PVA/P(AA-AM)水凝胶的制备及药物控制释放性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,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互穿水凝胶PVA/P(AA-AM);用红外光谱(IR)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)及扫描电镜(SEM)等测试方法对其进行了表征,并对其溶胀性能、p H敏感性以及离子强度对溶胀性能的影响进行了研究;并考察了该凝胶分别在p H=6.86和p H=1.80介质中对药物异烟肼和烟酸的控制释放行为。结果表明,PVA/P(AA-AM)水凝胶具有良好的p H、离子强度敏感性,在两种介质中异烟肼的累积释放率均高于烟酸,但异烟肼在p H=1.80的介质中的释放速度和累积释放率均高于其在p H=6.86的介质,烟酸则结果恰好相反。所以这种水凝胶有望用作靶向药物释放的载体。

pH敏感性P(AAm-co-AA)半互穿网络水凝胶的制备、表征及溶胀动力学研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(N,N-MBA)为交联剂、过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用自由基交联共聚法合成了具有pH敏感性的半互穿网络水凝胶聚丙烯酰胺-co-丙烯酸[P(AAm-co-AA)],通过傅立叶红外光谱、差热分析研究了水凝胶的结构及热稳定性。水凝胶的溶胀研究表明,随着缓冲溶液pH值的增大平衡溶胀率增大;在不同缓冲溶液中的理论最大吸水量S∞与实验值基本一致。P(AAm-co-AA)水凝胶的扩散行为在pH=1.47的缓冲溶液中为Fickian扩散模式,在pH=11.04的缓冲溶液中为非Fickian扩散模式。

壳聚糖/氧化石墨烯复合水凝胶的流变学及其pH响应性能研究

利用壳聚糖与氧化石墨烯之间的静电作用力,制备出了具有p H响应的壳聚糖/氧化石墨烯复合水凝胶体系.运用扫描电镜、X射线衍射、紫外可见光谱和红外光谱对复合水凝胶的微观内部结构与形成机理进行了分析探索.结果表明,壳聚糖与氧化石墨烯的最佳用量比为1:6时,能形成十分稳定的凝胶.此外,这种凝胶表现出明显的p H响应特性.当体系p H在4.98时,复合水凝胶具有最高的粘度1060Pa·s,远高于同浓度的单独壳聚糖与氧化石墨烯溶液,但p H改变后,凝胶粘度均会变小.这种复合凝胶体系不仅制备简便,而且具有p H响应性能,可望扩展石墨烯凝胶材料在生物领域中的应用范围.

非水凝胶原位聚合制备Tb(OP_r^i)_3掺杂的P(MMA-co-St)共聚物的研究

将三异丙氧基铽[Tb(OPri)3]直接掺入甲基丙烯酸甲酯(MMA)与苯乙烯(St)的混合单体中,混匀后会立即形成白色凝胶体,通过原位聚合后即获得掺杂Tb(OPri)3的P(MMA co St)共聚物。采用FT IR,DMTA,TG,FS,ESEM等手段对其进行表征。FT IR分析表明,共聚物中Tb3+离子与羰基和苯环间存在着配位作用;MMA与St主要以交替共聚为主。DMTA,TG表明,Tb(OPri)3的掺入,使共聚物的玻璃化温度下降、贮能模量和耐热性能提高。FS分析表明,当Tb含量为1.0%时,共聚物在381nm处发射宽而强的荧光,其强度约是纯P(MMA co St)的14倍,同时在489,544,584nm处发射很强的Tb3+离子5D4→7F6,5D4→7F5,5D4→7F4跃迁的特征荧光。ESEM表明,共聚物呈现交联网络状的微观形貌,未见聚集体,Tb3+离子在体系中是均匀分布的。

智能性共聚物水凝胶P（AM－NaA）相转变的研究

本文用￣（６０）Ｃｏ－ｙ射线辐射合成了聚（丙烯酰胺－丙烯酸钠）Ｐ（ＡＭ－ＮａＡ）智能性共聚物水凝胶，并用ＦＴＩＲ对共聚物进行了表征。着重研究了水凝胶在丙酮－水介质中的溶胀和收缩速率、溶胀平衡时间及体积相转变特性。

