聚乙二醇相对分子质量及用量对温敏型PCL-PEG-PCL水凝胶的制备及释药性研究

采用开环聚合法制备PCL-PEG-PCL共聚物,并将其制成温敏性水凝胶,探究了PEG(聚乙二醇)相对分子质量及质量浓度对水凝胶温敏性的影响.水凝胶的相变温度由翻转小瓶法测定.通过FTIR、热分析仪和SEM等技术对其组成及结构进行表征.以疏水性姜黄素(Cur)为模型药物,制备出载Cur PCL-PEG-PCL水凝胶,并研究其体外释药行为.FTIR结果表明:实验制备的共聚物中含有PCL和PEG的链段.热分析结果表明:在25℃~65℃内水凝胶存在相变过程.SEM结果表明:水凝胶剖面具有疏松多孔.体外释药结果表明:PCL-PEG-PCL水凝胶对Cur具有缓释作用,释药机理符合Higuchi骨架溶蚀模型.     

温敏性抗菌水凝胶的制备与控释技术研究进展

温敏水凝胶是一类通过感知温度变化使自身发生相变的智能型聚合物凝胶,通过负载抗菌剂或抗菌性单体制备抗菌水凝胶是近年来药物控制释放、组织工程以及生物免疫等领域关注的热点。本文概述了负载抗菌剂型温敏性抗菌水凝胶的物理交联和化学交联制备技术的研究概况,着重阐述了温敏性抗菌水凝胶的孔径调控、制备材料调控、载药模式调控等技术的研究进展,并对温敏性抗菌水凝胶的控释技术应用前景,特别是在生物质材料领域的应用前景进行了展望。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶微球体积相变的研究

窄分散的聚（Ｎ 异丙基丙烯酰胺）水凝胶微球用乳液聚合方法制备，并用动态和静态光散射对其体积相变进行了研究．与水中聚（Ｎ 异丙基丙烯酰胺）线性单链比较，水中凝胶微球的体积相变温度较高，对温度的响应比较平缓．相变是连续的，有别于大块凝胶非连续的体积变化．在体积相变过程中，凝胶微球始终是密度均一的热力学稳定球体．从相变过程网络密度的变化可以确定，绝大部分的水在收缩过程被排了出来，但在紧缩的凝胶微球中仍含有约７０％的水．     

PNIPAm温敏纳米纤维膜：交联作用下的形貌稳定性和响应行为

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)交联温敏纳米纤维膜作为一种相变温度易于控制的新兴响应性材料,克服了传统PNIPAm块状水凝胶的生产成本高、响应速率慢和PNIPAm非交联温敏纳米纤维耐水性差的缺点,受到广泛研究并应用于智能开关、温度致动器、水油分离、药物、细胞控制释放和伤口敷料等领域。形貌稳定性和快速响应性是温敏纳米纤维膜在重复体积变化过程中最大的挑战,同时也作为评价PNIPAm温敏纳米纤维膜的实用性最重要指标引起了人们广泛的关注。本文全面综述了PNIPAm温敏纳米纤维膜近二十年来国内外的突破性进展和非交联作用下PNIPAm温敏纳米纤维膜的形貌变化和响应性,重点综合分析了物理和化学交联中交联反应类型、交联度、交联时间和交联分子量对PNIPAm温敏纳米纤维膜的形貌稳定性和响应行为的影响,为之后纤维膜的交联处理提供了理论支持,并对PNIPAm温敏纳米纤维膜的发展及应用前景进行了展望。     

温敏性水凝胶在抗菌领域应用的研究进展

智能水凝胶是一种能在水中溶胀而不溶于水的高分子聚合物,且能对外界刺激而作出应答的一类凝胶体系。温敏水凝胶是智能水凝胶的一种,它能根据环境温度的变化而产生体积相转变现象,与抗菌剂复合可使其具有抗菌活性。温敏水凝胶可以根据环境温度的变化间断式地释放抗菌剂,提高抗菌剂的效用时间,可应用于生物、医药、纺织等领域。本文介绍了温敏水凝胶的温敏机理,重点综述了近年来与抗菌剂相结合的丙烯酰胺、泊洛沙姆、壳聚糖及聚乙二醇-b-聚酯类共聚物等温敏性复合水凝胶在抗菌应用方面的研究进展,并探讨了近年来抗菌复合水凝胶研究存在的问题及未来的研究方向。     

载万古霉素PLGA-PEG-PLGA温度敏感水凝胶的体外抗菌性能

利用聚乙二醇（PEG 1500）引发乙交酯和D,L-丙交酯开环共聚合制备聚丙交酯乙交酯（PLGA）三嵌段共聚物（PLGA-PEG-PLGA）温敏水凝胶材料,并通过核磁共振氢谱（¹H NMR）确定产物的结构及组成.应用倒置小瓶法测量得到不同浓度下PLGA-PEG-PLGA水凝胶的溶胶-凝胶相变温度为27~32℃.此外,体外降解实验及细胞毒性实验结果表明,质量分数为25%的水凝胶有满意的降解速度及良好的生物相容性.同时,利用紫外-可见光谱分析了载万古霉素水凝胶的体外药物释放行为,结果表明,万古霉素可以持续释放12 d.抗菌实验结果表明,载万古霉素水凝胶具有良好的抗菌效果.表明PLGA-PEG-PLGA三嵌段温敏水凝胶是一种较理想的万古霉素缓释载体,具有良好的临床应用前景.     

