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生物降解pH敏感性水凝胶的制备与性能研究

作　者: 孙姣霞
导　师: 罗彦凤
学　校: 重庆大学
专　业: 分析化学
关键词: 乙二胺四乙酸二酐 丁二胺 水凝胶 pH敏感性 可生物降解
分类号: O648.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


本研究以乙二胺四乙酸酐(EDTAD)和丁二胺(BDA)为主要原料,设计和合成出了两种新型的同时具有完全的生物可降解性、敏锐的pH敏感性和良好的生物相容性的医用水凝胶材料。采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振波谱仪(NMR)、扫描电镜(SEM)和常规的化学分析方法等手段表征了材料的化学结构和pH敏感性,并初步考查了材料的降解性和细胞毒性。主要研究内容和获得的结论如下:1、采用乙二胺四乙酸酐(EDTAD)和丁二胺(BDA)按1:1(摩尔比)在溶液中进行热缩聚反应,合成了多元酰亚胺共聚物pEDTAD-BDA-Imide;再以BDA为交联剂,与pEDTAD-BDA-Imide反应得到侧链含大量氨基和少量羧基的交联网络聚合物BDA-crosslinked-pEDTAD-BDA I。①FTIR、NMR和SEM表征结果表明,按本研究所述合成方法能成功制备多元酰亚胺共聚物pEDTAD-BDA-Imide和侧链含氨基和羧基的BDA-crosslinked-pEDTAD-BDA I交联网络聚合物。②溶胀性能测试表明,BDA-crosslinked-pEDTAD-BDA I交联网络聚合物具有较大的溶胀比,溶胀比随交联剂用量的增大而降低;而溶胀速率随温度升高而加快。③pH敏感性测试表明,该水凝胶具有明显的pH敏感性,尤其在pH=2~3之间具有最敏锐的pH敏感性,呈现典型的酸敏性水凝胶的特征。④初步的降解实验表明,BDA-crosslinked-EDTAD-BDA I在pH7.4的PBS缓冲体系中其失重率随时间呈线性增大关系,即其降解速率基本恒定。这种较为稳定的降解特征将有利于药物的恒速释放。⑤通过直接评价和间接评价对BDA-crosslinked-EDTAD-BDA I进行了细胞毒性评价,实验表明,水凝胶材料无明显的细胞毒性。2、乙二胺四乙酸酐(EDTAD)和丁二胺(BDA)按1:1(摩尔比)在溶液中进行N-酰化开环化反应得到侧链只含-COOH的直链共聚物pEDTAD-BDA;然后以二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂,使pEDTAD-BDA与BDA交联即形成侧链只含羧基的交联网络聚合物BDA-crosslinked-pEDTAD-BDA II。①FTIR和NMR测试结果表明,按本研究所述制备方法可成功制备侧链只含羧基的交联聚合物网络BDA-crosslinked-pEDTAD-BDA II。②用茚三酮显色法测定了pEDTAD-BDA的数均分子量。测试结果表明,控制工艺条件,可制得不同分子量的pEDTAD-BDA。③pH敏感性实验测试表明,BDA-crosslinked-pEDTAD-BDA II对pH变化响应敏感。在pH为3和7时,水凝胶溶胀率不大,但在pH=12时具有最敏锐的pH敏感性,呈现典型的碱敏性水凝胶的特征。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
1 绪论  10-17
  1.1 引言  10
  1.2 PH 敏感水凝胶的作用原理  10-11
  1.3 PH 水凝胶的制备原料  11-13
    1.3.1 天然高分子类pH 敏感水凝胶  11-12
    1.3.2 合成高分子类pH 敏感水凝胶  12-13
  1.4 PH 敏感水凝胶在药物释放领域的应用  13
  1.5 问题的提出及研究的意义  13-14
  1.6 研究工作  14-16
  1.7 本论文的创新点  16-17
2 基于EDTAD 和BDA 的酸敏性PH 敏感型水凝胶制备和表征  17-30
  2.1 前言  17-18
  2.2 实验部分  18-21
    2.2.1 主要材料与设备  18
    2.2.2 水凝胶的合成  18-20
    2.2.3 产物的表征与测试  20-21
  2.3 结果与讨论  21-28
    2.3.1 pEDTAD-BDA-Imide 及BDA-crosslinked-EDTAD-BDA I 的合成原理  21-22
    2.3.2 pEDTAD-BDA-Imide 及BDA-crosslinked-EDTAD-BDA I 的结构表征  22-24
    2.3.3 BDA-crosslinked-EDTAD-BDA I 水凝胶的溶胀性能  24-28
  2.4 小结  28-30
3 PH 敏感性水凝BDA-CROSSLINKED-EDTAD-BDAI 的降解性  30-34
  3.1 引言  30-31
  3.2 实验部分  31-32
    3.2.1 试剂和仪器  31-32
    3.2.2 水凝胶的水解性能  32
  3.3 结果与讨论  32-33
  3.4 小结  33-34
4 PH 敏感性水凝胶BDA-CROSSLINKED-EDTAD-BDA I 的细胞毒性评价  34-43
  4.1 引言  34-35
    4.1.1 种子细胞的选择  34
    4.1.2 材料细胞毒性评价方法的选择  34-35
  4.2 实验部分  35-37
    4.2.1 细胞毒性实验模型的设计  35-36
    4.2.2 材料、试剂与仪器  36
    4.2.3 HUVEC 的培养与鉴定  36
    4.2.4 细胞毒性评价实验  36-37
  4.3 结果与讨论  37-43
    4.3.1 HUVEC 的培养与鉴定  37-38
    4.3.2 细胞毒性间接评估  38-40
    4.3.3 细胞毒性直接评估  40-43
5 基于EDTAD 与BDA 的碱敏性PH 敏感型水凝胶的初步研究  43-51
  5.1 引言  43-44
  5.2 实验部分  44-45
    5.2.1 原料和试剂  44
    5.2.2 pH 敏感水凝胶(BDA-crosslinked-pEDTAD-BDA II)的合成  44
    5.2.3 材料的表征  44-45
  5.3 结果与讨论  45-50
    5.3.1 直链共聚物pEDTAD-BDA 的1H NMR 和13C NMR 表征  45-46
    5.3.2 pEDTAD-BDA 和BDA-crosslinked-EDTAD- BDA II 的红外光谱表征  46-47
    5.3.3 茚三酮法测定pEDTA-BDA 的数均分子量  47-48
    5.3.4 BDA-crosslinked-EDTAD-BDA II 的溶胀实验  48-50
  5.4 结论  50-51
6 结论和后续工作建议  51-53
  6.1 主要结论  51
  6.2 后续研究工作的展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-59
附录  59-61
  A 作者在攻读学位期间发表的论文目录  59
  B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录  59-61

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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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