动态席夫碱交联的壳聚糖基水凝胶的合成与性能研究

壳聚糖基水凝胶机械性能往往较差,为提高其机械性能通常进行戊二醛交联,但是戊二醛会对水凝胶的生物安全性造成影响。为在提高壳聚糖基水凝胶的机械性能时充分保障其生物安全性,本研究制备了一款完全基于壳聚糖及其衍生物的水凝胶。羧甲基壳聚糖(CMC)与双醛壳聚糖(DACS)通过席夫碱键共价交联,形成壳聚糖基水凝胶(CBH),通过流变学实验、拉伸实验、黏附实验对CBH的自愈合性能、机械性能进行评价。通过抗菌实验、活/死细胞实验、细胞毒性、溶血实验、抗炎实验对CBH的抗菌性能、生物相容性以及抗炎性能进行了全面评估。研究发现,CBH可拉伸至原长的2倍,在4 h后的愈合效率可达72%,这证明席夫碱键交联赋予了CBH良好的自愈合性能并提高了其机械性能。CBH的平衡溶胀率可达4 500%,且具有pH响应性。CBH对大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的抑制效率分别为80.95%和79.79%。与CBH共用培养的细胞可随时间正常增殖,无明显细胞死亡,且溶血率仅为3%,这证明CBH具有优异的生物相容性。同时,CBH还可以抑制一氧化氮和TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子的分泌,增加IL-10等抗炎因子的分泌,具有良好的抗炎活性。研究结果表明,利用CMC和DACS制备的CBH,具有良好的自愈合性能、机械性能、抗菌、抗炎性能以及高度生物相容性,其在生物医学领域有广阔的应用潜力。

席夫碱修饰的MCM-41介孔分子筛与碳酸钾共同催化查尔酮的环氧化反应

将介孔分子筛MCM-41依次与3-氯丙基三乙氧基硅烷、二氨基硫脲和水杨醛反应,得到席夫碱修饰的介孔分子筛MCM-41催化剂,以过氧化氢为氧源,研究了其与K2CO3共同催化α,β-不饱和酮的环氧化反应。化合物的结构经1H NMR和IR分析确认。考察了金属盐、溶剂、催化剂用量、反应时间等因素对环氧化反应的影响。结果表明,室温下α,β-不饱和酮的环氧化反应在短时间内均以较高的产率(最高达93%)得到了相应的产物。同时,对催化剂的重复利用进行了研究,发现重复使用4次,仍能以较高产率得到环氧化产物。

面向可持续发展的高分子科学教学实验设计:含席夫碱型动态共价键的可修复热固性材料的制备与表征

可自修复、可重复利用的热固性材料的设计与开发,是近年高分子材料的研究热点之一。本着为高分子教学实验探索更多可能性的初衷,本工作采用对苯二甲醛、双官能度聚醚胺和三官能度聚醚胺为原料,构建了席夫碱型的交联网络结构,成功制备了一种可自修复、可重塑的热固性材料。由于材料中含有大量的亚胺键(—C=N—),在中温(80~100℃)下发生快速且可逆的亚胺网络重排反应,材料表现出良好的自修复和重塑行为。实验条件温和且操作简便,适合作为材料类教学实验和中学生科普实验进行推广。

阿帕替尼铜配合物水凝胶对人乳腺癌MCF-7细胞的抑制作用

目的 制备阿帕替尼(Apa)铜配合物水凝胶(Cu-Apa@APsGels),并探究其对血管生成的抑制作用。方法 通过溶剂挥发法将Apa与Cu^(2+)形成稳定配合物Cu-Apa,并通过FT-IR与紫外分光光度计对Cu-Apa进行表征;将Cu-Apa包埋于黄芪多糖基原位凝胶(APsGels)内形成载药凝胶Cu-Apa@APsGels, SEM观察Cu-Apa@APsGels的微观形态及测定孔径,通过FT-IR进行图谱鉴定;采用MTT法对不同药物进行细胞毒性实验;采用Transwell实验测定不同药物对MCF-7细胞的侵袭效果。结果 Cu^(2+)可与Apa中的吡啶结构配位形成Cu-Apa,其中,Apa的含量约30%。APsGels凝胶的相变时间77.33 s、相变温度37℃、溶胀率142%,在体外可缓慢降解。MTT试验结果表明:APsGels凝胶的不良反应较小,生物相容性好。APsGels对细胞毒性和侵袭能力的影响较弱,Cu-Apa次之,Cu-Apa@APsGels的抑制能力最强。结论 Cu-Apa@APsGels可提高Apa的利用度并降低其不良反应,对MCF-7细胞有明显的抑制作用,并可阻碍其侵袭。