壳聚糖基水凝胶药物控制释放体系

水凝胶具有良好的亲水性,充分膨胀后具有与机体组织相似的物理性质,如柔软、有弹性、与生物液之间的界面张力低等。另外,水凝胶还具有孔径、机械强度和尺寸可调性等优点,适于作为药物控制释放的载体形式。壳聚糖是一种天然高分子材料,具有生物活性、良好的生物相容性、完全可降解性及无毒性等优点,是良好的药物控制释放载体材料。以壳聚糖为基材,通过物理方法或化学方法,可制备出pH敏感型、温敏型、光敏型等多种形式、不同性能的水凝胶。就壳聚糖基水凝胶的制备方法进行了详细地论述,包括通过物理作用形成水凝胶的方法及通过化学交联作用制备水凝胶的方法,探讨了壳聚糖基水凝胶对药物的担载和释放,并对其未来的发展前景进行了展望。     

壳聚糖基水凝胶的制备及溶胀性能研究

壳聚糖(CS)具有良好的生物相容性,易生物降解,无毒,是一种很有发展前景的医药材料。壳聚糖基水凝胶作为一种新型的可注射给药载体,药物的控制释放具有易控性、靶向性。以壳聚糖(CS)为基材,聚乙烯醇为第2组分,戊二醛为交联剂,制备了一系列壳聚糖基水凝胶,研究该水凝胶在水中的溶胀行为、溶胀动力学以及相关影响因素。结果表明,所制备的一系列壳聚糖基水凝胶的溶胀度均随着溶胀时间的增加而增大,至溶胀4.5h时,凝胶的溶胀度基本达到最大。溶胀动力学为一级动力学。随着CS/PVA凝胶质量百分比的增加,该类水凝胶溶胀速率和饱和溶胀度呈现出3个性质明显不同的区域。     

生物还原响应的酶交联可注射水凝胶

可注射水凝胶作为生物材料被广泛用于生物医学领域. 合成了含有二硫键的葡聚糖衍生物(Dex-SS-PA), 使用辣根过氧化酶化学交联制备出新型的生物还原响应的可注射水凝胶. 系统研究了这些水凝胶的物理化学属性, 包括成胶时间、胶含量及降解性, 同时使用生死染色实验和噻唑蓝比色法实验评价了它们的细胞生物相容性. 研究结果表明, 葡聚糖的分子量越大、根皮酸的取代度越高、Dex-SS-PA 的浓度越大, 获得的水凝胶成胶时间越短、胶含量越高. 在还原环境中, Dex-SS-PA 水凝胶能够被降解. 此外, 这些水凝胶没有明显的细胞毒性. 因此, 这类新的水凝胶预示着较好的生物医学应用前景.     

交联点官能度和网络缠结效应对凝胶薄膜屈曲失稳的影响

对于响应型水凝胶薄膜屈曲失稳行为的研究一直是水凝胶薄膜应用中的重点.本文考虑水凝胶拓扑网络结构以及构成水凝胶的高分子网络缠结效应凝胶耦合大变形中的影响,引入了一种将Edwards-Vilgis的slip-link模型与Flory-Huggins理论相结合的自由能方程,旨在还原水凝胶在化学-力学耦合场作用下发生大变形时真实高分子网络的作用.通过解析方法求解了二维水凝胶薄膜单向非线性屈曲的临界应力和波长,探讨了外部溶液环境变化时,构成水凝胶的高分子网络微结构对凝胶薄膜屈曲的影响.结果表明:水凝胶的微结构参数在较小数值变化时对水凝胶增量模量以及凝胶薄膜屈曲的临界应力和波长有显著影响,当微结构参数不断变大这种影响逐渐减弱.     

新型可注射温敏水凝胶的制备及其释药性能

采用改性壳聚糖作为药物载体制备了一种可注射温敏水凝胶。将单甲氧基醚聚乙二醇2000（mPEG2000）接枝到壳聚糖(CS)上制备壳聚糖接枝产物（mPEG-g-CS）;将接枝产物在一定浓度下配制成凝胶溶液,测定其温敏性能;以温敏水凝胶为载体,以布洛芬为模型药物进行体外释放研究。结果表明,mPEG-g-CS水凝胶在体温37℃附近发生溶胶到凝胶的转变,具有良好的温敏性能,在一定的浓度范围内提高mPEG-g-CS浓度可降低相变温度,缩短胶凝时间。体外释药结果表明mPEG-g-CS水凝胶对模型药物具有缓释作用,有望用作可注射温敏型药物控释载体。     

天然高分子物质的界面活性对谷氨酸提取过程机理的探讨

本文通过对谷氨酸发酵液中天然高分子界面活性的研究,认为天然高分子对谷氨酸的增溶作用是谷氨酸等电结晶收率低的主要原因。超滤可以去除疏水性强且易形成胶团的天然高分子,透过液中的天然高分子对谷氨酸的增溶作用小,从而可以得到高收率和高纯度的谷氨酸晶体。找出了提高发酵产物回收率的理论依据。     

