可降解光交联聚酸酐与聚酰胺-甲基丙烯酰胺凝胶的合成及药物控释

合成2.0G聚酰胺-胺(PAMAM)并进行端基甲基丙烯酰基修饰,将最外层接枝光化学活性双键,修饰产物(PAMAM-DB)与甲基丙烯酸酐化癸二酸(MSA)用二甲基亚砜(DMSO)溶解并在光引发剂存在下,经过紫外光照射得到具有一定生物相容性的凝胶.用1H NMR和FTIR对聚酰胺-甲基丙烯酰胺的结构进行表征.凝胶的降解实验结果表明,聚酸酐(甲基丙烯酸酐化癸二酸)的质量分数为50%～60%的凝胶以表面溶蚀的方式降解,随着聚酸酐在凝胶中含量不同,降解时间在45～60 d之间,pH值在6.5～8.06范围内.包埋氧氟沙星凝胶的降解实验表明,通过改变聚酸酐的含量可以控制降解时间和药物释放量.

阳离子型聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶的制备及其对废水中甲基橙的吸附性能研究

采用水溶液聚合法制备了阳离子型聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶(CPNMA),并对其吸附废水中甲基橙(MO)的性能进行探究。利用SEM、FT-IR、TG及XPS对CPNMA进行表征。通过吸附动力学和吸附等温线模型拟合发现,在25℃下CPNMA对MO的吸附行为更符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,吸附平衡时间为960 min,理论最大吸附量为371.6 mg/g。分析了吸附温度和溶液pH对吸附效果的影响,结果表明,在吸附温度为35℃及溶液pH=6时CPNMA可以呈现出最佳的吸附效果。综合分析,CPNMA的吸附机理包括氢键、静电作用、范德华力、n-π相互作用、表面吸附和孔隙填充。

丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺反相乳液共聚动力学

以丙烯酰胺(AM)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)作为单体,失水山梨醇单油酸酯(SPAN-80)为乳化剂,3号白油为连续相,过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED)为氧化还原引发体系,通过反相乳液聚合得到AM和DMAA的共聚物,采用核磁共振氢谱对产物进行表征。结果表明,随着投料中n(DMAA)∶n(AM)的增加,聚合速率逐步加快,共聚物中DMAA物质的量多于投料中DMAA的物质的量;聚合速率随时间的变化曲线不存在恒速期,成核机理倾向于单体液滴成核;聚合速率方程为r_(p)=kcM^(1.74)cI^(0.82)cE^(0.77)(其中cM、cI、cE分别为单体总浓度、引发剂浓度和乳化剂浓度),表观活化能为20.53 kJ/mol。

丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的水分散聚合物制备

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,自制聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)为分散剂,在硫酸铵水溶液中采用水分散聚合法,制备了丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚水分散体.考察了分散聚合过程中体系黏度变化,引发剂用量、硫酸铵的用量、分散剂的用量对共聚物黏度、分子量、颗粒尺寸的影响,并对其结构进行了鉴定.实验发现,在30℃,AM、DMC总单体质量分数为15%,DMC与AM物质的量比为1∶9,过硫酸铵浓度范围为0.70×10^(-4)~2.8×10^(-4)mol/L,硫酸铵质量分数范围为26.51%~28.1%,分散剂PDMC质量分数范围为1.1%~1.3%条件下,可以制备出黏度低、稳定性好的丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚水分散体.

丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚水分散体的制备

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DMBC)为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,自制聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)为分散剂,在硫酸铵水溶液中采用水分散聚合法,制备了丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚水分散体。考察了反应温度、硫酸铵浓度、单体配比、链转移剂浓度、分散剂用量、引发剂用量对共聚物黏度、相对分子质量、颗粒尺寸的影响。实验发现,制备丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵共聚水分散体较优配方为:温度65℃,硫酸铵质量分数为27.6%,AM、DMBC总单体质量分数为15%,DMBC∶AM(质量比)=(0.297~0.363)∶1,链转移剂用量为0.078 g/L,分散剂质量分数2.7%~3.6%,过硫酸铵质量分数范围为4.38×10^(-4)~5.84×10^(-4)mol/L。

