pH敏感阳离子聚电解质凝胶的溶胀和释药性能

共聚物;pH敏感阳离子聚电解质凝胶的溶胀和释药性能     

聚两性电解质及其水凝胶的研究进展

对近十年国内外在聚两性电解质及其水凝胶的合成、性质及在工业、生物医药方面的应用作了较全面的综述。     

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。     

聚电解质基的韧性双网络水凝胶纤维

在聚电解质网络中引入氢键作用或共价键作用,分别形成物理-物理交联双网络和物理-化学交联双网络水凝胶纤维,纤维表面经水分蒸发形成类蜘蛛丝样的核-壳纤维结构。这种聚电解质基的水凝胶纤维展现了114.5MPa的高断裂强度、41.73MJ/m~3的高韧性、90%的高阻尼以及湿度响应的超收缩行为。     

聚乙烯醇水凝胶溶胀特性研究

在前文对聚乙烯醇水溶液冰冻凝胶化浓度依赖性研究基础上，对接触浓度（Ｃ）以上聚乙烯醇水溶液通过冰冻－融化处理，制得了一种含水率高达９５～９８％的水凝胶．系统研究了该水凝胶在蒸馏水中的溶胀及溶解特性．得到了一个与实验结果相吻合的溶胀动力学方程：Ｑ１＝Ｑｅ－（Ｑｅ－ＱＯ）／ｅｋｔ，及平衡溶胀比Ｑｅ与浓度之间的定量关系：Ｑｅ＝６０．３－４．４５×１０２Ｃ．发现当冰冻－融化次数Ｎ≤５时，平衡溶胀比Ｑｅ及溶解量Ｗ与冰冻－融化次数（Ｎ）间满足幂函数关系：Ｑｅ。Ｗ通过对聚乙烯醇水凝胶平衡溶胀比与经冰冻处理的聚乙烯醇水溶液特性粘数进行比较，发现反映链间氢键凝聚缠结效应与反映链内氢键凝聚缠结效应的定量指标具有等效性．     

离子键交联的聚两性电解质凝胶在不同pH和不同电解质溶液中溶胀行为研究

以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)形成的离子复合物与丙烯酰胺(AAm)共聚,合成了一种新型的离子键交联的聚两性电解质凝胶(PADA).由于分子之间的氢键作用,PADA凝胶并不是在A/C(负正离子单体摩尔比)为1,而是在A/C为1.55处有最大消溶胀.与共价键交联的聚两性电解质凝胶相比,PADA凝胶的溶胀行为具有更强的pH敏感性.PADA凝胶在不同pH缓冲溶液中的溶胀行为表明,在pH 3~4之间消溶胀程度最大.在偏离该pH区域时凝胶均发生溶胀.但凝胶的溶胀程度在pH<3的酸性溶液中随A/C的增加而降低;而在pH>4的偏碱性溶液中随其增加而增加.在不同价数的离子溶液中,离子浓度对于PADA凝胶的平衡溶胀有着不同的影响.对于一价的NaCl溶液,PADA凝胶有典型的反聚电解质效应.但对于高价的CaCl2和柠檬酸三钠溶液,只在较低的浓度下,才表现出反聚电解质效应.而在较高盐浓度时,随盐浓度的增加其溶胀比反而降低.这可能与高价离子形成的离子键交联有关.与pH对PADA凝胶溶胀程度的影响相似,在CaCl2溶液中,PADA凝胶的溶胀程度随A/C的增加而降低;而在柠檬酸三钠溶液中则刚好相反.这种独特的溶胀行为似乎与高价离子电荷的正负性有关.     

PVA水凝胶的弹性和溶胀特性研究

采用硼酸与聚乙烯醇化学交联方法制备了聚乙烯醇(PVA)水凝胶,通过对PVA水凝胶的弹性与溶胀性能的研究,优选出交联剂硼酸与聚乙烯醇的最佳配比量;探究温度对PVA水凝胶弹性的影响以及时间、矿化度、温度对PVA水凝胶溶胀特性的影响。结果表明,随硼酸用量的增加,PVA水凝胶的溶胀率与弹性模量值都表现出先增大后减小的特征,当硼酸:PVA=10%时,PVA水凝胶的弹性和溶胀特性均最佳;PVA水凝胶在水溶液中溶胀率随时间的增长逐渐增大,40h后基本达到溶胀平衡;随矿化度的增大而减少,耐矿化度强,在10%盐度水中还能膨胀1倍,适用于高矿化度油藏;耐温性强,随温度的增大变化不大,适用于油藏温度。     

辐射合成水凝胶的结构与溶胀特性

辐射合成水凝胶的结构与溶胀特性赵新，崔建春，刘多明，李崔（中国科学院新疆物理研究所，乌鲁木齐，８３００１１）关键词水凝胶，结构，溶胀特性聚合物水凝胶作为一类吸水性功能材料，具有吸液量大，保水性强等特点，在轻化工，医药卫生和农林业部门中得到了广泛的应用...     