分子印迹智能水凝胶的研究进展

智能水凝胶可以响应外界环境(如温度、pH、溶剂、离子强度、电场、磁场、光、压力和特异分子等)的变化,发生可逆体积相变,从而具有控制释放的能力.将分子印迹技术引入智能水凝胶,制备分子印迹智能水凝胶,不仅可以保持其环境响应性,更赋予其对特异分子的识别性能,从而可以根据外界环境的变化控制其对特定分子记忆功能的开关,实现自动识别并结合或释放特定分子.它有望应用于药物控释、生物传感和免疫分析等领域.本文综述了分子印迹智能水凝胶的研究现状,讨论了其目前所面临的挑战,并展望了其发展前景.     

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。     

黄芩苷对温敏凝胶的模板作用及其形态和性能

以黄酮类化合物黄芩苷作为功能单体,在二甲基甲酰胺溶液中制备得到不同黄芩苷含量的聚异丙基丙烯酰胺水凝胶。通过红外、紫外、扫描电镜和热分析等方法研究了所得凝胶的结构、形态、温敏性和力学性能。结果表明：黄芩苷的加入导致聚合凝胶由无色变为黄色,所得凝胶孔壁出现褶皱,孔洞尺寸随黄芩苷含量的增加而增加。黄芩苷在凝胶基体中主要起到模板作用,它的引入并未改变纯凝胶的体积相转变温度（VPTT）,VPTT仍保持在32～34°C,但温度敏感性能得到了明显改善,同时改善了纯凝胶的溶胀度和温度脉冲响应性,提高了储能模量。     

简单方法制备与表征新颖复合凝胶及表面微结构——由科研成果转化的化学综合实验

材料表面的微结构会赋予材料独特的性能，水凝胶在生物医学领域有广泛的应用前景。采用紫外光刻蚀法创新性地实现了复合凝胶的制备和凝胶表面图案化微结构的构筑一步完成；通过原子力显微镜和光学显微镜的表征，复合凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺/聚乙二醇二丙烯酸酯兼具了温敏性能与图案化微结构的新颖性能结构特征。本实验有助于培养学生的创新意识，激发学生的学习兴趣以及未来从事科研的兴趣。     

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.     

相变物质正十四醇微胶囊的制备与表征综合化学实验

为将相变储能材料这一前沿研究领域引入到本科教学实验中,特推荐一个综合性研究实验--相变物质正十四醇微胶囊的制备与表征。首先采用原位聚合法制备以正十四醇为芯材的相变微胶囊,然后运用红外光谱仪、扫描电子显微镜和差示扫描量热法分别对微胶囊的化学结构、形貌和储热性能进行了表征。该实验的制备部分可使学生熟悉高分子化学中缩聚反应原理以及微胶囊制备中常用的原位聚合法,对产物的测试和表征有利于加深学生对红外光谱法和差示扫描量热法的理解。实验过程既锻炼了学生的动手操作能力,也培养了学生的科研创新能力。     

响应性水凝胶及其在生物医药领域应用研究进展

响应性水凝胶又称"智能水凝胶",是以水凝胶为基础,经修饰响应多种理化性质及微小环境变化,从而改变自身性质的一类水凝胶。响应性水凝胶目前广泛应用于生物医药领域、材料领域等,如:制备pH响应性水凝胶负载阿霉素(DOX)治疗癌症,温度响应性水凝胶制作3D生物打印材料用于创伤修复,葡萄糖响应性水凝胶治疗糖尿病足等。本文介绍了响应性水凝胶研究的国内外发展动态,包括响应性水凝胶的制备、修饰方法及其在生物医药领域的应用,并对未来的发展方向进行了讨论与展望。     

P(NIPA-co-NVP)温敏性凝胶微粒的药物释放与降解

本文采用N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP),以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,氧化-还原试剂引发,通过反相悬浮共聚制备了微粒状热缩温敏水凝胶;研究了共聚单体配比及交联剂用量对凝胶温敏性能和溶胀性能的影响,并利用其温敏性以水杨酸为模型药物进行了药物吸附-释放实验;利用红外光谱和显微技术对微凝胶的结构和形态进行了表征,并初步探讨了该凝胶降解的可能性。实验发现:NVP单体的加入使共聚凝胶的体积相变温度和平衡溶胀率都明显升高,药物吸附率增加,而溶胀-退溶胀的响应速度及水保留率降低,释药率降低;该凝胶在pH1,37℃条件下能够降解,降解率随单体中NVP含量的增加而增加,随交联剂用量的增加而降低。     