聚丙烯酰胺/羧甲基壳聚糖/羟基化氮化硼复合水凝胶的制备以及导热传感性能

利用丙烯酰胺(AM)和羧甲基壳聚糖(CMCS)构建双网络结构,采用浸泡六水合三氯化铁(FeCl_(3)·6H_(2)O)溶液的策略,并引入羟基化氮化硼(OH-BNNS),通过两步法制备出复合水凝胶(PAM/CMCS-Fe^(3+)/OH-BNNS)。通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对水凝胶进行了结构表征,并通过电子万能材料试验机对其进行了力学性能以及自回复性能的测试,最后还通过导热系数测试仪以及热红外成像仪对其导热性能进行了测试。研究表明,该水凝胶具有超柔韧性、良好的导热性、吸水性、优异的机械强度和自回复性能。OH-BNNS的引入使复合水凝胶在力学和热响应中都表现出明显的增强,其导热系数最大能达到0.514 W/(m·℃)。

偶氮苯基小分子光控聚N-异丙基丙烯酰胺在离子液体中的自组装

偶氮苯基材料因其具有可逆的光致顺反异构特性,可调控聚合物的自组装行为而受到广泛关注。采用不同结构且广泛商业化的偶氮苯基小分子(偶氮苯(AZO)、对羟基偶氮苯(AZO-OH)、对氨基偶氮苯(AZO-NH2)、二甲基黄[AZO-N(CH_(3))_(2)])作为光分子开关,控制聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)在1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺([C2mim][NTf_(2)])离子液体中的自组装行为,探讨不同偶氮苯基末端基元对于PNIPAm自组装相行为的影响。结果表明,偶氮苯基小分子均能有效调控PNIPAm在[C2mim][NTf_(2)]离子液体中的相变响应行为,但不同的末端基元对于PNIPAm的相变温度及相变区间影响甚微。结合原位变温红外谱图分析可知,紫外光照强化了PNIPAm与离子液体之间的相互作用,从而抑制了PNIPAm侧链间的相互聚集,这将促进紫外光照条件下“溶剂化”效应的发生,可获得更低的相变温度。

智能窗口用热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的研究进展

本文综述了智能窗口用热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的热响应机理,介绍了该水凝胶材料的制备方法及相关的性能,阐述了影响PTC效应的主要因素及提高其稳定性的方法,展望了智能窗口用热响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶未来的研究方向和发展前景。

聚丙烯酰胺改良甲基丙烯酰化明胶接枝钛合金支架的促成骨性能

背景:钛及其合金因出色的生物相容性、耐腐蚀性、力学性能被广泛应用于骨科内植物中,但其本身拥有生物惰性不能为成骨细胞提供良好的生长环境,较难形成良好的骨整合。目的:在钛合金支架表面构建甲基丙烯酰化明胶和聚丙烯酰胺复合水凝胶材料,分析其体外促成骨能力。方法:将甲基丙烯酰化明胶与丙烯酰胺混合,加入交联剂与催化剂合成甲基丙烯酰化明胶-聚丙烯酰胺(Gelma-PAAM)水凝胶。将经亲和硅烷表面改性后的钛合金支架分别与甲基丙烯酰化明胶(Gelma)水凝胶、Gelma-PAAM水凝胶混合,完成负载(分别记为Ti-Gelma、Ti-Gelma-PAAM),比较支架表面两种水凝胶的溶胀比、降解率,通过扫描电镜观察水凝胶与钛合金的结合状态。将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于单纯钛合金支架、Ti-Gelma支架、Ti-Gelma-PAAM支架中,检测细胞增殖、黏附及成骨分化能力。结果与结论:①与Gelma水凝胶相比,Gelma-PAAM复合水凝胶具有更高的溶胀比与更低的降解率;②扫描电镜下可见两种水凝胶表面为蜂窝状结构,与多孔钛合金支架结合后呈膜样包裹于支架表面并充斥孔隙,其中Gelma-PAAM复合水凝胶包裹支架得更充分;③CCK-8检测与活-死荧光染色显示,与Ti-Gelma、Ti-Gelma-PAAM支架共培养后的骨髓间充质干细胞增殖良好并保持较高的活性;成骨诱导培养后,单纯钛合金支架组细胞碱性磷酸酶活性、钙沉积量与成骨基因表达量最低,Ti-Gelma-PAAM组细胞碱性磷酸酶活性、钙沉积量与成骨基因表达量最高;④鬼笔环肽骨架染色显示,单纯钛合金支架组、Ti-Gelma组细胞稀疏、伸展不够充分,Ti-Gelma-PAAM组细胞伸展充分、肌动蛋白丝致密;⑤结果表明,Gelma-PAAM水凝胶具有良好的生物相容性与促成骨能力,较Gelma水凝胶更适宜用于钛合金金属表面的促成骨改性。

