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．     

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．     

pH敏感性水凝胶的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和丙烯酸(AA)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过化学引发聚合制备了具有互穿网络结构的聚乙烯醇/丙烯酸(PVA/PAA)水凝胶.用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)对其结构、热稳定性和形貌进行了表征.研究了溶胀动力学,探讨了pH及盐浓度对水凝胶溶胀性能的影响,考察了该凝胶在不同pH介质中对药物异烟肼的控制释放行为.结果表明,PVA/PAA水凝胶具有良好的pH敏感性和离子强度敏感性,其在pH=1.20的缓冲溶液中对异烟肼的累积释放率明显大于在pH=7.40和pH=6.86的缓冲溶液中.     

丙烯酸水凝胶的pH敏感性研究

测定并研究了各种丙烯酸水凝胶的ｐＨ溶胀曲线及其影响因素。实验表明：随着交联剂含量，单体浓度的增加，会使凝胶的最大溶胀比显著减弱。这可能是网络中非高斯短链及勾结链增多的原故。     

新型pH敏感水凝胶的合成及表征

以乙二胺四乙酸酐(ethylenediaminetetraacetic dianhydride,EDTAD)和丁二胺(butanediamine,BDA)为原料,通过酸酐的N酰化开环聚合反应合成主链含酰胺基、侧链含羧基的直链共聚物(pEDTAD-BDA),然后在磷酸催化剂存在下,pEDTAD-BDA在160℃发生分子内脱水形成含多元酰亚胺的共聚物(pEDTAD-BDA-Imide),最后以丁二胺为交联剂,与pEDTAD-BDA-Imide中的酰亚胺发生N酰化开环反应,生成了侧链含氨基的网络聚合物(BDA-crosslinked-EDTAD-BDA)。该网络聚合物可同时具有完全可降解性、pH敏感性和生物相容性。采用红外光谱和茚三酮显色法对pEDTAD-BDA和BDA-crosslinked-EDTAD-BDA的结构和分子量进行了定性定量表征。     

pH敏感聚衣康酸/丙烯酰胺水凝胶微球的制备与性能

采用反相悬浮聚合，以衣康酸／丙烯酰胺共聚制备pH敏感水凝胶微球，研究了加料方式、分散剂的种类与用量、分散介质的种类与用量、单体浓度与配比和交联剂的用量等因素对水凝胶微球成球性能和外观的影响；探讨了原料配比、交联程度等因素对水凝胶微球pH敏感性的影响．实验结果表明：以逐步滴加的方式，span60为分散剂，水油体积比控制在15：50，分散剂占单体总质量的2．5％，单体摩尔配比以IMAM为1：5．5，交联剂与单体质量比9．4％，在环己烷中对衣康酸和丙烯酰胺进行聚合能制备出pH敏感性与表观形态都较好的水凝胶微球．     

抗菌水凝胶的合成及性能研究

用溴乙烷和甲基丙烯酸二甲胺基乙酯合成N,N-二甲基,N-乙基甲基丙烯酰氧乙基溴化铵,并以此含取代乙烯基结构的季铵盐(DMAEA-EB)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,十八烷基磷酸单酯为分散剂.通过反相悬浮聚合法合成含有阴阳两种离子的高吸水性树脂(SAP),讨论丙烯酸、丙烯酰胺、季铵盐、引发剂、交联剂用量对产物吸水性能的影响,并以大肠杆菌(E.coli)、猪葡萄球菌(S.hyicus)为对象,初步讨论树脂的抗菌性能.结果表明在AA/AM=1/1,n(DMAEA-EB)=2%(占单体的摩尔百分数),引发剂用量为0.754%,交联剂用量为0.01%。丙烯酸中和度为75%,反应温度为70℃的条件下,制得的SAP吸去离子水可达1035 g/g.吸0.9%的NaCl溶液为114 g/g.当季铵盐含量为2%时,抗菌效果较好,抗菌率达90%以上.     

