快速响应的温敏性聚（N—异丙基丙烯酰胺）水凝胶——Ⅰ.以CaCO3为成孔剂制备方法、表征及动力学研究

以不同粒径的CaCO3粒子为成孔剂，合成了快速响应的温敏性聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPA）水凝胶，利用扫描电镜观察到水凝胶具有特殊的孔状结构，得到水凝胶的孔径大小为几十微米左右，动力学研究表明，该水凝胶在温敏膨胀或收缩时，具有快速的响应速率，在10min内的失水率可达90%，比较了干凝胶和40℃下失水后的凝胶两种不同状态下水凝胶的膨胀曲线，发现两者的溶胀动力学曲线明显不同，前者的曲线有拐点，同时发现与失水收缩速率相比，水凝胶具有较慢的吸水膨胀速率。     

温敏性SA/P(NIPAM-co-AM)水凝胶分子 运动的固体核磁共振研究

将不同比例的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酰胺(AM)引入到聚阴离子海藻酸钠(SA)网络中,采用原位自由基聚合法制备了具有温敏特性的互穿网络SA/P(NIPAM-co-AM)水凝胶。采用固体NMR研究了P(NIPAM-co-AM)分子链在不同温度,尤其是在临界温度附近不同基团的运动状态变化。结果表明:当温度低于低临界溶解温度(LCST)时,体系中分子链运动较快;当温度高于LCST时,由于疏水作用增强,水凝胶结构收缩,分子链运动减慢。实验还观察到,不同的基团在不同频段的运动对于温度的响应并不同步,而是有着一定的顺序。利用低场核磁共振(LF-NMR)原位研究了复合水凝胶的溶胀过程,结果表明水分子的扩散和大分子链段的松弛同步进行,符合non-Fickian模型的溶胀特征。     

Revisiting the thermosensitivity of poly(acrylamide-co-diacetone acrylamide)

The lower critical solution temperature （LCST） behavior of poly（acrylamide-co-diacetone acrylamide） （poly（AM-co-DAM）） copolymer in aqueous solutions was studied. The results demonstrate the LCST linearly decreases as the molar fraction of DAM （fDAM） increases. In the range of fDAM 〈 0.36, the transmittance increases as fDAM decreases because the more hydrophilic copolymer chains can form looser aggregates with a lower refractive index. The transmittance exhibits a minimum when fDAM is less than 0.28 as the chains form micelle-like structure with a size smaller than the wavelength. The LCST decreases with the initial polymer concentration, but it levels off when the polymer concentration is high enough. Moreover, no hysteresis can be observed in the change of transmittance during the heating-cooling process because no additional hydrogen bonds are formed in the collapsed state due to the steric hindrance of the large side groups in DAM units.     

光化学合成P(DMAA-co-MMA)/Nano-SiO2复合水凝胶及其性能研究

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,Irgacure 2959为光引发剂,N,N′-二甲基双丙烯酰胺(Bis)为交联剂,利用紫外光引发自由基聚合制备了聚N,N′-二甲基丙烯酰胺(PDMAA)及P(DMAA-co-MMA)水凝胶,并通过加入少量表面改性后的纳米SiO₂对该水凝胶进行改性,制得了P(DMAA-co-MMA)/纳米SiO₂复合水凝胶,用FT-IR和SEM对产物进行了表征,同时研究该复合凝胶的溶胀动力学、消溶胀动力学、pH值响应性、离子强度等.该方法简便、快捷,大大缩短了聚合时间,合成过程仅需2-3 min.     

温敏性聚膦腈及其在药物释放体系中的应用

温敏性聚合物能通过感知温度而实现环境响应,作为药剂可依靠对此类信号的自反馈响应而释放药物或中止释放,极大地增强了释药的持续性和专一性,从而提高了药物的药效和安全性.温敏性聚膦腈是一类新型的温敏材料,它具有良好的生物可降解性质,优良的生物相容性.因此,温敏性聚膦腈作为药物载体用于药物释放体系具有很好的应用前景,近年来备受关注.本文对聚膦腈的温敏性质、生物降解性质进行了评述,并探讨了LCST的影响因素,以及在药物释放体系的应用进展.     

