纤维素纳米纤维接枝聚丙烯酸pH响应水凝胶的制备及性能

以硝酸铈铵为引发剂,将具有pH响应的聚丙烯酸(PAA)接枝到电纺纤维素(Cell)纳米纤维膜上,制备了pH响应纤维素接枝聚丙烯酸(Cell-g-PAA)纳米纤维水凝胶。研究了接枝单体丙烯酸(N)与纤维素(c)质量比对Cell-g-PAA形貌、接枝率和溶胀性的影响。结果表明:m(N)∶m(c)值从5增加到10,接枝率从11%急剧增加到28%,然后趋于平稳;而m(N)∶m(c)值从5增加到15,溶胀率从(15.2±1.6)g/g增加到(46.1±4.9)g/g,然后下降。同时,研究了pH值和离子强度对水凝胶溶胀率的影响,pH值从2.2增加到7.8时,水凝胶的溶胀率从(31.3±2.5)g/g增加到(42.7±3.2)g/g,pH值进一步增大,溶胀率降低;溶液中离子强度从0mol/L增加到0.15mol/L,水凝胶溶胀率从(36.2±2.6)g/g降低到(21.4±1.4)g/g。本研究为制备快速响应pH水凝胶提供了一种新方法。     

氧化还原/pH双响应性蔗渣纤维素基水凝胶的制备及药物缓释性能

为制备具有氧化还原和pH双响应性水凝胶,以甘蔗渣纤维素为原料,溶解在N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)溶剂体系中,然后在催化剂条件下,与乙酰乙酸叔丁酯(t-BAA)进行酯交换反应获得乙酰乙酸蔗渣纤维素(BCAA),然后与胱胺二盐酸盐(CYS)反应制得水凝胶.根据红外光谱和扫描电镜分析结果,表明已成功制备出具有烯胺键和二硫键的水凝胶.稳定性和保水性测试表明,水凝胶在生理条件下具有一定的稳定性和保水性.以盐酸四环素作为药物模型,研究了在不同的氧化还原和pH条件下水凝胶的药物释放性能,证明了氧化还原条件和pH会影响水凝胶的药物释放.抗菌实验结果表明,该载药水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌效果.该氧化还原/pH双响应水凝胶在药物缓释方面具有潜在的应用前景.     

聚丙烯酸/聚乳酸复合多孔pH响应水凝胶的制备及性能

利用电纺制备直径为(2.69±0.63)μm,孔径大小为150 nm×120 nm聚乳酸(PLLA)纳米孔超细纤维。以丙烯酸(AA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,通过自由基聚合制备聚丙烯酸(PAA)水凝胶。将PLLA纳米孔超细纤维浸泡在上述体系中,通过原位聚合制备PAA/PLLA复合水凝胶,并研究m(AA)∶m(PLLA)对复合水凝胶形貌的影响。致孔剂聚乙二醇(PEG)加入,明显提高纤维孔隙率。与PAA水凝胶相比,PAA/PLLA复合水凝胶pH响应时间大大缩短,且拉伸强度由1.9 MPa增加到5.2 MPa,弹性模量从90.4 MPa增加到108.2 MPa。     

海藻酸钠-g-聚丙烯酰胺/氧化石墨烯复合水凝胶的制备及控释行为

以海藻酸、丙烯酰胺为单体,氧化石墨烯为原料制备了海藻酸钠-g-聚丙烯酰胺/氧化石墨烯(NaAlg-g-PAAm/GO)复合水凝胶,采用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对其结构和形貌进行了表征;当GO的质量分数从0.6%增至3.2%时,溶胀率从37%减至21%;阳离子对水凝胶的溶胀性的影响能力是Fe3+Ca2+K+;以5-氟尿嘧啶(5-FU)为抗癌药物模型,模拟胃腔和小肠的环境,研究了在pH=1.2和pH=7.4的缓冲溶液中复合水凝胶的控制释放行为,实验结果表明水凝胶在pH=7.4的缓冲溶液中的累积释放率明显高于在pH=1.2的溶液中的累积释放率,所以该类水凝胶有望成为靶向药物释放的载体。     

