pH/盐双敏感型聚离子液体凝胶的制备及对环丙沙星的控制释放

以不同烷基侧链的N-乙烯基咪唑类离子液体为单体,设计合成了3种具有pH/盐双敏感性的交联网状孔洞结构的聚咪唑类离子液体凝胶(PC_(n)vimBr,n=2,4,6)。在微观结构、溶胀特性和刺激响应行为研究基础上,探讨了侧链微增长对聚离子液体凝胶结构与性能的调节控制,并根据凝胶的构效关系情况进行相应药物的体外控制释放研究,研究表明,PC_(n)vimBr凝胶具有良好的pH/盐刺激双响应性以及溶胀可逆性。在pH=7.4的弱碱性环境下,三种聚离子液体凝胶均具有较强的敏感性及溶胀可逆性,其中PC_(2)vimBr凝胶的pH响应性最为敏感,其平衡溶胀率高达1422.3%。同时,以NaCl盐溶液为模拟模型,相对而言,PC_(2)vimBr凝胶在弱碱性条件下具有良好的盐敏感性。此外,结合人体肠道呈弱碱性特点,以肠道杀菌药物环丙沙星(CIP)为载药模型,在pH=7.4时药物控制释放的体外模拟实验研究发现,PC_(2)vimBr凝胶10 h内的累积释放率为67.78%,是PC_(4)vimBr、PC_(6)vimBr凝胶的1.42和3.38倍,这与pH/盐刺激双响应性的研究结果一致。因此,烷基侧链微增长对凝胶结构具有较强的调控作用,pH/盐双敏感性的PC_(2)vimBr凝胶在肠道杀菌药物的控制释放具有潜在的应用价值。

酯基链微增长对咪唑类离子液体的导电行为和热稳定性影响

为了研究咪唑类离子液体(ILs)结构对其性能的影响,将酯基引入到1,2-二甲基咪唑结构中,合成了两种离子液体:氯化1-乙酸甲酯基-2,3-二甲基咪唑离子液体(IL1)和氯化1-乙酸乙酯基-2,3-二甲基咪唑离子液体(IL2)。采用傅里叶红外光谱、核磁共振和元素分析等技术表征IL1和IL2的结构。测试分析IL1-H2O、IL2-H2O体系的电导率,以及IL1、IL2离子液体的导电行为与热稳定性。结果表明,所合成的两种离子液体具有良好的离子导电性能。在0.01~0.2mol/L低浓度条件下,随着二元体系中离子液体浓度的增大,离子迁移数逐渐增多,体系的电导率呈增大趋势,且IL1-H2O和IL2-H2O体系的离子导电行为均符合Arrhenius型。得出了离子导电活化能的经验数值。循环伏安法结果表明,酯基链的微增长对电化学窗口(EW)的影响较大,IL1和IL2具有较宽的电化学窗口,分别为2.66V和3.14V,在电化学沉积等方面具有应用潜力;热重分析表明,酯基链较长的IL2具有相对高的热稳定性,这是由于酯基链的增长有助于分子内的氢键形成。

pH/盐双敏性聚醚基咪唑类离子液体凝胶的制备、性质及药物控释机制研究

以N-乙烯基咪唑为反应物,在咪唑环上引入不同醚基侧链,设计合成了3种pH/盐双敏性聚醚基咪唑类离子液体凝胶(P[C_(n)OC_(2)vim]Cl,n=1,2,3)。用红外光谱、扫描电镜表征了其结构特征,测试了不同条件下凝胶的溶胀性能,并研究了凝胶对药物环丙沙星(CIP)、黄连素(Ber)的缓释效果。结果表明,P[C_(n)OC_(2)vim]Cl(n=1,2,3)凝胶具有明显的pH和盐敏感性,pH升高,溶胀率先增大后减小,在pH为7.4时达到最大;NaCl浓度越高,溶胀率越小。短醚基链P[COC_(2)vim]Cl凝胶在pH=7.4模拟肠液环境中CIP、Ber释放率最高,释放行为均符合一级动力学方程。随着醚基侧链的微增长,P[C_(n)OC_(2)vim]Cl(n=2,3)凝胶对CIP、Ber累积释放率降低,释放行为均符合Higuchi动力学方程。该类凝胶在作为肠道抗菌类药物的pH/盐双敏性控释载体方面有一定潜力。

长链离子液体单体及其聚合物的合成与聚集机理

将十六烷基的非极性长链引入乙烯基咪唑结构中,合成了具有聚集行为的离子液体型单体[C16VIm+][Br-]及其聚合物Poly[C16VIm+][Br-],并利用IR和XRD对其结构进行表征。通过热失重(TGA)和吸热放热(DSC)分析表明,[C16VIm+][Br-]和Poly[C16VIm+][Br-]均具有良好的热稳定性,在降温过程存在过冷现象。通过设计不同的混合溶液体系,获得[C16VIm+][Br-]与Poly[C16VIm+][Br-]的不同形貌大聚集体。其中,[C16VIm+][Br-]具有双亲性结构,培养体系对其聚集体形成有重要影响,形成的大聚集体形貌主要为海胆状、羽毛状、羊毛状和发丝状。聚合物Poly[C16VIm+][Br-]在V(甲苯)∶V(甲醇)=2∶1混合溶液体系中形成稳定的新型两相体系,且随着其上层轻相溶剂挥发,快速自发形成粒径均匀的核壳结构球形聚集体。采用电导法研究[C16VIm+][Br-]和Poly[C16VIm+][Br-]在不同溶液体系中的聚集行为,并计算分析临界聚集浓度(CAC)和反离子结合度(β)等参数值。结果表明:在所有的研究体系中,CAC值随着温度的升高而减小,反离子结合度β则出现升高趋势,从而有利于大聚集体的形成。