甲基纤维素温敏水凝胶的凝固及体外释药特性

为研究新型反向温敏凝胶在植入型药物释放系统中的应用,通过粘度跟踪法考察了“甲基纤维素聚乙二醇柠檬酸钠”三组分体系在体温下的凝固特性,分析了凝胶配方对于凝固过程的影响;以5-氟尿嘧啶为模型药物,研究了凝胶配方对体外释放特性的影响。结果表明,甲基纤维素使体系具有反向温敏性,高分子量聚乙二醇具有加速胶凝的作用,柠檬酸钠的盐析作用能降低成胶温度。通过调整凝胶配方,能使体系在体温下在10m in内迅速凝固,并使5-氟尿嘧啶的释放时间达到24 h以上。     

糖基转移酶合成相关糖苷类化合物研究进展

许多天然产物是中药中的活性成份,拥有良好的药理活性。通过糖基化反应后形成的糖苷类化合物可以提高天然产物的稳定性、水溶性和生物利用度,因而受到越来越多的关注。糖苷类化合物一般通过化学合成和植物提取的方式获得,近年来利用糖基转移酶合成糖苷类化合物成为了一个研究热点。糖基转移酶是通过天然产物合成糖苷类化合物的关键酶,作为一类庞大的基因家族酶,通常来源于植物和微生物。本文将阐述利用糖基转移酶合成糖苷类化合物的研究进展,为糖基转移酶合成糖苷类化合物工业化提供参考和方向。     

天然半乳甘露聚糖类高分子基二硫代氨基甲酸盐的合成

以天然半乳甘露聚糖类高分子田菁胶为载体,在较佳反应条件下合成了天然半乳甘露聚糖类高分子基二硫代氨基甲酸盐。其结构设计为,以环氧氯丙烷作为交联剂,通过对田菁胶的伯羟基进行功能化反应,经过环氧活化、胺化、硫代羧酸化,在伯羟基上引入二硫代氨基甲酸基团来合成田菁胶负载的螯合树脂。并对其结构进行了红外表征,确认其为目标产物。测定了该螯合树脂对一部分重金属离子的吸附性能。结果表明对Ag+、Cr3+等离子有较高的吸附容量。     

天然高分子絮凝剂的研究进展

介绍了天然高分子改性絮凝剂——淀粉类、木质素类、甲壳素类、植物胶类以及纤维素类絮凝剂的研究及应用现状,包括絮凝剂合成的原料、方法,各种类型絮凝剂的特点、应用范围及存在的不足;对天然高分子絮凝剂的发展趋势进行了展望。     

强韧型凝胶及其功能化研究进展

天然高分子凝胶具有来源广泛、价格低廉、生物相容性好等性能,适用于医疗卫生、健康美容方面.凝胶在使用过程中往往需要具有较大的强度,而天然凝胶不仅强度较弱,而且适应环境的能力差,以及在干燥的状态下较脆,大大限制了其在生物医学方面的应用.合成高分子凝胶化学结构明确,性能稳定,可大规模生产加工成型,还可以通过不同方法调节凝胶的强度,并赋予其温度、湿度、光照、离子强度、pH等刺激响应性,甚至可设计得到形状记忆、载药释药、自愈合等功能性凝胶.因此,合成高分子凝胶具有更大的应用前景和研究价值.文章从凝胶的构筑方式出发,综述了强韧性凝胶及其功能化的研究进展及其应用,为功能性凝胶材料的构筑和设计提供理论指导.     

pH敏感性可注射型醛基瓜尔豆胶-托普霉素自愈抗菌水凝胶及其性质

微生物感染是当今严重危害人类健康、威胁人类安全的公共卫生问题之一,有效抑制微生物感染特别是抑制其耐药性是当今研究热点,抗生素水凝胶作为一种新型生物响应医学材料,能实现缓释靶位给药,达到清除微生物的目的.本研究以氧化瓜尔豆胶作为生物兼容性好的可降解天然多糖为骨架,通过席夫碱反应(可逆亚胺键)接枝托普霉素制备了一种可自愈、原位注射成型的酸敏性抗菌水凝胶,并研究了它们的流变学、自愈能力、可注射性、pH响应性、生物相容性和体外抗菌性能.结果表明,凝胶能负载相当量的托普霉素,凝胶具有优异的自愈性能、良好的切稀和可注射性,呈现酸敏给药模式.扫描电镜显示所得水凝胶成多孔网络结构,适合药物、细胞或生物大分子的运载,适于微创抗感染治疗手术的实施,具有潜在的应用价值.     

