p(NVP-co-β-HPAT)/CS互穿网络凝胶的合成与环境响应特性研究

p(NVP-co-β-HPAT)/CS互穿网络凝胶的合成与环境响应特性研究

论文摘要

壳聚糖(Chitosan)是虾、蟹和昆虫壳骨架中提取物甲壳素的脱乙酰产物,是自然界中唯一的碱性多糖。它来源丰富,是一种可再生的天然高分子材料。壳聚糖具有生物相容性好、易生物降解、无毒、环境友好等特性;壳聚糖及其衍生物有着广泛的用途,特别是在生物医学领域,可用作药物载体、人工软组织材料(如人工皮)等。环境敏感性水凝胶(智能水凝胶)在药物控制释放、酶的固定化及生物物质分离提纯等方面有着诱人的应用前景,因而近年来受到普遍关注。目前,无论在学术还是在应用领域,以pH/温度敏感水凝胶的研究尤为活跃。本文选用壳聚糖(CS)与具有温敏性的N-乙烯基吡咯烷酮聚丙烯酸β-羟基丙酯(NVP-co-β-HPAT)为基本原料,制备了系列新型温度/pH敏感p(NVP-co-β-HPAT)/CS半互穿(semi-IPN)和全互穿(full-IPN)水凝胶,系统地研究了这类凝胶的结构对其溶胀、消溶胀性能的影响,并对其响应机理进行了探讨,同时对这类凝胶的药物缓释性能进行了初步地研究,取得了以下主要研究结果:首先,采用半互穿聚合物网络技术(semi-IPN)制备了一类新型的p(NVP-co-β-HPAT/CS半互穿聚合物网络水凝胶,考察了温度、pH值、离子强度以及单体配比等对凝胶溶胀度的影响。结果表明,该凝胶具有较敏锐的温度及pH敏感特性;离子强度在小于2.0 M的范围内,对这种半互穿凝胶的溶胀行为影响不明显;随着NVP含量的增大,凝胶的溶胀率增大。在温度为20℃和45℃的去离子水中,以及pH=3.0和pH=8.0的柠檬酸/磷酸氢二钠缓冲溶液中,p(NVP-co-β-HPAT)/CS凝胶的溶胀-收缩具有可逆性。semi-IPN水凝胶消溶胀速率明显快于NVP-co-β-HPAT凝胶的消溶胀速率。其次,在p(NVP-co-β-HPAT)/CS半互穿聚合物网络水凝胶的基础上,用戊二醛交联CS,合成了p(NVP-co-β-HPAT)/CS全互穿聚合物网络(full-IPN)水凝胶。室温下,full-IPN凝胶的平衡溶胀度和溶胀速率均小于semi-IPN凝胶的平衡溶胀度和溶胀速率。full-IPN凝胶的消溶胀速率明显快于semi-IPN凝胶的消溶胀速率。最后,以水杨酸(salicylic acid)为模型药物,对p(NVP-co-β-HPAT)/CS semi-IPN水凝胶的释药性能做了初步研究。结果表明,在20℃,pH=7.4时,药物的释放速率以及释放量都随着凝胶中NVP含量的增加而增大。在20℃时,pH对药物释放速率影响较小,而在45℃时,药物的释放速率受pH的影较大。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 壳聚糖概况
  • 1.1.1 壳聚糖简介
  • 1.1.2 壳聚糖互穿聚合物网络的改性
  • 1.1.3 壳聚糖的共混改性
  • 1.1.4 壳聚糖及其衍生物的应用
  • 1.2 智能水凝胶
  • 1.2.1 智能水凝胶的定义及类型
  • 1.2.2 智能水凝胶的最新发展
  • 1.2.3 智能水凝胶的应用
  • 1.3 课题研究的背景和内容
  • 第二章 P(NVP-CO-B-HPAT)/CS SEMI-IPN水凝胶的制备及溶胀性能研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 试剂和仪器
  • 2.2.2 凝胶样品的制备
  • 2.2.3 凝胶的测试与表征
  • 2.2.4 凝胶溶退胀性能
  • 2.2.5 水凝胶的溶胀-退胀动力学
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 水凝胶红外分析
  • 2.3.2 水凝胶热分析
  • 2.3.3 水凝胶的形态观察
  • 2.3.4 水凝胶的温度敏感性
  • 2.3.5 水凝胶的pH敏感性
  • 2.3.6 溶胀动力学
  • 2.3.7 消溶胀动力学
  • 2.3.8 水凝胶在不同浓度NaCl水溶液中的溶胀行为
  • 2.3.9 离子强度对semi-IPN水凝胶温敏特性的影响
  • 2.3.10 水凝胶的溶胀-退胀可逆性能
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 凝胶网络结构对P(NVP-CO-B-HPAT)/CS水凝胶性能的影响
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 试剂和仪器
  • 3.2.2 凝胶样品的制备
  • 3.2.3 凝胶测试与表征
  • 3.2.4 凝胶溶退胀性能
  • 3.2.5 水凝胶的溶胀-退胀动力学
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 红外分析
  • 3.3.2 水凝胶形态观察
  • 3.3.3 温度对不同网络结构水凝胶溶胀度的影响
  • 3.3.4 pH对不同网络结构水凝胶溶胀度的影响
  • 3.3.5 不同网络结构水凝胶的溶胀行为
  • 3.3.6 不同网络结构水凝胶的消溶胀行为
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 P(NVP-CO-B-HPAT)/CS SEMI-IPN药物缓释性能的初步研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 试剂和仪器
  • 4.2.2 凝胶式样及药物
  • 4.2.3 水杨酸的标准工作曲线
  • 4.2.4 药物的包埋
  • 4.2.5 药物体外释放测定
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 凝胶载药性能研究
  • 4.3.2 单体的不同配比对药物释放性能的影响
  • 4.3.3 介质温度对水凝胶释放性能的影响
  • 4.3.4 介质的pH值对药物释放性能的影响
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 硕士期间主要研究成果
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    p(NVP-co-β-HPAT)/CS互穿网络凝胶的合成与环境响应特性研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