N-甲基-N-芳基丙烯酰胺的合成研究

目的:研究一种高效合成N-甲基-N-芳基丙烯酰胺的方法。方法:2-甲基丙烯酰氯与含各种取代基的芳香胺发生亲核加成反应生成相应的丙烯酰胺,丙烯酰胺在氢化钠存在下与碘甲烷发生取代反应生成N-甲基-N-芳基丙烯酰胺。结果:以中等到良好的产率合成了一系列含各种不同取代基的N-甲基-N-芳基丙烯酰胺。结论:该方法操作简单,产率较高,底物适用范围广。

聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝胶的制备及性能研究

当外界环境发生变化时,环境敏感型水凝胶的物理性质或化学性质会随之发生改变,大部分水凝胶对环境的响应比较单一。以丙烯酸(AA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为原料制备的聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝胶既可以对温度变化也可以对pH值变化做出响应。实验采用一锅法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝胶,通过调节丙烯酸的中和度、丙烯酸(AA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)两种单体的配比、交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰(BIS)和引发剂过硫酸钾(KPS)的用量,研究其对水凝胶的吸水性能、拉伸性能的影响,并考察了所制备的聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝胶对温度及pH响应性能。实验结果表明:当丙烯酸的中和度为125%、n(NIPAm)∶n(AA)=0.3∶1、BIS的质量分数为0.5%、KPS的质量分数为1%时,制备的水凝胶溶胀率最大且有一定的弹性,室温下吸水率达179.73 g/g。该水凝胶在酸性缓冲溶液(pH值=3)中收缩,当缓冲溶液的pH值大于3,水凝胶发生溶胀,具有灵敏可逆的pH响应性能,同时该水凝胶兼具热缩温敏性能。

胍改性超支化聚酰胺-胺固色剂的制备及应用

以丙烯酸甲酯、二乙烯三胺、己二胺单体为原料,通过Michael加成反应和酰胺化反应合成了端氨基超支化聚酰胺-胺。为进一步提升固色性能,引入盐酸胍单体进行端氨基改性制得胍改性超支化聚酰胺-胺,并用于活性染料染色纯棉织物的固色整理。结果表明,自制胍改性超支化聚酰胺-胺固色剂的固色效果优异,染色织物耐皂洗色牢度和耐干摩擦色牢度均提高1级,耐湿摩擦色牢度提高半级及以上。固色整理对染色织物色光影响小。

基于温敏性N,N-二甲基丙烯酰胺/N-异丙基丙烯酰胺无规共聚物的毛细管无胶电泳筛分介质

本文合成了N,N-二甲基丙烯酰胺/N-异丙基丙烯酰胺无规共聚物(P(DMA-co-NIPAM))和聚N,N-二甲基丙烯酰胺(PDMA),并将二者共混制备毛细管无胶电泳筛分介质,旨在降低筛分介质粘度的同时增强其对DNA的分离性能。核磁共振氢谱(1H NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证明了2种聚合物的成功合成。表征了P(DMA-co-NIPAM)/PDMA共混物溶液的流体力学直径(Dh)、低剪切粘度和吸光度,结果表明,P(DMAco-NIPAM)聚合物具有温敏性,低临界溶解温度(LCST)为60~80℃。DNA筛分结果显示,PDMA中添加了10%P(DMA-co-NIPAM)的复合筛分介质性能最好,相比PDMA粘度降低19%以上,对大DNA片段的分辨率和理论塔板数均明显提高,分离时间缩短4%,显示了优良的分离性能。

