联,从而形成DNA水凝胶.当加入酸或碱调节体系的p H时,水凝胶的力学强度会发生变化.在p H为5.3时,水凝胶力学强度达到最大,增大或减小p H都会使水凝胶强度降低.同时,改变DNA单链浓度也能够调节水凝胶的力学强度.此凝胶制备过程原料合成简便,无需涉及不同DNA链定量配比的问题,大大简化了实验操作;另外i-motif结构在形成与解离两态之间的转换非常迅速,在几秒钟之内便可完成,也赋予该凝胶快速p H响应的特性.     

药物缓释载体用温敏性水凝胶

近年来温敏性水凝胶作为药物缓释载体的研究十分广泛。本文在简要介绍了温敏性水凝胶的结构与性质、蛋白质的包埋技术和释药机理后,较为详细地综述了温敏性水凝胶在药物控制释放领域中的应用情况。     

快速响应大孔聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的合成及表征

以聚乙二醇6000为成孔剂,由自由基引发N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和丙烯酸(AAc)共聚交联得到大孔凝胶,研究了凝胶对环境温度的响应性能.在凝胶制备过程中,PEG6000分子充当成孔剂,得到的凝胶具有大孔结构.这种大孔结构有利于水分子的进出,大孔凝胶对温度变化有较快的响应速率.增加亲水单体AAc的含量,凝胶的LCST有所升高,凝胶的亲水性增强,在较低温度下凝胶的溶胀率也随之升高.振荡实验表明,所得的大孔凝胶具有反复使用的能力.     

Studies of sodium humate/polyacrylamide/clay hybrid hydrogels. I. Swelling and rheological properties of hydrogels

A type of novel hybrid hydrogels from sodium humate (SH), polyacrylamide (PAM), and hydrophilic Laponite clay were prepared using potassium persulfate (KPS) as the initiator and N,N′-methylenebisacrylamide (MBA) as the cross-linker. The structures of the hydrogels were characterized by field emission scanning electron microscope and FTIR. Their swelling properties, swelling mechanism and rheological properties were also investigated. Experiments show that the composite is heterogeneous in the PAM/SH hydrogel system, while the clay collaborates with SH and improves the network structure of PAM/SH/clay hydrogel. High water-absorbing capability is shown for both hydrogel systems. Han plot proves that clay and SH are compatible with PAM for PAM/SH/clay hydrogels.     

Conductivity and fluorescence studies on the micellization properties of sodium cholate and sodium deoxycholate in aqueous medium at different temperatures: Effect of selected amino acids

In order to add to the existing knowledge of aqueous solution behavior of bile salts in presence of amino acids, the micellization properties of sodium cholate (NaC) (1 to 20) mmol · kg⁻¹, and sodium deoxycholate (NaDC) (0.5 to 10) mmol · kg⁻¹ in 0.1 mol · kg⁻¹ aqueous solution of glycine, leucine, methionine, and histidine have been investigated at different temperatures (293.15 to 318.15) K at intervals of T = 5 K by using conductivity and fluorescence probe studies. The critical micelle concentration (CMC) values have been determined and elucidated in terms of hydrophobicity as well as hydrophilicity of NaC and NaDC in aqueous solution of these additives. Thermodynamic parameters of micellization viz. standard Gibbs free energy (Δ_micG^o), standard enthalpy (Δ_micH^o), and standard entropy (Δ_micS^o) have also been calculated to extract information regarding the nature of micellization of bile salts in aqueous solutions. The (enthalpy + entropy) compensation plots have been interpreted to the contribution of chemical part towards micellization or stability of the micelle formed.     

聚丙烯酰胺-g-聚苯胺的导电水凝胶的制备及性能研究

通过两步聚合得到既具有良好力学强度又具有优良导电性能的聚丙烯酰胺-g-聚苯胺复合水凝胶.首先,丙烯酰胺和N-(4-氨苯基)丙烯酰胺在钴源γ-射线辐照下共聚形成聚丙烯酰胺水凝胶;然后,苯胺在具有微观多孔结构的聚丙烯酰胺凝胶中吸附,在过硫酸铵的作用下与凝胶的苯胺侧基发生接枝聚合,得到聚丙烯酰胺-g-聚苯胺水凝胶,并形成聚苯胺连续导电通道.改变辐照时间和辐照剂量率,所获得的聚丙烯酰胺水凝胶的凝胶分数随着辐照剂量的增加逐渐增大,而溶胀率随着辐照剂量的增加呈先增后减的趋势,表明凝胶的交联程度随辐照剂量呈规律性变化;辐照交联聚合的单体浓度对凝胶的性能,如溶胀率、微观结构和机械性能等也有影响.酸掺杂后,聚丙烯酰胺-g-聚苯胺复合凝胶的电导率达到9 S/m.     