P(VF-NIPAAm-AM)多重响应型复合水凝胶的制备及其性能研究

本文以乙烯基二茂铁(VF)、氮异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)及丙烯酰胺(AM)为原料,采用自由基聚合法制备了p(VF-NIPAAm-AM)复合水凝胶,利用扫描电子显微镜及红外光谱仪对其表面形貌和结构进行了表征,并研究了其在不同温度、p H及氧化还原介质中溶胀收缩性能及其透明度的变化。结果表明,所制备的凝胶具有蜂窝状孔洞结构,比表面积大,有利于其他分子的吸附,而且表现出良好的温度、p H以及氧化还原多重敏感性。

聚苯乙烯-马来酸钠超细纤维pH响应水凝胶的制备及性能

采用电纺制备聚苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)超细纤维,利用扫描电镜研究纺丝液浓度、交联剂聚乙二醇(PEG)对电纺纤维形貌的影响。实验结果表明,纺丝液质量分数低于40%,无法得到纤维膜,质量分数为45%和50%时得到直径分别为(3.3±0.9)μm和(5.2±0.5)μm的均匀纤维。以3%PEG(质量分数)为交联剂,于145℃交联,在0.05mol/L Na OH/乙醇溶液中水解制备SMANa-PEG超细纤维水凝胶。交联剂PEG的加入并不影响纤维形貌。交联纤维泡水后仍能保持原有形貌。在p H=4,7和9的缓冲溶液中达到溶胀平衡所需时间分别为31 min,13 min和4.6 min。说明电纺SMANa-PEG超细纤维水凝胶表现出非常快速的p H响应性。

温度及pH响应性水凝胶的制备

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AA)为原料,通过水相溶液聚合法制备P(NIPAM-co-AA)水凝胶.傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)的结果表明,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AA)为原料成功制备了P(NIPAM-co-AA)水凝胶;扫描电镜的结果表明,P(NIPAM-co-AA)水凝胶具有规整的孔洞结构;热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)的结果显示,P(NIPAM-co-AA)水凝胶具有良好的热稳定性.测定P(NIPAM-co-AA)水凝胶在不同温度及p H值条件下的溶胀度,结果表明P(NIPAM-co-AA)水凝胶具有良好的温度及p H响应性,能在不同外界环境的刺激下做出不同的反应,具有强大的智能性.

亚硝酸根离子在P(DMAEMA/HEMA)水凝胶中的吸附和扩散性能

研究亚硝酸根离子在P(DMAEMA/HEMA)水凝胶中的吸附和扩散行为.结果表明,P(DMAEMA/HEMA)水凝胶可以有效地除去水溶液中的亚硝酸根离子,且在pH 4—6的范围内具有较高的选择性和吸附容量.阴离子和季胺基团之间的吸附反应符合Langmuir吸附等温线.使用Fick第二定律计算出亚硝酸根离子的扩散系数.在pH 4.0时,扩散初期和晚期的扩散系数范围为(2-4)×10^(-6)cm^2·s^(-1).并考察了单体浓度、温度、HEMA/DMAEMA比率及溶液浓度对扩散系数的影响.

反相微乳液制备pH响应型纳米水凝胶及其作为药物载体的研究

利用反相微乳液聚合,通过改变交联剂含量制备不同粒径的纳米水凝胶聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-co-甲基丙烯酸羟乙酯)(P(DMAEMA-co-HEMA)).纳米水凝胶的结构和形貌通过FT-IR、1H-NMR和TEM等进行了表征.利用紫外-可见分光光度计(UV)检测溶液在不同pH下的透光率,结果显示纳米水凝胶在酸性条件下有明显的溶胀现象.选取阿霉素(DOX)为模型药物研究了该纳米水凝胶作为药物载体的可行性,结果发现该纳米水凝胶能很好地负载药物,载药率达45.7%.利用紫外光谱法测定载药纳米水凝胶分别在pH 5.0和7.4的溶液中的药物释放行为,结果表明该纳米水凝胶具有较好的pH响应性,在酸性条件下纳米水凝胶的溶胀现象使得药物释放速率比在中性环境下快.