pH敏感聚丙烯酸/α-甲基丙烯酸水凝胶的合成与性能研究

目的通过合成聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶,研究N,N'-亚甲基双丙烯酰胺交联剂、丙烯酸和α-甲基丙烯酸单体浓度、聚合时间对其水凝胶溶胀率的影响,以及温度和不同pH值时水凝胶的pH可逆性。方法以丙烯酸和α-甲基丙烯酸共聚合成了6种聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶,用常规法测定其相关指标。结果聚丙烯酸-co-α-甲基丙烯酸水凝胶合成条件为交联剂0.150 3 g,丙烯酸8.2 mL,α-甲基丙烯酸5.1 mL,水60 mL,聚合温度在60℃时的D凝胶结构与性能最好;反应最佳聚合温度60℃;最佳pH=10.20。结论聚合方法简便,条件控制容易,产物结构与性能表征方便。该水凝胶具有pH可逆性,当增加pH值时,溶胀率变大。     

温度敏感的葡聚糖凝胶的制备及性能研究

采用甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)对葡聚糖(Dextran 40000)进行化学改性,成功合成了具有反应活 性的葡聚糖衍生物(GMA-Dex),并进一步利用互穿／半互穿(IPN)技术与聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)制备出 了温度敏感的葡聚糖凝胶.利用红外光谱(1R)和核磁共振(1H-NMR)等方法对GMA-Dex的结构进行了表征, 并对凝胶的溶胀性能等进行了研究.结果表明,PNIPA／GMA-Dex半IPN和IPN凝胶均具有对温度敏感的特 性,改变NIPA和GMA-Dex用量对凝胶的溶胀率、退溶胀率和再溶胀率都有很大的影响.     

聚丙烯酰胺水凝胶的制备及pH敏感性的研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,N,N,N',N'-四甲基乙二胺为助剂,采用自由基水溶液聚合方法,合成了一系列配比不同的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶.通过对不同配比的PAAm水凝胶进行比较,发现水凝胶透明度与交联剂的含量有关.交联剂含量占单体摩尔含量的0.5～5％时,凝胶的透明度随交联剂的增加明显下降;当交联剂含量小于0.5％时,透明度增大明显.同时,对PAAm水凝胶的pH敏感性进行了研究.通过溶胀比实验发现,水凝胶的溶胀比随pH的增加呈现出三个不同的阶段,低平区(pH 0～7),峰值区(pH 10～13),衰减区(pH＞13).最后,本文分析了水凝胶的溶胀机理,认为水凝胶的溶胀过程主要受聚合物网络结构内的静电排斥作用以及离子屏蔽效应所控制.     

pH响应型医用抗菌水凝胶人工血管材料

基于互穿网络结构的聚乙烯醇/聚丙烯酰胺水凝胶,运用抗菌肽制备了一种pH响应型抗菌水凝胶人工血管材料。试验结果表明,该水凝胶表面光滑、微孔结构均匀,力学性能优良且具有低体积溶胀性。体外细胞毒性试验和抗菌试验结果表明,该水凝胶在生理状态下不具备杀菌性能和细胞毒性,而在低pH值环境下对大肠埃希菌与金黄色葡萄球菌都具有明显的杀菌作用。研究结果为进一步开发响应型抗菌水凝胶人工血管提供了理论和试验依据。     

pH敏感阿霉素纳米脂质体的制备及性能

以阿霉素为模型药物,采用薄膜分散-pH 梯度法制备羧甲基壳聚糖修饰的纳米脂质体,并研究了该纳米脂质体的包封率、形态、粒径、稳定性和 pH 敏感性.结果表明:羧甲基壳聚糖修饰后阿霉素脂质体的ζ电位、酸性条件下药物渗漏速率、渗漏百分率比未修饰的阿霉素脂质体均有明显提高.所制pH敏感阿霉素纳米脂质体包封率达87%左右,体积粒径为(74.7±11.5)am;4℃冷藏保存3个月稳定性良好.     

快速响应葡萄糖敏感水凝胶的合成及性能

以苯硼酸(PBA)为识别元素,合成了含茜素红(ARS)的葡萄糖敏感水凝胶ARS-P(AAPBA-DMAA-AM),通过IR和SEM表征了其组成和结构,考察了水凝胶对葡萄糖的响应性能。结果表明,含ARS水凝胶的溶胀度随着葡萄糖浓度的增加不断增大,在生理条件下ARS-P(AAPBA-DMAA-AM)与不含ARS的水凝胶P(AAPBA-DMAA-AM)相比,响应时间缩短了50%。ARS的加入提高了水凝胶对葡萄糖的响应性。     

