亲水/疏水互穿网络水凝胶的合成及其pH敏感特性研究

利用ＩＰＮ技术合成了聚（丙烯酸）／Ｎ－十二烷基聚（４－乙烯吡啶）溴化盐（ＱＰＶＰＤ－３０）半互穿网络水凝胶,这种水凝胶在弱碱条件下的溶胀率远大于酸性条件下的溶胀率。并且随着ＱＰＶＰＤ－３０用量的增加其溶胀率下降。     

基于明胶/海藻酸钙的止血水凝胶的制备及性能研究

止血水凝胶材料因其良好的生物相容性而具有广阔的临床应用前景。但现有的止血水凝胶材料往往缺乏组织黏附性和理想的力学性能。受海洋贻贝启发,将贻贝黏蛋白中的多巴胺（dopamine,DA）接枝到明胶（gelatin,Gel）分子上,合成出具有组织黏附性的多巴胺改性明胶（Gel-DA）水凝胶。再将海藻酸钙（calcium alginate,CA）与Gel-DA构建出具有互穿聚合物网络（interpenetrating polymer networks,IPN）结构的Gel-DA/CA水凝胶。根据水凝胶中CA的含量,分别将其命名为Gel-DA/CA-0.05、Gel-DA/CA-0.10、Gel-DA/CA-0.15。测试水凝胶的组织黏附性、力学性能和止血性能等,以探究水凝胶中CA的含量对其性能的影响。试验结果表明,Gel-DA和Gel-DA/CA（0.05、0.10、0.15）水凝胶对猪皮的组织黏附强度分别为18.32、23.39 kPa,均高于明胶的(4.68±0.07) kPa。Gel-DA/CA-0.15在60%的压缩应变下表现出最强的力学强度,其所受应力为259.17 kPa,远高于Gel-DA水凝胶所受94.65 kPa的应力。体外凝血测试中,Gel-DA/CA-0.15水凝胶表现出较优的止血性能。可在346 s内凝固血液,且在相同时间下具有较低的凝血指数（blood clotting index,BCI）。     

PVA/淀粉接枝P(AA-AM)互穿网络水凝胶的合成与性能研究

以马铃薯淀粉、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和聚乙烯醇(PVA)为原料,过硫酸钾为引发剂,三氯化铝为交联剂,利用水溶液法制备PVA/淀粉接枝AA、AM互穿网络水凝胶(PVA/St-g-P(AA-AM)IPN).红外光谱(FT-IR)分析表明,PVA与St-g-P(AA-AM)间形成较强的氢键或部分共聚反应.X射线衍射(XRD)分析表明,当PVA用量较少时,PVA能均匀的穿插于凝胶网络中,形成完善的互穿网络结构;当PVA用量过多时,有部分的PVA结晶出现.水凝胶性能测试结果表明,随PVA用量增加水凝胶的吸水率先增大后减小,抗压缩强度不断升高,压缩应变持续降低,对蒸馏水的最大吸水率为650 g·g-1,在60min内达到溶胀平衡,保水性良好;水凝胶在pH＜4时几乎不发生溶胀,在pH=12附近出现体积突变,表现出敏感的pH响应性.     

不同粘度的海藻酸钠制备海藻酸钙凝胶粒子研究

以3种不同粘度的海藻酸钠为原料,用内乳化凝结法分别制备出相应的海藻酸钙凝胶粒子,利用显微分析仪分析了它们的形状,并对海藻酸钙的一些性能进行了测定.结果表明,低粘度的海藻酸钠是油溶性物质的优良载体,且粘度不同的海藻酸钠制得的海藻酸钙凝胶粒子的粒径不同,粘度越大,粒径越大.     

海藻酸钙水凝胶与VAc的接枝共聚反应

研究海藻酸钙水凝胶与乙酸乙烯酸(VAc)的接枝共聚反应的影响因素,探讨引发体系和引发剂的用量、分散剂和单体的用量、反应温度和反应时间对接枝率的影响．当5g的海藻酸钙水凝胶加入4mL质量分数为0．03的聚乙烯醇,在0．28g过硫酸铵引发下,与7mL的醋酸乙烯酸单体在50℃下反应3h,接枝率最大可达1927％．最后,用红外光谱对其结构进行表征．     

聚乙烯醇/壳聚糖互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为主要原料,采用物理交联与化学交联相结合的制备工艺,即通过循环冷冻—解冻法结合京尼平交联法,制备了具有互穿网络结构(IPN)的聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶,并分别通过红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其分子结构和形态结构;探讨了不同制备工艺对复合水凝胶溶胀性能的影响,并将其与单一原料常规工艺制备的水凝胶作对比.结果表明,与单一原料常规工艺制备的水凝胶相比,具有IPN结构的水凝胶在溶胀性能上表现出更好的稳定性.最佳制备工艺为京尼平用量4%,反应温度55℃,冷冻—解冻循环3次.     