聚氨酯微球的接枝改性及温敏特性

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体, 二苯甲酮(BP)为光敏剂, 过硫酸胺(APS)为自由基引发剂, 采用溶液中光接枝方法制备了具有温度敏感特性的聚氨酯微球(PUS). 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)结果表明, 在聚氨酯微球表面形成了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)接枝聚合物层. 在接枝过程中, 延长反应时间与增加引发剂浓度均有利于提高接枝率. 常温下, 接枝率随反应时间延长呈线性增长, 当反应时间超过40 min后, 接枝率基本保持稳定; 而引发剂浓度对接枝率的影响存在最佳优化值, 即其浓度为单体质量分数的3%. 采用差示扫描量热法(DSC)对接枝改性前后聚氨酯微球的温敏特性进行分析表征, 证实改性后的微球在35 ℃左右出现低临界互溶温度(LCST), 在此温度附近表现出对温度敏感特性. 接触角测试与溶胀测试结果表明, 在低临界互熔温度以下, 接枝改性的聚氨酯微球具有良好的亲水性.     

温敏性纤维素/聚Ν-异丙基丙烯酰胺复合水凝胶的固体核磁共振表征及动力学研究

利用半互穿网络方法将具有温度响应的高分子聚N-异丙基丙烯酰胺( PNIPAM)与天然纤维素复合得到温敏性水凝胶。通过固体核磁共振的1 H,13 C CP/MAS(交叉极化/魔角旋转)和QCP(定量交叉极化)等实验手段对复合凝胶的结构进行了定性及定量研究,并利用固体静态变温核磁共振实验和偶极滤波-自旋扩散实验研究了复合凝胶中PNIPAM分子链段的动力学行为。     

具有磁效应的温敏性药物载体的制备及表征

在合成具备一定分子结构的聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚乳酸(PNIPAAm-PLA)嵌段共聚物的基础上,采用透析法制备了PNIPAAm-PLA共聚物磁性复合胶束和囊泡。本文发现不同的制备工艺条件会分别形成胶束和囊泡两种载体形态,并对两种载体的形貌进行了细致对比,发现两种结构特点的载体分别适合疏水性和亲水性药物的装载。对复合胶束的最低临界溶解温度(LCST)进行了表征研究,得到其LCST在38℃左右,略高于人体体温。对不同Fe4O3磁性粒子投料比对应制备的复合胶束的磁性能进行了较详细的测试,发现磁性粒子的加入量对其磁响应性影响不大。     

表面张力法研究温敏性接枝共聚物的微胶束化行为

用表面张力法研究了以水溶性可生物降解的葡聚糖为主链 ,具有温敏相变特性的聚 (N 异丙基丙烯酰胺 )为接枝链的葡聚糖 接枝 聚 (N 异丙基丙烯酰胺 ) (Dextran g PNIPAM)共聚物在水溶液中的胶束化行为 .研究结果表明Dextran g PNIPAM体系的微胶束化行为与共聚物结构和溶液体系的温度密切相关 ,接枝共聚物中PNIPAM含量越大 ,水溶液体系的温度越高 ,形成胶束的临界胶束浓度 (CMC)越小 .特别值得指出的是 ,无论水溶液的温度是否高于PNIPAM接枝链段的相变温度 (LCST) ,即PNIPAM链段由亲水性转变为疏水性的温度 ,Dextran g PNIPAM均呈现一个临界胶束浓度大 ,对该现象给予了解释 .     

聚异丙基丙烯酰胺接枝聚丙烯膜表面接触角温敏性“黏滑”行为研究

固体表面尤其是温敏性表面的湿润行为对其实际应用具有重要的影响, 本文报道了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝聚丙烯微孔膜表面水接触角的温敏性“黏滑”现象. 扫描电镜被用于表征接枝膜表面的形貌变化, 发现在PNIPAM的低临界共溶温度(LCST)以上膜表面接枝层突起较为明显. 水接触角实验表明未改性聚丙烯膜表面的前进角和后退角行为正常, 且随温度无明显变化, 而PNIPAM接枝膜在LCST以上则出现了“黏滑”现象(stick-slip). “黏滑”行为产生的主要原因可能是在LCST以上PNIPAM链的收缩使得膜表面出现能垒, 因而造成液滴三相线的“黏滑”.