新型PMAA/MWCNT-COOH杂合水凝胶的合成与茶碱释放

通过甲基丙烯酸(MAA)的原位自由基交联聚合反应制备了一系列新型pH敏感的聚甲基丙烯酸/羧基化多壁碳纳米管(PMAA/MWCNT-COOH)杂合水凝胶.利用红外光谱分析仪(FT-IR)、环境扫描电镜(ESEM)、动态粘弹谱仪(MDA)等对杂合水凝胶的结构、形态和力学性能进行表征.结果表明,MWCNT-COOH的引入,使杂合水凝胶的溶胀速率明显高于纯PMAA水凝胶;在溶胀状态下的力学性能测试表明,水凝胶弹性、回复性能等达到了软组织材料的要求.掺杂不同含量的碳纳米管和改变不同pH环境会影响永凝胶的溶胀行为,改变网孔密度和孔径大小,决定在载、释药物过程中起到重要作用.以茶碱为模拟药物对凝胶载、释药物的研究发现,茶碱在肠道环境中释放速率较快,约8h就达到平衡;而在胃部环境中释放较慢,达到平衡需要时间较长.因此,PMAA/MWCNT-COOH杂合水凝胶有望成为一种潜在的控制药物释放型生物医学材料.     

壳聚糖可注射水凝胶制备及药物缓释行为

通过溶胶-凝胶法制得壳聚糖(CS)/β-甘油磷酸钠(GP)可注射水凝胶,研究了不同成胶温度对凝胶机械性能、微观形貌、溶胀性能以及药物缓释性能的影响。结果表明,较高的成胶温度使凝胶内氢键作用增强、有效交联密度增大,导致凝胶的机械性能增强,使凝胶的三维网络更加致密,并延缓了药物的释放时间。当成胶温度为60℃时,CS/GP可注射水凝胶抗拉强度为3.13MPa,平衡溶胀率为6.27g/g;制得的CS/GP/阿司匹林(ASA)载药水凝胶的药物释放速率常数为5.09×10-3/min,具有较好的应用前景。     

pH敏感型黄原胶/聚乙烯醇水凝胶的制备与表征

通过化学交联结合物理交联的方法制备了一种pH敏感型的黄原胶/聚乙烯醇(XG/PVA)复合水凝胶,研究了XG与PVA不同质量比、不同交联剂用量及不同冷冻-解冻循环次数对XG/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响。结果表明,XG与PVA质量比为1∶5,交联剂环氧氯丙烷用量为5%,冷冻-解冻循环3次时,XG/PVA复合水凝胶内部结构均匀紧密且具有较高的溶胀性能,此时凝胶的弹性模量和压缩强度达到(26.30±0.03)kPa和(134.36±0.43)kPa。并探讨了该实验条件制备的XG/PVA水凝胶的pH敏感性及pH刺激响应性,并以牛血清蛋白(BSA)为模型进行了体外药物释放性能测试及材料生物相容性实验的研究。结果表明,该凝胶具有良好的pH敏感性及pH刺激响应特性,不同pH环境下可实现体外BSA的控制释放,且具有良好的生物相容性,有望用于药物控释载体。     

海藻酸钠-g-聚丙烯酰胺/氧化石墨烯复合水凝胶的制备及控释行为EI北大核心CSCD

以海藻酸、丙烯酰胺为单体,氧化石墨烯为原料制备了海藻酸钠-g-聚丙烯酰胺/氧化石墨烯(NaAlg-g-PAAm/GO)复合水凝胶,采用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对其结构和形貌进行了表征;当GO的质量分数从0.6%增至3.2%时,溶胀率从37%减至21%;阳离子对水凝胶的溶胀性的影响能力是Fe3+>Ca2+>K+;以5-氟尿嘧啶(5-FU)为抗癌药物模型,模拟胃腔和小肠的环境,研究了在pH=1.2和pH=7.4的缓冲溶液中复合水凝胶的控制释放行为,实验结果表明水凝胶在pH=7.4的缓冲溶液中的累积释放率明显高于在pH=1.2的溶液中的累积释放率,所以该类水凝胶有望成为靶向药物释放的载体。     

PSY-g-PAA/APT/SA载药复合凝胶小球的制备及释药性能

采用离子凝胶法制备了欧车前胶-g-聚丙烯酸/凹凸棒黏土/海藻酸钠(PSY-g-PAA/APT/SA)载药复合凝胶小球,以双氯芬酸钠为模型药物,考察了pH敏感性和凹凸棒黏土含量对凝胶小球的包封率、载药率、溶胀性能和药物释放行为的影响。结果表明,当释放介质为模拟胃液(pH=1.2)时,药物基本不释放;而为模拟肠液(pH=6.8)时,5h后累积释放率超过90%,复合凝胶小球具有明显的pH敏感性。随着凝胶小球中凹凸棒黏土含量的增加,溶胀率和药物累积释放率均减小,表明凹凸棒黏土的引入可以减缓药物的突释效应。     