羧甲基壳聚糖/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能研究

制备了具有温度、pH值双重敏感特性的羧甲基壳聚糖／聚（N-异丙基丙烯酰胺）的半互穿网络水凝胶（CMCS／PNIPAAm semi-IPN）。研究了温度及pH值对该凝胶溶胀度的影响。结果表明，在强酸（pH值为1．0，2．71）、弱碱（pH值为7．4）和强碱的条件下，semi-IPN凝胶溶胀度均随着温度的升高而下降直至达到平衡状态。经pH值为2．71缓冲溶液浸泡处理的凝胶的相转变温度有明显的降低。该凝胶的消溶胀速率随着凝胶中CMCS组分含量的增加而增大。这些现象主要与水凝胶本身的微观结构以及所加入的羧甲基壳聚糖基团结构有关。     

高强度PAM/PVA互穿网络水凝胶的合成

以聚丙烯酰胺(PAM)为基体,聚乙烯醇(PVA)为增强体,采用两步水溶液聚合法合成具有较高机械强度的PAM/PVA互穿网络水凝胶.研究PVA、交联剂用量对PAM/PVA互穿网络水凝胶拉伸强度及伸长率的影响,探讨水凝胶的应力松弛及析出PVA对水凝胶的增韧机理.实验表明,制备的互穿网络水凝胶具有较高的机械强度和韧性,最高拉伸强度为2.4 MPa,伸长率为3 000%.最后,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及X-射线衍射(XRD),对PAM/PVA互穿网络水凝胶的结构与形貌进行表征.     

高韧性ALG-Ca/PAM双网络水凝胶的制备与表征

分别以海藻酸钙和聚丙烯酰胺为刚性和柔性凝胶网络制备具有良好力学性能的双网络水凝胶.在刚性海藻酸钙(ALG-Ca)网络形成过程中,络合在EDTA中的Ca2+缓慢释放后与海藻酸中古罗糖醛酸(G单元)络合形成离子交联而得到均匀的海藻酸钙凝胶,丙烯酰胺(AM)在少量化学交联剂作用下共价交联形成柔性凝胶网络(PAM).考察了两个网络的相对含量和交联程度对水凝胶的力学性能的影响.结果表明,采用缓慢释放钙离子的方式,当ALG/AM质量比为0.2,BIS/AM质量比为0.002,Ca2+/COO-摩尔比为0.6,凝胶的力学性能最佳.     

聚丙烯酸盐/淀粉半互穿网络水凝胶的两步水溶液合成及性能表征

采用新型两步水溶液聚合法,合成聚丙烯酸盐/淀粉半互穿网络(PAA/St semiIPN)水凝胶.研究淀粉用量、pH值和离子强度对水凝胶溶胀率和溶胀速率的影响,并采用Flory理论对水凝胶进行拟合.实验结果表明:在一价阳离子盐溶液中,水凝胶的溶胀度与Flory理论符合较好;对于高价阳离子溶液,Flory理论只能用于定性分析,而不能用于定量计算.相对于传统的水凝胶,PAA/St semiIPN水凝胶具有较高的机械强度.最后,利用红外光谱、扫描电子显微镜和热重分析对PAA/St semiIPN进行表征.     

Preparation and Characterization of pH-Sensitive Polyvinyl Alcohol Hydrogel for Cancer Therapy

Hydrogel has emerged as an excellent carrier platform for smart drug delivery and effective cancer treatment due to its high water content, good biocompatibility and sufficient mechanical properties. In this work,the DOX-loaded polyvinyl alcohol（ PVA）hydrogel was prepared by freeze-thawing technique. The swelling test and the mechanical properties of the pure PVA hydrogels were performed. In addition, the in vitro drug release profiles were examined and the in vitro antitumor efficiency against He La cells was also estimated. The results indicated that the resulting PVA hydrogels contained significant amounts of water and possessed good mechanical properties,and DOX-loaded PVA hydrogel exhibited a sustained and p H-responsive DOX release. The MTT assays also demonstrated that the released DOX could effectively inhibit the proliferation of He La cells. Thus,the cross-linked PVA hydrogel can be further developed as a promising platform for cancer therapy.     

热敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺的结构对其溶胀性能影响

本文主要研究热敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺 (PNIPAAm) 的结构对其溶胀性能影响。分别采用水热法和微波辐射法合成PNIPAAm热敏水凝胶,应用扫描电镜观察了两种合成方法制得的水凝胶的表面结构,测定了水凝胶随温度变化的溶胀率曲线及其溶胀和退溶胀动力学,并讨论了水凝胶的结构对其溶胀率的影响。结果表明：与水浴法制备的水凝胶相比,微波辐射法所得到的水凝胶无论是在干燥状态下还是溶胀状态下都具有更为丰富发达且较大的孔隙结构,在溶胀过程中,微波辐射法合成的水凝胶在临界溶解温度(LCST)以下具更高的溶胀率,而在LCST以上时,能更多地释放水而具有更低的溶胀率。此外,微波辐射所合成的水凝胶由于具有较为发达的孔隙结构,使其比水浴法制备的水凝胶具有更快的溶胀速度和退溶胀速度。     