丙氨酰-谷氨酰胺营养支持联合甲基泼尼松龙治疗儿童腹型过敏性紫癜的临床观察

目的:观察丙氨酰-谷氨酰胺营养支持联合甲基泼尼松龙治疗儿童腹型过敏性紫癜的临床效果。方法:回顾性选取2021年2月~2024年1月南华大学附属长沙中心医院收治的腹型过敏性紫癜患儿60例,分为对照组和营养组,对照组患儿28例,采用甲基泼尼松龙治疗,营养组患儿32例,在对照组基础上联合丙氨酰-谷氨酰胺营养支持。比较两组患儿住院时间、症状反复、体重下降情况等临床效果、腹痛缓解时间、治疗前后免疫功能变化、出现感染、腹泻、失眠、消化道出血等不良反应情况。结果:相比于对照组,营养组患儿住院时间更短,出现症状反复及体重下降比例更低,差异有统计学意义(P<0.05);营养组患儿腹痛缓解时间≤1 d的比例更高,>1 d的比例均更低,差异有统计学意义(P<0.05);营养组患儿治疗后免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)水平均更低,差异有统计学意义(P<0.05);营养组患儿不良反应发生率更低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:丙氨酰-谷氨酰胺营养支持联合甲基泼尼松龙治疗儿童腹型过敏性紫癜能够缩短患儿住院时间、减少症状反复及体重下降的情况,缓解患儿早期腹痛,降低不良反应发生率,对患儿更加安全。

含N-羟甲基丙烯酰胺四元共聚物的合成及pH响应可控交联研究

针对目前交联剂加聚合物复配在现场使用中存在的化学吸附及色谱分离等问题,以N-羟甲基丙烯酰胺(NHMAM)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPSNa)为共聚单体,通过水溶液共聚合合成了一种四元共聚物,对产品的结构进行了表征。研究了体系pH、NHMAM含量、聚合物浓度对聚合物溶液交联成胶速度的影响,考察了交联凝胶的耐老化性及微观形貌。结果表明,此四元共聚物在水溶液中可自发交联形成凝胶,且成胶反应具有pH响应性,pH降低、NHMAM含量及聚合物浓度提高,成胶时间缩短,凝胶在90℃下90 d的黏度保留率可达90%,体现出非常好的耐老化性能。

氧化κ-卡拉胶/聚丙稀酰胺水凝胶的制备与表征

为提高κ-卡拉胶水凝胶的应用性能,该文以κ-卡拉胶(κ-carrageenan, KC)为原料,通过TEMPO/NaClO/NaBr(TEMPO:2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基,2,2,6,6-tetramethylpiperidoxyl)反应体系制备氧化κ-卡拉胶(oxidizedκ-carrageenan, OKC),再用OKC与聚丙烯酰胺(polyacrylamide, PAM)以不同质量比进行复配,采用化学交联法制备了氧化κ-卡拉胶/聚丙烯酰胺水凝胶,通过测定水凝胶的含水率、水溶性、溶胀率、机械性能、红外光谱和微观结构,探究了氧化κ-卡拉胶对水凝胶应用性能的影响。结果表明,OKC可显著提高复合水凝胶的溶胀率、拉伸强度和断裂伸长率、降低水溶性(P<0.05),且当OKC与AM质量比为3∶4时,复合水凝胶的性能指标达最优值,即OKC3/PAM4含水率为82.7%,水溶性为12.2%,溶胀率为887%,拉伸强度达0.223 MPa,断裂伸长率达448%;红外光谱分析显示,κ-卡拉胶中的C-6醇羟基成功氧化为C-6羧基,氧化κ-卡拉胶/聚丙烯酰胺水凝胶各组分之间存在氢键;扫描电镜显示,OKC/PAM水凝胶具有致密多孔的三维网状结构,孔径均匀、规整。因此,氧化κ-卡拉胶与聚丙烯酰胺复配可制备成性能良好的水凝胶,将为开发卡拉胶水凝胶医用敷料提供理论基础。