pH敏感性水凝胶P(MAPOSS-co-AA)的制备及药物缓释性能

以丙烯酸(AA)和七苯基甲基丙烯酰氧基笼型倍半硅氧烷(MAPOSS)为单体,以偶氮二异丁腈为催化剂,N,N-亚甲基丙烯酰胺为交联剂,通过自由基溶液聚合法,制备了具有pH敏感性的有机-无机共聚水凝胶P(MAPOSS-co-AA)。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜对P(MAPOSS-co-AA)水凝胶的结构和溶胀后的形态进行了表征,并对其溶胀性能、药物缓释性能进行了研究。结果表明,XRD图中MAPOSS峰的消失说明MAPOSS均匀地分散在水凝胶交联网络中;与常规聚丙烯酸(PAA)水凝胶相比,MAPOSS的加入明显降低了其吸水能力,即P(MAPOSS-co-AA)水凝胶在模拟肠液(SIF)中溶胀后的孔径明显小于PAA水凝胶,但其pH敏感性不变,即随着pH值的增加,水凝胶的吸水能力增强,溶胀比增加;同时P(MAPOSS-co-AA)水凝胶作为茶碱的药物缓释体系,明显改善了茶碱在模拟胃液(SGF)和SIF中的释放性能,降低了茶碱在SIF中的释放速率。     

SiO_2/纤维素复合气凝胶的制备及性能研究

采用纤维素为原料,氢氧化锂(LiOH)/尿素/水(H_2O)体系为溶剂,硅酸钠(Na_2SiO_3)为硅源,在纤维素凝胶骨架中原位合成纳米二氧化硅(SiO_2),制得SiO_2/纤维素复合气凝胶,并考察了SiO_2对其结构和性能的影响。结果表明,SiO_2/纤维素复合气凝胶不仅保持了纯纤维素气凝胶的骨架结构,同时SiO_2显著增加了气凝胶的比表面积,改善了力学性能,在SiO_2用量为47.27%(wt,质量分数)条件下,SiO_2/纤维素复合气凝胶的比表面积高达528m~2/g,压缩模量为6.18MPa。     

超声辅助合成多孔pH敏感性海藻酸钠水凝胶及其控释行为

利用超声波辅助接枝聚合制备多孔NaAlg-g-P(NVP-co-NHMAA)水凝胶,利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)对NaAlg-g-P(NVP-co-NHMAA)的结构和形态进行了表征,同时还研究了NaAlg-g-P(NVP-coNHMAA)的溶胀行为和pH敏感性。以5-氟尿嘧啶(5-FU)作为模型药物,研究了NaAlg-g-P(NVP-co-NHMAA)水凝胶在模拟胃液(SGF,pH=1.2)和模拟肠液(SIF,pH=7.4)下的控制释放行为,结果显示,在pH=7.4时,11h内该水凝胶的累积释放率高达80.2%,而在pH=1.2时只有50.2%,这表明NaAlg-g-P(NVP-co-NHMAA)水凝胶可以作为结肠靶向药物输送载体。     

超快温度响应性纳米纤维水凝胶的制备及其用于药物的可控释放

先使用N-异丙基丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺合成共聚物,以其为成纤聚合物用静电纺丝工艺制备纳米纤维,然后进行高速搅拌将纳米纤维切短并分散在叔丁醇中,最后进行冷冻干燥和热处理将切短的纳米纤维组装成具有多级多孔结构的纳米纤维水凝胶。这种纳米纤维水凝胶在水中具有良好的稳定性、压缩回弹性和显著的温度响应性。当水介质温度在20~55℃交替变化时它具有超快的温度响应性,达到消溶胀平衡的时间为34 s,达到溶胀平衡的时间为45 s。体外药物释放实验结果表明,当pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液的温度在15~47℃交替变化时,其中浸入的载模型药物葡聚糖的温度响应性纳米纤维水凝胶以“开/关”模式可控释放药物。     

负载二甲酸钾缓释抗菌微球的构建

为避免二甲酸钾(KDF)在酸性环境下分解过快, 调节仔猪肠胃道酸碱性和菌落平衡, 实现KDF靶向释放抗菌, 本研究以可生物降解的壳聚糖(CS)、羧甲基纤维素(CMC)和无机刚性材料P型沸石分子筛(Zeolite P)为载体, 负载抗菌药物二甲酸钾制备控释水凝胶微球。发现CS中-NH₂与CMC中-COOH离子作用, 可形成结构稳定的聚电解质复合物。溶胀率的差异性表明CS/CMC/Zeolite P水凝胶微球对pH高度敏感。加入Zeolite P使水凝胶微球在pH1.2保持原有形貌且不被降解破裂。CS/CMC/Zeolite P/KDF抗菌微球的包封率为47.75%, 载药率为23.88%, 可有效缓释KDF, 在pH7.4磷酸盐缓冲溶液中的缓释性比pH1.2更优。CS/CMC/Zeolite P/KDF抗菌微球浓度为96 mg/mL时对大肠杆菌最大抑菌率为83%, 有效提高了KDF利用率。     