Supramolecular Hydrogels Based on L‐Phenylalanine Derivatives with a Positively Charged Terminal Group

A new hydrogelator based on L ‐phenylalanine with a long hydrophobic chain and positively charged terminus was synthesized, and its gelation behavior in H₂O was investigated. Polarized optical microscopy (POM), field emission scanning electron microscopy (FE‐SEM), and X‐ray diffraction (XRD) results indicate that the hydrogelator self‐assembles into fibres‐like aggregates which then lead to the formation of a hydrogel. ¹H‐NMR and CD spectra of hydrogels and aqueous solution revealed that intermolecular H‐bonding between the amide groups was the driving force for gelation. A luminescence study, in which ANS (8‐anilinonaphthalene‐1‐sulfonic acid) was used as a probe, indicated that the hydrophobic interactions between long chains were the driving force for gelation. Consequently, it was proved that the hydrogelator self‐assembles into fibre‐like aggregates and then forms supramolecular hydrogels through the H‐bonding and hydrophobic interactions.     

海藻酸-磷脂微囊复合水凝胶的制备、表征及毒理学分析

采用薄膜分散法合成磷脂微囊,根据胶粒的双电层理论,通过在微囊中加入氯化锰、氯化钙和氯化镁电解质溶液,使微囊处于相对稳定的状态.研究发现加入氯化锰和氯化钙溶液,微囊胶体的粒径没有明显的变化,但加入一定浓度氯化镁溶液,其粒径明显变大.为了进一步增加磷脂微囊稳定性,将氯化锰、氯化钙、氯化镁磷脂微囊胶体分别与海藻酸钠(SA)溶液混合.结果表明,氯化镁与SA几乎不能形成水凝胶,氯化钙与SA形成水凝胶能力强于氯化锰.微囊胶体溶液中的磷脂酰丝氨酸(PS)可以与Ca~(2+)和Mg~(2+)键合形成PS-Ca~(2+)和PS-Mg~(2+),但不能与Mn~(2+)键合形成PS-Mn~(2+).对氯化钙磷脂微囊与海藻酸钠合成的复合水凝胶的形貌、溶胀率及细胞毒性进行了表征,结果表明,氯化钙与SA形成的水凝胶可以捕获胶体中磷脂微囊,且形貌规整,结构稳定,无细胞毒性.     

P(AMPS-co-BMA)水凝胶的电场敏感性及电刺激响应机理

以离子型单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)及非离子型单体甲基丙烯酸丁酯为原料, 偶氮二异丁腈为引发剂, N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂, N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 通过自由基聚合合成了一系列聚离子浓度不同的聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-co-甲基丙烯酸丁酯)电场敏感性水凝胶. 研究了其在去离子水及NaCl溶液中的溶胀行为. 结果表明, 该水凝胶在去离子水中的平衡溶胀度在236.4~298.5之间, 其溶胀速率随着AMPS用量的增加而增加; 并且随着凝胶内部聚离子浓度的增加, 凝胶在NaCl溶液中的消溶胀速率及消溶胀度逐渐减小. 凝胶的电刺激响应性能研究结果表明, 在电场存在下, 凝胶在NaCl溶液中的溶胀行为与凝胶内部聚离子浓度和溶液中NaCl浓度的相对大小有关, 当凝胶内部聚离子浓度大于溶液中NaCl浓度时, 凝胶溶胀, 反之则凝胶消溶胀; 而且, 凝胶在电场作用下的偏转行为同样与凝胶内部聚离子浓度和溶液中NaCl浓度的相对大小有关, 当凝胶内部聚离子浓度大于溶液中NaCl浓度时, 偏向阴极, 反之则凝胶偏向阳极. 另外, 在电场存在下, 凝胶在NaCl溶液中的电偏转速度与环境温度密切相关.     

壳聚糖及其衍生物水凝胶的研究进展

综述了近年来壳聚糖及其衍生物水凝胶的研究工作进展,介绍了水凝胶的制备方法和应用,尤其是在生物医药方面的广泛应用,并对其未来进行了展望。     

水凝胶中物质扩散过程研究进展

主要从模型理论和实验研究方法两个方面综述了国内外聚合物水凝胶中物质扩散行为研究进展.水凝胶中扩散理论模型主要有自由体积模型、流体力学模型、位阻效应模型三大类;实验研究方法主要分为间接法和实时法两种.