DA-P123水凝胶的溶胀因素及其用于去除溶液中的重金属离子

通过丙烯酰氯与Pluronic P123(HO(CH_2CH_2O)_(20)(CH_2CH(CH_3)O)_(70)(CH_2CH_2O)_(20)H)末端的羟基反应,制备出末端为双键的大分子单体DA-P123,并将其与SBMA(磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯)溶于水中制备共聚水凝胶。研究了单体浓度、光照时间、温度、盐等影响因素对水凝胶溶胀行为的改变。其结果表明单体浓度增加和光照时间延长会造成溶胀率下降,而SBMA能够减少温度升高和含盐溶液对水凝胶溶胀的不利影响。将DA-P123水凝胶用于溶液中的重金属离子吸附,结果表明实验条件下其对Fe^(3+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的最大吸附量分别为13.97、10.13、8.79 mg×g-1。使用1 mol×L-1HCl浸泡可以将水凝胶吸附的Fe3+脱附,使水凝胶再生,并且溶液中的牛血清白蛋白(BSA)并不影响水凝胶对Fe^(3+)的吸附和脱附能力。说明这种水凝胶可以用于含蛋白废水中的重金属离子吸附,从而达到净化水质的目的。

pH敏感水凝胶微球的制备及二甲酸钾缓释和抗菌性能分析

二甲酸钾(KDF)为抗生素的新型替代品,但在牲畜饲养中还未大量普及。采用水热法自制P型分子筛(Zeolite P),负载KDF分散在羧甲基纤维素(CMC)溶液中,与FeCl_(3)交联,利用凝聚法制备壳聚糖-羧甲基纤维素-P型分子筛-二甲酸钾pH敏感水凝胶抗菌微球。通过FT-IR,TGA和SEM分析可知,壳聚糖(CS)和CMC通过离子键形成结构稳定的聚电解质复合物,Zeolite P镶嵌缠绕在CMC基质中。溶胀差异性表明水凝胶微球具有高pH敏感性,可以适用不同pH条件下的持续给药。缓释动力学研究表明:抗菌微球对KDF具有一定的缓释作用,且遵循一级动力学释放模型和Higuchi模型。体外抗菌实验发现,抗菌液浓度为24 mg/mL和48 mg/mL时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有显著的抗菌性,可以有效地抑制细菌的生长。

温度及pH敏感P(DMAEMA-g-PEG)水凝胶的合成与性能研究

通过氧化还原自由基溶液聚合制备了聚甲基丙烯酸-N,N′-二甲氨基乙酯接枝聚乙二醇共聚水凝胶P(DMAEMA-g-PEG)。实验结果表明,该水凝胶具有温度、pH敏感性及溶胀-退胀可逆性,其相转变温度在45℃左右。少量PEG大分子单体的加入,使水凝胶具有较高的溶胀率,但随着PEG大分子单体用量的增大,溶胀率反而下降;水凝胶在酸性介质中溶胀,碱性介质中收缩;扫描电子显微镜观察发现,在干燥状态下该凝胶具有多孔结构。

高拉伸自黏附导电P(AAS-VPA)/P(EA-MAA)复合水凝胶的传感应用

以丙烯酸钠(AAS)、丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸共聚物P(EA-MAA)和乙烯磷酸(VPA)为原料,制备了具有高拉伸性(>2000%的断裂伸长率)、良好的电导率(~0.0343 S/cm)及优异的表面自适应性黏附力(黏附金属、玻璃、木材、橡胶等多种基材,其中对橡胶的黏附强度高达250 N/m)的复合水凝胶P(AAS-VPA)/P(EA-MAA)。该水凝胶不仅能够随皮肤适时变形,而且具有高的灵敏度(GF=4.40)、宽的应变范围(0%~200%)及良好的稳定性,能够动态监测身体的各类运动(诸如手指弯曲、胳膊弯曲等)。这种集高拉伸性、导电性及自黏性于一体的多功能水凝胶能够适应多种应用场景,为水凝胶在柔性电子领域的应用提供了材料范例。

