壳聚糖硫酸酯pH敏感性水凝胶的制备及其性能

壳聚糖硫酸酯（SCS）为一种典型的两性聚电解质。在本文中,以均相合成的方法制得高含硫量的SCS。以戊二醛（GA）作为交联剂,采用化学交联的方法制备了一种新型的水凝胶-SCS水凝胶。利用环境扫描电镜（ESEM）对SCS水凝胶的形貌进行表征,并研究了制备条件（包括SCS浓度、GA用量以及SCS的硫酸根含量）和环境条件（包括介质、溶液pH值）对SCS水凝胶溶胀度的影响。实验结果表明,所制得的SCS水凝胶对介质的pH值变化具有敏感性;SCS水凝胶的溶胀度随着SCS浓度的增加而增大,随着交联剂用量的增加和SCS硫酸根含量的增大而减小。SCS水凝胶在氯化钠溶液中的溶胀度远远低于其在水中的溶胀度。     

pH敏感聚乙烯醇/丙烯酸水凝胶制备及性能研究

采用自由基引发聚合制备了具有pH敏感性的聚乙烯醇(PVA)/丙烯酸(AA)共聚水凝胶,研究了PVA/AA水凝胶的溶胀动力学性能,在pH2-12范围内考察了PVA/AA水凝胶的pH敏感性。在pH=7时,PVA/AA水凝胶经过大约8小时的溶胀达到溶胀平衡,平衡溶胀率达到878g/g,当pH由4变化到7或由7变化到12时,PVA/AA水凝胶溶胀行为随水溶液pH有较大变化,表现出明显的pH敏感性。     

温度/pH敏感性Semi-IPN水凝胶的制备与性能

以N-乙烯基乙酰胺（NVA）、醋酸乙烯酯（VAc）和甲基丙烯酸-N,N′-二甲氨基乙酯（DMAEMA）为原料,通过自由基聚合制备了PDMAEMA/P（NVA-co-VAc）半互穿网络（Sem-iIPN）水凝胶。实验结果表明,该水凝胶具有较好的温度敏感性、pH敏感性、溶胀-退胀可逆性。随着温度的逐渐升高,凝胶的溶胀率随之...     

温度/pH敏感性壳聚糖-聚乙烯吡咯烷酮水凝胶的制备

以壳聚糖（CS）和聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）为原料,戊二醛为交联剂,硝酸铈铵为引发剂,制备了具有温度和pH双重敏感性的CS/PVP水凝胶。考察了制备条件对水凝胶溶胀率的影响,结果表明,在PVP∶CS（质量比）=10∶1,0.3%（质量分数,下同）交联剂（相对于PVP）,2.5%引发剂,60℃反应10 h的条件下,获得的...     

PVA/P(AA-AM)复合水凝胶的制备及性能

采用水溶液聚合方法合成了不同组成的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物(P(AA-AM))。将聚乙烯醇(PVA)与所合成的P(AA-AM)共混,以戊二醛为交联剂,制备出了不同结构的PVA/P(AA-AM)复合水凝胶。采用扫描电镜观察了凝胶形貌,研究了复合水凝胶的结构与性能关系。结果表明,复合水凝胶溶胀性能与所用交联剂加量有关,复合水凝胶的溶胀度随着交联剂加量增加先增大后减小,在交联剂加量为0.5%时水凝胶溶胀度达到最大值。复合凝胶中的聚合物组成对溶胀度影响显著,随着P(AA-AM)含量提高,水凝胶的溶胀度逐渐增大。适当结构的复合水凝胶具有pH敏感性,敏感程度随着凝胶中P(AA-AM)含量的增加而增强。     

环境敏感性高分子水凝胶

敏感性高分子水凝胶具有对环境的可响应性,该类物质也被称为"智能凝胶"(Intelligent hydrogels)或"灵巧凝胶"(Smart hydrogels)。目前,对敏感性高分子水凝胶的研究已成为智能高分子材料领域的热点之一,综述了环境敏感性高分子水凝胶的种类与性质、主要应用等方面的研究进展。     

环境敏感性高分子水凝胶

敏感性高分子水凝胶具有对环境的可响应性，该类物质也被称为“智能凝胶”（Intelligent hydrogels）或“灵巧凝胶”（Smart hydrogels）。目前，对敏感性高分子水凝胶的研究已成为智能高分子材料领域的热点之一，综述了环境敏感性高分子水凝胶的种类与性质、主要应用等方面的研究进展。     

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。     

高分子水凝胶材料研究进展

综述了高分子水凝胶材料的制备方法及应用研究进展，概述了当前的研究热点，并展望了高分子水凝胶材料今后的发展。     

温度和pH双重敏感型聚氨酯水凝胶的制备及性能

以聚乙二醇(PEG)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,分别采用1,4-丁二醇(BDO)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为扩链剂,制备了3种聚氨酯水凝胶Hydrogel(a)、Hydrogel(b)、Hydrogel(c)。通过红外光谱、差示扫描量热分析、X射线衍射和溶胀实验对水凝胶的结构和性能进行了分析。研究结果表明,温度敏感链段(PEG)和pH敏感基团(-N(CH_3)-、-COOH)均成功地引入到了水凝胶分子链中;3种水凝胶的相转变温度分别为55℃、60℃和64℃,且合成后水凝胶中PEG的结晶结构仍然存在;当水溶液温度从45℃上升到60℃时,3种水凝胶的平衡溶胀度均显著减小,显示出温度敏感性;当pH从4.0上升到7.0时,Hydrogel(c)的平衡溶胀度从11.5增大到15.5,当pH从8.5上升到11.5时,Hydrogel(b)的平衡溶胀度从12.9减小到10.0,均显示出pH敏感性;在不同温度(25℃和65℃)和pH(2.5和11.5)的水溶液中反复溶胀,水凝胶Hydrogel(b)和Hydrogel(c)均表现出良好的可逆性和稳定性。     