水凝胶

水凝胶是一种以水为分散介质的凝胶；具有交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团而形成能遇水膨胀的交联聚合物；是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。本书主要介绍了水凝胶的理化、机械、生物及医学方面的知识。     

壳聚糖-胶原基可注射水凝胶制备及生物相容性检测

制备了可注射的新型温敏性壳聚糖-甘油磷酸钠-胶原（chitosan-glycerophosphate-collagen,C-GP-Co）水凝胶并检测了其与脂肪间充质干细胞（adipose tissue-derived stem cells,ADSCs）的生物相容性．首先将体积分数2．2％的壳聚糖溶液与质量分数50％的B．甘油磷酸钠溶液按一定比例混合后,将2mg／mL胶原溶液加入上述溶液中混合得到壳聚糖-甘油磷酸钠-胶原水凝胶;随后用扫描电镜观察其微观结构,测定了37℃时的成胶时间并测量水凝胶中提取培养基的渗透压;最后将分离、培养和免疫表型鉴定后的ADSCs接种在C-GP—Co水凝胶中培养,倒置显微镜下观察细胞的生长形态,并用Live／Dead Viability-Cytotoxieity试剂盒染色观察细胞凋亡状况,CCK-8试剂盒测定细胞增殖情况．结果表明C—GP—Co水凝胶37℃的成胶时间为12min,水凝胶内部呈海绵状多孔结构,水凝胶中提取培养基的渗透压为310-330mmol／kg．培养7d后,C-GP-Co水凝胶表面的ADSCs贴壁生长,并显示出良好的细胞活性．上述结果表明制备的C-GP-Co水凝胶具有良好的细胞相容性,可作为ADSCs生长增殖的良好支架．     

壳聚糖温敏水凝胶埋植释药骨架的共混改造

温敏凝胶是注射埋植释药的理想材料,其强度、表面性质及与细胞的粘附作用,显著影响体内状态和释药。本文通过体外实验研究了在壳聚糖-多聚磷酸盐(CS-GP)温敏溶胶中共混聚乙烯醇(PVA)、甲基纤维素(MC)、明胶(GL),对相变速率、强度、表面性质、水含量及细胞粘附作用的影响。3种高分子均可加速凝胶转化,PVA和MC效果优于GL;均可提高凝胶强度,PVA效果最显著;均可减小凝胶表面正电荷,GL效果最显著;GL和PVA可显著提高凝胶表面亲水性及凝胶水中结合水比例,使细胞粘附率降低50%以上。上述效果可有效减少体内细胞对凝胶的侵蚀,保持凝胶结构,对控制药物释放具有重要意义。     

高力学性能水凝胶研究进展

水凝胶是一类具有三维交联网络结构的软湿性高分子材料。由于含水量高、网络结构不均匀、能量耗散机制低效及网络单元功能单一等不足，传统水凝胶普遍存在机械强度差、形变自恢复性能不佳等问题，严重制约了其实际应用。因此如何提高传统水凝胶的力学性能一直是功能高分子材料研究领域的前沿课题。总结和评述了近年来关于双网络结构、拓扑网络结构及非共价相互作用三种高力学性能水凝胶的研究进展，归纳分析了高力学性能水凝胶的常见应用，最后对其发展前景进行了展望。     

智能型水凝胶改性研究进展

智能型水凝胶是一类具有广泛应用前景的功能高分子材料,但由于传统水凝胶存在一些缺点因而限制了其应用,因此近年来围绕提高传统水凝胶的性能做了大量研究工作.该文从4个主要方面综述了近年来智能型水凝胶改性的研究进展.     

天然半乳甘露聚糖类高分子改性中间体的制备

以环氧氯丙烷作为交联剂,对天然半乳甘露聚糖类高分子田菁胶进行环氧活化。产物环氧化田菁胶是高分子改性重金属螯合剂必备中间体。探讨了环氧活化过程中各种环境因素如碱度、环氧氯丙烷用量、相转移催化剂用量、碱化时间、环氧化时间以及反应温度对环氧值的影响。环氧化过程中,最佳反应条件为:碱浓度为2.5mol/L;碱化时间为6小时;环氧氯丙烷用量为1.0mL/g碱化田菁胶;环氧化时间为3小时。     

半干法羧甲基瓜尔胶的快速制备及其絮凝性能

对瓜尔胶进行羧甲基化改性,得到一种天然高分子有机絮凝剂.研究改性瓜尔胶处理微污染水的效果,以及反应温度、反应时间、氯乙酸用量、碱用量、酒精用量和搅拌时间等因素对羧甲基瓜尔胶取代度的影响,确定制备的最佳反应条件.结果表明,半干法快速制备羧甲基瓜尔胶工艺合理,方法简单,易于操作,产品的絮凝性能明显优于聚氯化铝、三氯化铁等絮凝剂,在水处理中的应用前景较好.     

光引发接枝聚合调控水凝胶表面疏水性能

利用光引发表面聚合的方法在水凝胶表面接枝疏水基团,赋予水凝胶表面疏水性能,其原理是基于TypeⅡ型光引发剂的夺氢光引发机理,夺取水凝胶高分子链中叔胺邻位碳原子上的氢原子,使得该碳原子成为自由基,引发丙烯酸十八酯增长聚合,从而在水凝胶表面以化学键铆接上一层疏水的高分子层。通过红外（FT-IR）、接触角和水滴渗入时间测试,探讨了光引发接枝条件对水凝胶表面疏水性能的影响,结果表明：在水凝胶中加入含有叔胺基团的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯作为TypeⅡ型光引发的助引发剂和接枝位点,与疏水单体丙烯酸十八酯发生聚合反应可以形成稳固的疏水层,有效增强水凝胶的疏水性;采用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）交联剂能使疏水层形成交联网络结构,提高接枝层的致密性和疏水性,对水滴的渗入起到更好的阻碍作用。