温度敏感聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵)水凝胶的溶胀性能研究

由于改变亲水／疏水单体比值、与离子单体共聚心、改变凝胶内部结构等均可不同程度地调整温敏水凝胶的溶胀性能,本研究选择一种既含疏水烷基又含季铵盐正离子型亲水基团的两亲性单体——甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵（ADMOAB）,结构如示意图1所示．与N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）聚合,制备了P（NIPAM-co-ADMOAB）共聚水凝胶,以便在引入离子型结构单元的同时,改变凝胶体系中亲水／疏水单体比值,避免单纯增加疏水单体引起的水凝胶溶胀性降低问题,并考察了ADMOAB对水凝胶溶胀性能的影响,对该类水凝胶迄今鲜见相关文献报道．该研究对进一步了解水凝胶的构效关系、探索有效控制溶胀性能的途径具有积极意义．     

温敏性整体柱的制备及应用研究进展

整体柱是一种用有机或无机聚合方法在色谱柱内进行原位聚合的连续床固定相。将温敏凝胶引入到整体柱体系中制备得到的温敏性整体柱,不仅可以使分离过程调控简单,还可以避免有机溶剂的使用,使整个分离过程绿色环保。文章综述了温敏-普通整体柱、温敏-毛细管柱、温敏-微流控柱、温敏-印迹柱和温敏-磁性柱的制备方法,以及近十五年来温敏性整体柱在核酸、类固醇、金属离子和其他物质分离、富集等方面中的应用。     

手性温敏凝胶Poly(NIPAM-co-AAc-L-Trp)的制备及性能

利用L-色氨酸(L-Trp)为手性源,经酯化、缩合等反应制备手性单体AAc-L-Trp,进而在交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的作用下,与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)发生自由基共聚制备了一种可用于手性拆分的新型手性温敏水凝胶Poly(NIPAM-co-AAc-L-Trp),其结构经IR确证.通过对其温敏性研究发现,相比于PNIPAM凝胶,疏水性手性单体的引入使Poly(NIPAM-co-AAc-L-Trp)凝胶的温敏性下降,LCST随着手性单体含量的增加而降低.以DL-苯丙氨酸为模型药物对其手性识别和拆分性能进行研究,结果表明,手性温敏凝胶可选择性地吸附D-型对映体,且吸附量随着手性单体含量增加而增加;提高温度(45°C)有利于手性温敏凝胶对DL-苯丙氨酸的拆分.     

温敏性异丙基丙烯酰胺-二氧化硅透明质酸核壳型杂化微凝胶的合成和体积相变行为

通过溶胶-凝胶法,利用硅烷偶联剂(KH550)对纳米SiO2颗粒进行原位改性,使其表面带正电。改性后的SiO2颗粒(MSiO2)通过静电作用吸附带负电的透明质酸(HA)形成核壳颗粒(HA-MSiO2)。进一步在壳层HA链上接枝聚合N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)制得核壳结构温敏性杂化微凝胶(PNIPAM-HA-MSiO2),并用AFM和SEM表征其在云母表面的成膜性能。结果表明:HA-MSiO2核壳颗粒平均粒径约为182 nm,壳层厚度15 nm,其粒径或壳层厚度可以通过改变MSiO2溶液或HA溶液的浓度来调节;温敏性PNIPAM-HA-MSiO2微凝胶的体积相变温度为32°C,与PNIPAM溶液的最低临界溶解温度(LCST)一致,在体积相变温度以下旋涂于云母表面的微凝胶呈现球形颗粒,体积相变温度以上旋涂膜可以转变为致密的膜。     

疏水改性无规共聚物水凝胶体积相变研究

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成了一系列疏水改性的甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)无规共聚物水凝胶,研究了离子强度、pH、温度等条件对凝胶体积相变的影响。结果表明,疏水基末端端基的疏水程度决定凝胶体积相变的速率,随着疏水性单体甲基丙烯酸酯烷基链的增长,凝胶的疏水性增强,凝胶的相转变pH向低pH处迁移;温度高于LCST时,分子间的氢键作用减弱,疏水基团间的相互作用加强,凝胶发生体积相变。     

多孔PVA水凝胶的组成、形貌及泊松比等力学性能研究

制备了不同含量的纯聚乙烯醇(PVA)水凝胶和不同表面活性剂含量的多孔PVA水凝胶,采用数字散斑测量其泊松比,并使用电镜和显微镜观察其微观结构,探讨了纯PVA水凝胶与多孔PVA水凝胶组成、微观结构、泊松比、压缩模量和体积模量的变化及相互关系.研究发现,采用表面活性剂成孔,反复冷冻成型制备的闭孔结构水凝胶,其泊松比随应力应变增加而减小;随PVA含量增加而泊松比值减小;随表面活性剂含量增加,孔径变大,泊松比值减小.PVA水凝胶泊松比值与压缩模量和体积模量的比值成正比.