聚丙烯酰胺水溶液的分子动力学模拟研究

为模拟实际选煤过程中产生的含聚污水,采用分子动力学的方法,选择COMPASS II力场,分别对含非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)的水溶液体系和含阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)的水溶液体系进行模拟。通过分析聚合物的平衡构象、均方位移曲线、径向分布函数、扩散轨迹及均方回转半径等,进一步探究聚丙酰胺(PAM)水溶液的微观结构与高分子溶液性质的关系。研究结果表明:NPAM在溶液中形成疏水内核球体而悬浮,而HPAM在溶液底部聚集;含HPAM的水溶液中水分子比含NPAM的水溶液中水分子扩散系数较大;HPAM表面与附近水分子作用数较多,形成强氢键;HPAM在溶液中水分子位移和活动范围都比NPAM中水分子大;在水溶液中NPAM比HPAM更好地舒展。

油炸工艺对薯条中丙烯酰胺和5-羟甲基糠醛形成的影响

本研究基于Pearson相关性分析和主成分分析(principal component analysis,PCA)研究薯条油炸过程中丙烯酰胺(acrylamide,AA)和5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)的形成和伴生关系,及其与中间产物α-二羰基化合物含量的相关性,并探讨薯条的感官品质、色值、水分含量和吸油量与AA和5-HMF形成的相关性。结果表明:随着油炸时间的延长和温度的升高,薯条中的AA、5-HMF和中间产物α-二羰基化合物含量均增加,水分含量逐渐减少,吸油量逐渐增加,亮度(L^(*)值)、黄色(b^(*)值)趋于降低,红色(a^(*)值)趋于增加。在不同时间和温度影响下,AA和5-HMF含量呈极显著正相关,两者与α-二羰基化合物含量、吸油量呈极显著正相关,而与水分含量、L^(*)值和b^(*)值呈极显著或显著负相关,AA含量与a^(*)值呈显著正相关。PCA模型与温度-时间变化曲线所得的结果一致。结论:170℃油炸5 min既可保证薯条感官品质最佳,又有利于减少危害物的生成。

聚丙烯酰胺与减水剂对水泥水化的影响

聚丙烯酰胺(PAM)对水泥水化及性能的影响限制了机制砂的规模化应用。本文研究了三种典型聚丙烯酰胺(PAM)与聚羧酸减水剂(PCE)、萘系减水剂(FDN)相互作用对水泥浆体早期性能的影响。研究发现,PAM与PCE、FDN相互作用会显著提升水泥浆体的剪切应力,对其流动性有负面影响。PAM的桥接效应减弱了PCE、FDN的静电斥力作用,束缚了部分可反应的自由水,降低了水泥浆体水化放热量和水化产物生成量。随着PAM掺量增加,PAM-PCE体系主要是纳米孔增加,但对强度影响较小,而PAM-FDN体系,孔隙增加集中在微米孔,强度下降显著。三种PAM中,阳离子PAM(APAM)与PCE、FDN的相互作用会显著抑制水泥水化产物的生成。

超支化聚酰胺-胺类阻垢剂制备及性能研究

采用乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、和三乙烯四胺(TETA)为反应中心核,甲醇为溶剂,丙烯酸甲酯(MA)为原料,通过迈克尔加成和酰胺化反应,合成3种不同类型的超支化聚酰胺-胺[PAMAM(EDA/DETA/TETA)],后用羟基亚乙基二膦酸(HEDP)分别对其进行改性,制备出3种端膦酸基超支化聚酰胺-胺类型的阻垢剂[PAMAM(EDA/DETA/TETA)-H2PO_(3)],并对其阻垢性能和阻垢机理进行研究。结果表明:超支化聚酰胺-胺的阻垢率未达到标准,而改性后的端膦酸基超支化聚酰胺-胺具有优异的阻垢性能,其中在高矿度下加药浓度为500 mg·L^(-1),PAMAM(EDA)-H2PO_(3)对CaSO_(4)、CaCO_(3)垢的阻垢率分别达到98.5%和90.1%,而且还发现此类型的阻垢剂具有耐高温、pH值应用范围广、持续时间长等优点。再结合分散性能测试和垢样分析,发现其阻垢机理主要与支化分子结构、聚合物的高分散性和引入的官能团有关。