Thermoreversible Thickening and Self-assembly Behaviors of pH/Temperature Dually Responsive Microgels with Interpenetrating Polymer Network Structure

The pH /temperature dually responsive microgels of interpenetrating polymer network（ IPN） structure composed of poly（ N-isopropylacrylamide）（ PNIPAM） network and poly（ acrylic acid）（ PAA） network（ PNIPAM /PAA IPN microgels） were synthesized by seed emulsion polymerization. The results obtained by dynamic laser light scattering（ DLLS） show that the microgels have good pH /temperature dual sensitivities. The temperature sensitive component and the pH sensitive component inside the microgels have little interference with each other. The rheological properties of the concentrated PNIPAM /PAA IPN microgel dispersions as a function of temperature at pH 4. 0 or 7. 0 were investigated by viscometer,and the results displayed that only at pH 7. 0 the dispersions presented thermoreversible thickening behavior. Then the PNIPAM /PAA fibers were prepared by self-assembly of the PNIPAM /PAA IPN microgels in the ice-crystal templates formed by unidirectional liquid nitrogen freezing method. Field emission scanning electron microscopy（ FESEM） images indicate that the PNIPAM /PAA fibers are rounded,randomly orientated and interweaved.     

海藻酸钠的提纯及海藻酸钙多孔支架的制备

采用丙酮沉淀法对海藻酸钠原料进行了提纯,对纯化后的海藻酸钠进行了红外光谱测试和凝胶渗透色谱测试,并测定了提纯前后海藻酸钠样品中剩余蛋白质的含量．此外,通过CaCl₂-海藻酸钠、CaSO₄ /GDL-海藻酸钠和Ca-EDTA/GDL-海藻酸钠3 种交联体系制备了多种海藻酸钙三维多孔支架材料．研究结果表明: 由质量分数为2．5% ～ 3．0%的海藻酸钠所制得的Ca-EDTA/GDL-海藻酸钙三维多孔支架材料中微孔分布均匀,比表面积较大,且具有较好的力学性能,该支架有可能用作组织工程和细胞工程中培养细胞的培养基．     

用于油水分离的具有IPN结构的耐污染复合超滤膜的研究

在复合膜的制备过程中, 膜材料中高分子聚合物很难混合, 本实验在聚合物－ 溶剂－ 聚合物体系中加入一种增溶剂, 改变了聚合物在溶液的聚积状态, 由于是部分混溶, 在膜的形成过程中各部分聚合物凝胶机理不一样, 在表面功能层与下部支撑层之间是一层由两种聚合物交叉互相贯穿的网络结构（ 即ＩＰＮ 结构） , 本实验研究了形成此膜的各种影响因素     

海藻酸钙季铵盐衍生物微球的制备及表征

采用乳化—凝胶法制备了海藻酸钙及其季铵盐衍生物微球,考察了海藻酸钠浓度、搅拌速度、油水比例、季铵盐浓度等因素对制备海藻酸钙季铵盐衍生物微球形态及粒径分布的影响.用红外光谱仪与光学显微镜对所制备的海藻酸钙季铵盐衍生物微球进行了表征.结果表明,通过对制备条件的优化,可制备出分布较均匀,形态较好的海藻酸钙季铵盐衍生物微球.     

pH敏感聚甲基丙烯酸水凝胶的合成及性能研究

“智能”高分子水凝胶是一类对于外界环境微小的物理和化学刺激（如：温度、pH等）,其自身性质会发生明显改变的聚合物,具有传感、处理和执行功能,以及在医药与生物工程中具有良好的应用和发展前景．通过本实验,本文对PMMA凝胶的纯化。以及引发剂、交联剂用量对于凝胶的溶胀性能的影响进行了研究．     

互穿聚合物网络（IPN）──ZnCl_2复合物及其离子电导性

本文采用聚乙二醇（ＰＥＧ）和环氧树脂／三乙烯四胺凝胶组成互穿聚合物网络（ＩＰＮ），制备了ＩＰＮ——ＺｎＣｌ２高分子固体电解质膜，讨论了ＩＰＮ的成因和电解质膜的电导率随组成、温度的变化及其膜稳定性和吸水性。     

偶氮氯膦Ⅲ比色法测定褐藻胶中微量钙

作者研究了以偶氮氟膦Ⅲ比色测定褐藻胶中微量钙的方法。在溶液pH为3.0～3.5时,钙与偶氮氯膦Ⅲ形成绿蓝色络合物,络合物最大吸收波长在620nm处,摩尔吸光系数为9.2×10~3。络合物组成为1:1,钙的回收率为98.0～106.0％,可用EDTA或NH_4F、8—羟基喹啉掩蔽铁、铝、锌、镁。本方法可测出褐藻胶中1％以下的钙。