改性海藻酸钠凝胶的制备及性能研究

论文摘要

海藻酸钠是由褐藻中获得的一种天然线性多糖,由β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古罗糖醛酸（G）构成。作为一种天然高分子材料,海藻酸钠具有良好的生物相容性,原料丰富、易得且价格低廉,广泛应用于组织工程及载药释药等领域。本论文以海藻酸钠为原料,做了以下几方面的研究工作:海藻酸钠亲水性太强,对疏水性药物负载量不高,容易发生突释。将海藻酸钠氧化后与十二胺反应将其进行疏水改性,对改性后聚合物结构进行了表征,研究了聚合物在水溶液及盐溶液中的粘度变化;将聚合物分散于NaCl/CaCl2的混合溶液中制备成凝胶微球,对药物布洛芬进行了包埋释放实验。结果表明,疏水改性后的海藻酸钠粘度增加,其凝胶微球对药物布洛芬负载量提高,具有较好的缓释作用。海藻酸钠凝胶用于组织工程时通常认为凝胶降解缓慢,且降解产物相对分子量过大,不易排出体外,因此其应用受到一定限制。在氧化海藻酸钠的基础上,以氯化钙为交联剂,制备钙离子交联氧化海藻酸钠凝胶,使其既保持一定的力学性能,又具有良好的降解性能。以乙二胺为交联剂制备共价交联海藻酸钠凝胶,重点研究了共价交联凝胶性能的影响因素,并与离子交联凝胶做了性能对比。对比两种凝胶的理化性能,对下一步更合理的使用海藻酸钠凝胶于组织工程、药物缓释系统和三维细胞培养系统有很好的理论指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 水凝胶
• 1.1.1 水凝胶概述
• 1.1.2 水凝胶的结构与特性
• 1.1.3 水凝胶的制备
• 1.1.4 水凝胶的应用领域
• 1.1.5 水凝胶的研究热点
• 1.2 海藻酸盐
• 1.2.1 海藻酸盐化学成分和结构
• 1.2.2 海藻酸盐的结构表征
• 1.2.3 离子交联
• 1.2.4 化学交联
• 1.2.5 海藻酸盐的特性和应用
• 1.3 本论文的研究内容
• 第二章 海藻酸钠的疏水改性及释药性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 主要试剂及仪器
• 2.2.2 氧化海藻酸钠的制备
• 2.2.3 氧化度（OD）的测定
• 2.2.4 海藻酸钠的疏水改性
• 2.2.5 产物的FTIR 表征
• 2.2.6 溶液粘度测试
• 2.2.7 荧光表征
• 12 凝胶微球的制备及释药性能研究'>2.2.8 SAxC₁₂凝胶微球的制备及释药性能研究
• 2.2.9 药物包埋率的测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 海藻酸钠的氧化机理
• 2.3.2 海藻酸钠的氧化度（OD）
• 2.3.3 海藻酸钠的疏水改性
• 2.3.4 改性海藻酸钠的结构分析
• 2.3.5 溶液的粘度变化
• 2.3.6 荧光分析
• 2.3.7 药物释放试验
• 2.4 本章小节
• 第三章 钙离子交联氧化海藻酸钠凝胶的制备
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要原料与仪器设备
• 3.2.2 氧化海藻酸钠的制备
• 3.2.3 钙离子交联海藻酸钠水凝胶的制备
• 3.2.4 水凝胶溶胀度的测定
• 3.2.5 力学性能测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 海藻酸钠水凝胶的溶胀度
• 3.3.1.1 氧化度对水凝胶溶胀度的影响
• 3.3.1.2 SA 浓度对水凝胶溶胀度的影响
• 3.3.2 水凝胶的力学性能
• 3.3.2.1 氧化剂量对水凝胶力学性能的影响
• 3.3.2.2 溶液浓度对水凝胶力学性能的影响
• 3.3.3 水凝胶的降解行为
• 3.4 本章小结
• 第四章 共价交联海藻酸钠凝胶的制备和性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与方法
• 4.2.1 实验仪器和药品
• 4.2.2 化学交联海藻酸钠-乙二胺水凝胶的制备
• 4.2.3 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）测试
• 4.2.4 水凝胶的性能测试
• 4.2.4.1 水凝胶溶胀度测定
• 4.2.4.2 水凝胶力学性能测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 共价交联机理
• 4.3.2 凝胶结构分析（FT-IR）
• 4.3.3 共价交联凝胶影响因素分析
• 4.3.3.1 催化剂对共价交联凝胶的影响
• 4.3.3.2 交联剂对共价交联凝胶的影响
• 4.3.4 共价交联凝胶与离子交联凝胶的性能对比
• 4.3.4.1 不同pH 值下的溶胀度对比研究
• 4.3.4.2 不同盐浓度下的溶胀度对比研究
• 4.3.4.3 热重分析
• 4.3.4.4 力学性能对比研究
• 4.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文