海藻酸钠和聚N-异丙基丙烯酰胺半互穿网络水凝胶的溶胀动力学研究

以海藻酸钠 (SA)和N 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)为原料 ,制备出具有温度敏感性的半互穿网络水凝胶 (SA PNIPAMsemi IPN) .主要研究了海藻酸钠用量、水介质温度及pH值对该凝胶溶胀速率的影响 .结果表明 ,在PNIPAM最低临界溶解温度 (LCST)以下 ,该凝胶的溶胀速率随着凝胶网络中SA组分的增加而增大 ,且溶胀速率取决于高分子链的松弛速率 ;pH对凝胶溶胀速率的影响与温度有关 ,温度对溶胀速率的影响与pH有关 .     

聚电解质凝胶的结构与体积相变

N,N-二甲基丙烯酰胺分别与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酸钠经自由基共聚,合成了聚电解质凝胶DS50和DA50,交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。比较了DS50与DA50在不同pH值的缓冲溶液和不同组成的水-丙酮混合溶液中的溶胀特性,并观察到两种凝胶在水-丙酮混合溶液中都会发生体积相变,在上述两类溶液中DS50的溶胀比都比DA50大。测定了未溶胀的DS50的动态贮能模量G′和损耗模量G″,发现G′不随应变和角频率变化,讨论了平衡剪切模量Ge与凝胶中分子链密度的关系。同时还发现,将DS50在纯水中溶胀平衡时的有关实验数据代入Flory的凝胶状态方程并不能得到合理的相互作用参数值。     

双载药丝蛋白水凝胶的构筑及其释药性能研究

可注射水凝胶因其可以长时间在肿瘤病灶部位缓慢释放药物及避免外科手术风险等而备受关注.本工作将载有盐酸阿霉素(DOX)的介孔硅分子筛SBA-15/DOX与混有血管阻断剂康普瑞汀磷酸二钠盐(CA4P)的再生丝蛋白(RSF)水溶液均匀混合后,根据丝蛋白能在多种促进条件下易形成β-折叠构象并成为物理交联点/区域的特性,通过超声...     

α,β-聚-DL-天冬酰胺衍生物水凝胶的合成及其溶胀性能研究

以ＤＬ 天冬氨酸为单体，通过缩合聚合反应合成聚 ＤＬ 丁二酰亚胺，然后用不同比例的乙醇胺和丁二胺进行开环和交联，获得α，β 聚 ＤＬ 天冬酰胺衍生物水凝胶．测定了水凝胶在几种不同溶液中的溶胀比，结果表明该水凝胶在蒸馏水中的溶胀比为１１０～４４０倍，在不同浓度的盐溶液中的溶胀比有不同程度的降低，在０１６ｍｏｌ／Ｌ的抗肿瘤药物５ 氟尿嘧啶（５ Ｆｕ）水溶液中的溶胀比可达１４０倍．研究了聚丁二酰亚胺分子量、溶剂用量及交联剂用量等因素对凝胶溶胀性能的影响．     

P(AA-DAC)两性聚电解质水凝胶的合成及性质

以丙烯酸(AA)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体, 采用水溶液聚合法制备了P(AA-DAC)聚电解质水凝胶. 采用红外光谱和核磁共振等方法对其结构进行了表征. 研究了不同组成比的聚电解质水凝胶在去离子水、不同pH值溶液以及不同离子强度盐溶液中的溶胀行为. 研究结果表明, 摩尔比为1∶1的聚电解质水凝胶表现出典型的两性聚电解质凝胶的溶胀行为. 离子强度对其溶胀行为有着显著影响, 在溶液离子强度较高时, 凝胶网络的溶胀主要受溶剂向凝胶内部扩散所控制, 满足Fick型扩散规律n≤0.5, 随着溶液离子强度的增加, 凝胶网络平衡含水量增加, 扩散系数增大.     

