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pH敏感性聚（2-（丙烯酰氧基）丙酸）水凝胶的合成及其性能研究

作　者: 任晓波
导　师: 邓奎林
学　校: 河北大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: pH敏感性 药物缓释 溶胀行为 水状态研究
分类号: O648.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


智能材料是指对外界环境具有可感知,可响应的材料。智能高分子材料是指当其受到外界环境的化学、物理乃至生物信号变化刺激时,其某些化学或物理性质会发生突变的聚合物。智能聚合物也常被称为“环境敏感性聚合物”、“刺激响应聚合物”等。近年来,高分子凝胶作为软湿件材料成为智能高分子材料中的一个重要研究方向。智能凝胶在药物缓释体系、分离膜、生物材料等方面有着广泛的应用前景,这种智能凝胶已成为研究的热点。本文主要内容为:pH敏感性聚2-(丙烯酰氧基)丙酸水凝胶的合成与表征及其性能研究,全文共分三部分。第一章,介绍了可生物降解材料、敏感性聚合物和智能水凝胶的定义、特征、响应机理,重点介绍了pH敏感性聚合物的合成以及在生物医学工程领域中的应用研究进展。第二章,以乳酸为原料,通过酰化反应,合成了功能性单体2-(丙烯酰氧基)丙酸并利用核磁共振光谱(1H-NMR)与红外光谱(FTIR)对单体的结构进行了系统的表征。考查了含有不同交联剂的聚合物水凝胶对pH值和温度的依赖性,以及无机盐离子对凝胶溶胀行为的影响,并进一步研究了水凝胶在不同介质(去离子水,PBS缓冲溶液)中的药物释放行为。结果表明:水凝胶对温度有一定的响应性;其溶胀度随着盐溶液浓度的增加而降低;对pH具有很好的响应特性,在pH值为4-7范围内(即从酸性到中性)表现的更为明显。装载药物的聚合物水凝胶的药物累积释放率和释放速率随温度升高而增大;随交联剂含量的增加而减小;随pH值的升高而明显升高,即表现出灵敏的pH值控制释放,说明了水凝胶作为一种pH敏感性可控药物释放体系具有良好的应用前景。第三章,通过示差扫描量热法(DSC)考察了聚合物水凝胶中水的存在状态,研究了水凝胶中的水在不同pH值、不同溶胀时间、不同无机盐浓度溶液中的存在形式和相对含量。结果表明:水凝胶中可冻结水的相对含量随溶液pH的增大而增加;随溶胀时间的延长而增大;随无机盐离子浓度的增大而减小。此结论加强了我们对水凝胶微观结构和性质的认识,同时为水凝胶在药物释放等方面的进一步应用提供了一定的理论参考。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-20
  1.1 可生物降解材料简介  10-11
    1.1.1 聚乳酸(PLA)  10
    1.1.2 聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)  10-11
  1.2 刺激响应性（智能）高分子材料  11
  1.3 刺激响应性（智能）高分子水凝胶  11-14
    1.3.1 pH 响应性高分子水凝胶简介  11-12
    1.3.2 温度响应性高分子水凝胶简介  12-13
    1.3.3 pH 值/温度双重响应性高分子水凝胶合成方法  13-14
    1.3.4 光敏感高分子水凝胶结构特征  14
    1.3.5 磁敏感高分子水凝胶简介  14
  1.4 不同外界条件下响应性水凝胶中水状态的研究  14-15
  1.5 刺激响应性（智能）高分子水凝胶的应用  15-17
    1.5.1 响应性水凝胶在生物物质分离领域中的应用  15-16
    1.5.2 响应性水凝胶在药物控释体系中的应用  16-17
    1.5.3 响应性水凝胶在膜分离领域中的应用  17
  1.6 本课题的提出及主要研究内容  17-18
  参考文献  18-20
第2章 PH 敏感性聚2-(丙烯酰氧基)丙酸水凝胶的合成及其药物释放行为研究  20-34
  2.1 研究背景简介  20-21
  2.2 实验部分  21-25
    2.2.1 主要实验原料及试剂处理  21-22
    2.2.2 实验仪器及测试方法  22
    2.2.3 功能性2-(丙烯酰氧基)丙酸单体的制备  22-24
    2.2.4 聚合物载药水凝胶的合成  24
    2.2.5 水凝胶溶胀性能的测试  24
    2.2.6 模型药物水杨酸标准曲线的测定  24
    2.2.7 药物释放行为的研究  24-25
  2.3 结果与讨论  25-30
    2.3.1 2-(丙烯酰氧基)丙酸单体的结构表征  25-26
    2.3.2 聚2-(丙烯酰氧基)丙酸水凝胶溶胀性能测试  26-28
    2.3.3 聚2-(丙烯酰氧基)丙酸水凝胶的药物释放研究  28-30
  2.4 结论  30-32
  参考文献  32-34
第3章 聚2-(丙烯酰氧基)丙酸水凝胶中水的存在状态研究  34-45
  3.1 研究背景简介  34-35
  3.2 实验部分  35-37
    3.2.1 主要实验原料及试剂处理  35
    3.2.2 实验仪器及测试方法  35-36
    3.2.3 聚2-(丙烯酰氧基)丙酸水凝胶的制备  36
    3.2.4 聚2-(丙烯酰氧基)丙酸水凝胶中水状态的DSC 研究  36
    3.2.5 聚合物水凝胶中不同状态水的相对含量的计算  36-37
  3.3 结果与讨论  37-42
    3.3.1 不同pH 值溶胀后凝胶中水状态研究  37-39
    3.3.2 不同溶胀时间条件下凝胶中水状态研究  39-40
    3.3.3 不同盐溶液中溶胀平衡条件下凝胶中水状态研究  40-42
  3.4 结论  42-43
  参考文献  43-45
致谢  45-46
攻读学位期间取得的科研成果  46

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 胶体化学（分散体系的物理化学） > 胶体 > 凝胶及软胶
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