温度、pH敏感性共聚物(MA-co-NIPMAM)水凝胶的制备及性能研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,以甲基丙烯酸(MA)和N-异丙基甲基丙烯酰胺(NIPMAM)作为聚合单体合成具有温度及p H双重敏感性的水凝胶。研究了MBA的用量与水凝胶溶胀过程的影响。在25℃和55℃下分别研究水凝胶在酸性和碱性条件下的去溶胀动力学和再溶胀动力学过程。

壳聚糖交联温敏性水凝胶的制备与性能

利用N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)为交联剂,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、衣康酸(IA)为单体,利用水溶液自由基聚合反应合成了P(NIPAAm-co-IA)水凝胶。研究了水凝胶的相转变性质、低临界溶解温度(LCST)和溶胀性能。该类水凝胶在32℃左右具有明显的相转变特性,其LCST随衣康酸用量的增加而增大,交联剂的用量对水凝胶的LC-ST值无显著影响。水凝胶的溶胀性能具有较为明显的温度依赖性和介质依赖性,其饱和溶胀度与NIPAAm/IA的比例、交联密度及溶胀介质有关。

基于超支化聚合物两性水凝胶的制备及性能

通过N-丙烯酰-1,2-乙二胺盐酸盐(ADE)的Michael加成反应制备阳离子超支化低聚物聚N-丙烯酰-1,2-乙二胺盐酸盐(HADE),以HADE为大分子单体,以丙烯酰胺(AAm)和丙烯酸(AAc)为单体,在无需外加有机交联剂的条件下制备具有高机械强度的两性聚电解质水凝胶(HAH凝胶).结果表明,HAH凝胶可以被压缩超过99%的形变而不断裂,压缩强度高达61.2 MPa;HAH凝胶的断裂伸长率和断裂强度分别达到1700%和70.2 k Pa.由于HADE末端伯胺基与强氧化引发剂通过氧化还原反应生成胺自由基和自身结构中的双键同时参与聚合反应,因而为凝胶网络形成提供了必要的化学交联作用.同时HADE结构中胺基正电荷与AAc的羧基负电荷之间的离子交联也为凝胶网络提供了物理交联作用.2种交联作用的协同作用是HAH凝胶具有良好机械性能的根本原因.

聚N-异丙基丙烯酰胺/甲基丙烯酸聚乙二醇酯温敏性水凝胶的制备及性能研究

采用自由基共聚方法合成了一种新型温敏性共聚物聚甲基丙烯酸聚乙二醇酯-N-异丙基丙烯酰胺P(NIPAAm-PEG-MA)。实验结果表明,在一定的温度范围内,共聚物水凝胶的溶胀率随温度升高、PEGMA含量的减少呈下降趋势,并随交联剂用量的变化存在一最大值,表现出明显的温敏行为。

新型二元水凝胶的合成及智能性研究

为了研究溶胀体积可随外界环境因素智能变化的吸水凝胶,用微波等离子体预辐射引发聚合P(AMPS/NIPA)新型二元水凝胶.探讨了等离子体预辐射时间、等离子体预辐射功率、交联剂浓度、单体配比和总单体浓度等因素对二元水凝胶吸水倍数的影响,对合成工艺进行了优化.研究了水凝胶的温度敏感性、pH敏感性,并用红外光谱对P(AMPS/NIPA)水凝胶官能团进行了表征.研究表明,微波等离子体预辐射引发聚合制备的P(AMPS/NIPA)二元智能凝胶具有高的吸水倍数、很好的温度敏感性和pH敏感性,是综合性能优秀的智能水凝胶.

聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的溶胀性能研究

探讨了用辉光放电电解等离子体引发制备的聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)(P(AM-co-AA))水凝胶的溶胀动力学行为,研究了pH、温度和盐溶液浓度对平衡溶胀率的影响.结果表明,20℃时,P(AM-co-AA)水凝胶在蒸馏水中4h达溶胀平衡;溶胀过程遵循non-Fick溶胀扩散行为;该水凝胶具有pH敏感性和盐敏感性;在pH=6.4和pH=2.0的溶液中具有可逆溶胀-消溶胀开关行为;在单价阳离子盐溶液中的平衡溶胀率比二价阳离子溶液中的更高.