强韧抗溶胀水凝胶的简单构筑及性能

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为原料, 采用循环冻融法制备了前驱体水凝胶(PVA-CS), 并经过浸泡氯化钠溶液和透析后处理构筑了强韧抗溶胀复合水凝胶(PVA-CS-6.16-30). 采用扫描电子显微镜(SEM)、 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、 X射线衍射分析仪(XRD)、 差示扫描量热分析仪(DSC)及流变仪表征了两种水凝胶的微观结构, 采用拉力机测试了其机械性能. 结果表明: 由于结晶微区、 氢键及链缠结等协同交联作用, PVA-CS-6.16-30具备高效能量耗散机制. 与前驱体PVA-CS相比, PVA-CS-6.16-30的交联密度由7.69×10^?4 mol/cm³增加至9.97×10^?4 mol/cm³, 自由水含量由62.8%降低至52.6%, 网络尺寸由6.11 nm降低至5.21 nm, 凝胶分数由58.6%增加至86.8%, PVA结晶度由14.8%增加至17.2%, 其抗拉强度、 断裂伸长率、 韧性及抗压强度分别为2.9 MPa, 229%, 3.3 MJ/m³和7.6 MPa. 此外, 该复合水凝胶还具有优异的耐溶胀与抗蠕变性能. 在37 ℃的PBS缓冲溶液中浸泡7 d后, 其抗拉和抗压强度分别高达2.8和7.5 MPa, 优于常见水凝胶. 商品化的原料、 简单的构筑方法及优异的综合性能有望推动水凝胶在组织工程和生物医疗领域的应用.     

辐射交联制备改性CMC水凝胶的溶胀行为研究

利用丙烯酰胺 (AAm)接枝改性纤维素 ,然后进行羧甲基化反应得到高取代度的丙烯酰胺 羧甲基纤维素钠 (AAm CMC Na) .对该材料进行γ射线辐照制备出新型改性CMC水凝胶 .研究了这种水凝胶的溶胀动力学、交联动力学以及温度、pH值和无机盐浓度对水凝胶溶胀行为的影响 ,并与CMC Na水凝胶进行了比较 .结果表明 ,该水凝胶和CMC Na水凝胶相比 ,优点在于辐照交联所用的剂量下降 ,而且所需的CMC浓度减少 .AAm CMC Na水凝胶的溶胀度随温度升高而增大 ,在pH为 6～ 8范围内达到最大值 ,并随无机盐浓度与吸收剂量增加而下降 ,表现出较好的温度敏感性和pH敏感性 ,可望作为吸水材料和水保持剂     

壳聚糖水凝胶微球的制备与溶胀性能

采用三聚磷酸钠(TPP)和六偏磷酸钠(SHMP)为复合交联剂,制备了离子交联网络结构的壳聚糖水凝胶微球。分析讨论了交联剂质量配比、pH以及离子强度等对壳聚糖微球溶胀性能的影响。结果表明:使用复合交联剂制备的微球的溶胀度比单独使用TPP或SHMP的分别低62.4%和41.3%,交联效率得到明显提高;当m(TPP)∶m(SHMP)=3∶5,交联剂pH=5时,制备的微球交联程度最好,结构最密实;在pH=1.2的缓冲溶液中,溶胀度可达到357%,而且凝胶没有任何破碎。微球具有较好的离子强度和pH敏感性,在酸性介质中有较高的溶胀度。     

聚乙烯醇/丙烯酸共聚物水凝胶的制备及溶胀性

制备了具有pH敏感性的聚乙烯醇(PVA)/丙烯酸(AA)共聚物水凝胶,研究了PVA与AA之间配比、交联剂、引发剂用量对凝胶转化率的影响,对水凝胶的溶胀行为和pH敏感性也进行了详细研究.实验表明PVA与AA的质量比为(1∶9)~(3∶7)之间时,引发剂和交联剂分别为PVA和AA总量的0.2%和0.3%时,凝胶转化率高.随着水溶液pH值从3增加到9,凝胶的溶胀比也相应的增加,表现出明显的pH敏感性.     

几类甲基丙烯酸pH—敏感水凝胶的溶胀行为研究

本文合成了以甲基丙烯酸为基础的各类ｐＨ敏感型水凝胶,并研究它们的溶胀行为。初步探索了水凝胶的组成与其ｐＨ敏感的关系,比较了阴离子型水凝胶、阳离子型水凝胶和两性水凝胶的溶胀热力学动力学行为,得出了两性水凝胶在整个ｐＨ范围内都有一定的溶胀比,且在ｐＨ中性时,其溶胀速率要高于相应的阴离子型和阳离子型水凝胶。     

聚皂凝胶在溶液中的溶胀-消溶胀研究

聚皂是一类疏水改性的聚合物电解质,在其大分子结构中既带有亲水基团又带有疏水基团．通过一定程度的交联,可获得聚皂水凝胶．与近年来颇受关注的智能聚合物水凝胶一样,聚皂凝胶也表现出了相当的环境敏感特性．一般来说,聚合物水凝胶的ｐＨ敏感特性取决于分子链上所含...