医用聚乙烯醇水凝胶的制备及性能

采用反复冷冻、融化的方法制备了不同浓度、相同循环次数的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和相同浓度、不同循环次数的PVA水凝胶。测试了PVA水凝胶的拉伸性能、溶胀率,再溶胀动力学。结果表明,拉伸强度随PVA含量的增加而增加;当浓度相同、循环次数不同时,再溶胀率随循环次数的增加而增加;当达到一个峰值时,随循环次数的增加而降低;当循环次数相同、浓度不同时,再溶胀率随浓度的增加而增加;当达到一个峰值时,随浓度的增加而降低。用物理交联和化学交联的方法制备了PVA/PAA互穿网络水凝胶,测试再溶胀行为,发现PVA/PAA互穿网络水凝胶具有温度敏感性。     

盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球的制备

为减轻盐酸二甲双胍对胃的刺激,实现其在肠道内的释放,以盐酸二甲双胍为主药,壳聚糖、海藻酸钠为复合载体,筛选盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球的最佳处方及制备工艺,并对其pH敏感性及体外释药特性进行了考察。通过单因素试验及正交试验优化处方工艺,利用扫描电镜进行结构表征,紫外分光光度法测定载药量及包封率,转篮法研究释放度。结果表明,盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球的优选处方如下:壳聚糖与海藻酸钠的总浓度为2%(质量体积比),海藻酸钠与壳聚糖的质量比为1∶1,药物与海藻酸钠的质量比为2∶5,氯化钙的交联浓度为3.5%(质量体积比);盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球在人工胃液中6 h累积释放度小于4%,在人工肠液中6 h累积释放度最大可达96.4%。所制备的盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球处方工艺稳定可靠,水凝胶微球机械强度高,生物降解性和稳定性好,是一种新型结构的盐酸二甲双胍给药系统。     

PVA水凝胶的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料合成了PVA水凝胶膜,同时以水杨酸(SA)为抗菌剂合成了具有抗菌作用的PVA/SA水凝胶膜,表征了其结构与性能,发现其透明度均达95％以上,在15℃时,纯PVA水凝胶溶胀度达33.64％以上,加入SA后溶胀度为29.66％.这两种膜具有一定的透气性,其透气系数均在0.4～0.5 m2/S·kPa之间,两种膜没有抗紫外线性能,紫外线透过率均高达95％以上.PVA/SA水凝胶膜抗菌性远远优于PVA水凝胶.考察了PVA水凝胶膜和PVA膜的缓释性能,发现PVA水凝胶膜的药物释放速度相对于PVA膜而言,释放速度更加平稳,明显优于PVA膜的缓释性能.     

磁性pH响应型纤维素水凝胶的制备及载药研究

利用沉淀聚合和原位共沉淀法制得四氧化三铁负载的聚(羟丙基纤维素丙烯酸酯-co-丙烯酸)(P(HPCA-co-AA)@Fe_3O_4)水凝胶.研究了羟基(—OH)与丙烯酰氯(AC)的摩尔比和反应时间对羟丙基纤维素(HPC)的乙酰基修饰度的影响,通过FT-IR、~1H-NMR等对产物进行了表征.以水杨酸钠为模型药物,研究了水凝胶在不同pH环境下对药物的可控释放行为.结果表明,水凝胶具有良好的pH响应性,在碱性环境下的溶胀行为使药物释放量明显大于酸性环境下.     

pH敏感性壳聚糖/聚乙烯基吡咯烷酮水凝胶的制备及其性能

合成了pH敏感性壳聚糖/聚乙烯基吡咯烷酮水凝胶,研究了室温下该水凝胶在不同pH介质中的溶胀比.结果表明,在酸性溶液中凝胶的溶胀比远大于碱性溶液中的溶胀比,且其在不同pH溶液中重复可逆溶胀收缩.     

pH/温度双重敏感的PDMAEMA水凝胶的力学性质

以甲基丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯(DMAEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,在35℃条件下,采用自由基水溶液聚合制备了PDMAEMA均聚物水凝胶.通过溶胀度测定和环境扫描电镜对凝胶的温度和pH敏感性进行了研究.利用动态粘弹谱仪进行压缩和蠕变实验,研究了凝胶的力学性质.结果表明:PDMAEMA凝胶具有温度和pH双重敏感性,力学性质测试表明凝胶具有一定的强度和良好的黏弹性.