温度/pH双重敏感水凝胶的合成及影响因素

"环境敏感型"水凝胶是一种高分子凝胶,它能对温度、pH、光、电场、离子强度和压力等环境变化引起的刺激作用产生不同程度的响应,可广泛应用于人造肌肉、酶和细胞的固定化、生物分离、药物控制释放等领域。本文概述了温度/pH双重敏感水凝胶,并对影响水凝胶性质的因素进行介绍,阐述了温度/pH双重敏感水凝胶的合成方法,最后对温度/pH双重敏感水凝胶未来研究中存在的问题进行了总结。     

环境敏感型纤维素水凝胶及其在药物控释方面的应用

综述了纯纤维素、纤维素衍生物、纤维素与有机无机物共混制备纤维素水凝胶的方法,并且综述了温敏性、pH敏感性、磁响应性纤维素水凝胶在药物控释领域的应用。在此基础上展望了纤维素水凝胶的研究方向。     

基于聚甲基丙烯酸的pH敏感靶向释药性能研究

以5-氨基水杨酸(5-ASA)为模型药物分子,pH敏感水凝胶聚甲基丙烯酸(PMAA)为载体,采用浸渍法实现了药物在载体上的负载,载药量约为23.3wt%。通过体外模拟释放实验,研究了该凝胶在不同pH值模拟胃液(pH=1.2)和模拟肠液(pH=7.5)中的释药行为。结果表明,药物在pH值较低的模拟胃液中释放的较慢,且最大累积释药率较低(～10.4%);在pH值较高的模拟肠液中释放的较快,最大累积释药率达～47.6%,并揭示了释药机理。因此,PMAA可实现药物5-ASA在模拟肠液中的靶向释放,在智能药物控释系统领域具有潜在的应用价值。     

载甲氨蝶呤-亚叶酸钙温敏水凝胶的制备及体外释药研究

为了实现疏水性药物和亲水性药物共同包载,采用自由基聚合法和物理交联法制备了羟丙基甲基纤维素(HPMC)/聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)水凝胶。甲氨蝶呤(MTX)和亚叶酸钙(CaF)被选为模型药物。用相转变分析、差示扫描量热法(DSC)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV)等考察了水凝胶的理化性能及其体外释药行为。结果表明,该水凝胶最低临界溶解温度(LCST)为32.6℃,呈相互连接3D多孔结构,孔径30～80μm。加入HPMC有利于包载以及药物的减缓释放;体外释放发现,CaF的释放速率略高于MTX,在MTX释放时,其周围环境中已存在部分CaF,预示该水凝胶可能有较好的预防MTX过量或大剂量应用后引起的严重不良反应的效果。     

pH敏感性多孔半纤维素水凝胶的制备及药物释放性能研究

以聚乙二醇(PEG)为致孔剂,利用自由基聚合法制备了具有多孔结构的半纤维素接枝共聚丙烯酰胺水凝胶,分别用FT-IR和SEM对水凝胶的结构和表面形态进行了分析;研究了水凝胶的pH值敏感性以及单体比例、PEG用量、PEG分子量和交联剂对溶胀率的影响;最后,以亚甲基蓝为模型药物研究了该水凝胶对药物的释放性能。实验结果表明,PEG为致孔剂,没有参与聚合反应;该水凝胶具有多孔结构以及优良的pH值敏感性,能够实现药物的控制释放,有望成为一种良好的药物载体。     

皮芯复合聚丙烯腈纤维的水解反应过程

借助自由基接枝共聚法在纤维素纤维(CF)表面形成聚丙烯腈(PAN)覆盖层,制取了皮芯复合聚丙烯腈-纤维素纤维(s/cPAN-CF)。在氢氧化钠溶液中将s/cPAN-CF进行水解得到了皮芯复合聚丙烯酸水凝胶纤维(s/cPAA-CF)。运用X射线光电子能谱法(XPS)和红外光谱法(IR)分析了水解反应过程中间产物及最终产物。通过水解生成水凝胶皮层是一个复杂的化学反应过程,它可分为反应速率及产物成分明显不同的三个反应阶段,而芯体纤维(CF)则不发生任何实质性的化学变化。