聚丙烯酸/活性炭复合凝胶的制备及溶胀行为

采用自由基溶液聚合的方法,以过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA)为交联剂,制备了聚丙烯酸(PAA)复合活性炭凝胶(PAA/AC)。考察了凝胶在生理盐水和不同pH值缓冲溶液中的平衡溶胀比及溶胀动力学,结果表明,活性炭能有效提高PAA凝胶的平衡溶胀比。蒸馏水中PAA/AC凝胶的平衡溶胀比可达到303(g/g),约为PAA凝胶平衡溶胀比的2.3倍;生理盐水(0.9%g/mL NaCl水溶液)中PAA/AC凝胶的平衡溶胀比可达到60(g/g),约为PAA凝胶平衡溶胀比的2.4倍;在实验设计的pH范围内PAA/AC凝胶的平衡溶胀比比PAA凝胶更高,具有更好的pH值敏感特性。     

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。     

透明质酸水凝胶的制备与评价

透明质酸(HA)被广泛地用于生物医药领域。以1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺/N-羟基丁二酰亚胺(EDC/NHS)催化HA与己二酸二酰肼(ADH)反应,制备化学交联的HA水凝胶。通过扫描电镜和红外光谱来测定HA与HA水凝胶的结构,测量HA水凝胶在模拟胃肠液中的溶胀率,并以牛血清白蛋白(BSA)为模型药物,初步探讨了HA水凝胶体系的释药行为。实验结果显示:HA水凝胶由酰胺键生成三维网络结构且网络孔径较大,具有较好的吸水性能。该水凝胶制备过程简单,反应迅速,条件温和,属酸敏突释释药体系。     

快速环境响应多孔水凝胶的制备及性能

以N aC l晶体为致孔剂,合成了具有pH及温度双重敏感特性的海藻酸钠接枝甲基丙烯酸梳状多孔水凝胶。利用扫描电镜观察到该水凝胶具有特殊的孔洞结构,孔径大小为100μm左右。不同pH值及温度下的溶胀和溶胀-收缩动力学研究表明,该水凝胶具有较快的响应速率,在5 m in内可以达到溶胀平衡,而且溶胀收缩行为有较好的重复性。该水凝胶的最低临界溶液温度(LCST)为30℃左右。比较含孔不同的凝胶膜的响应曲线,发现含孔越多,溶胀率和凝胶体积变化量越大,溶胀收缩响应速率越快。     

具有灵敏pH响应的高强度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠双网络水凝胶的合成

采用二步法,以锂藻土(Laponite)交联聚丙烯酰胺(PAM),N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联聚丙烯酸(PAA),通过自由基聚合制备了PAM/PAA双网络水凝胶。该水凝胶的拉伸强度可达137 k Pa,在酸性缓冲液中收缩,碱性缓冲液中溶胀,具有灵敏的pH响应性。通过调节丙烯酸(AA)单体的中和度和2种网络交联剂的用量及单体配比,可控制双网络水凝胶的拉伸性能和响应性能。结果表明,AA中和度为125%,m(AM)∶m(Laponite)=1∶0.6,m(AA)∶m(BIS)=1∶0.0002,m(AM)∶m(AA)=7∶1时,水凝胶的拉伸强度最佳,可达137 k Pa;该条件下制备的双网络水凝胶同时具有灵敏可逆的pH响应性,在pH=3的缓冲液中溶胀度达5.26,在pH=7的缓冲液中溶胀度可达16.98。     

聚丙烯接枝聚丙烯酸微滤膜的pH响应性

研究了聚丙烯接枝聚丙烯酸微滤膜的pH响应性及其在牛血清蛋白溶液过滤中的抗污染性。聚丙烯酸(PAA)接枝链可提高膜亲水性,但会造成膜孔堵塞:在低接枝率(<17%)下,PAA大幅度提高膜亲水性,膜通量和pH响应性随接枝率的增加逐渐增大;接枝率过大(>17%)时,PAA对膜孔的堵塞作用占主导,膜通量和pH响应性逐渐下降。与未接枝膜相比,在碱性条件下接枝膜对牛血清蛋白(BSA)分子具有一定的抗污染性能,而酸性条件下则加剧BSA对膜的污染,但改性后接枝膜的通量大幅度增长,使这种膜在BSA类蛋白质的微滤领域仍有较好的应用前景。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/石墨烯纳米复合水凝胶的制备及其溶胀性能

聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly N-isopropylacrylamide,PNIPA)是一种能对外界温度产生响应的智能水凝胶.但是它的平衡溶胀率和响应速度不高,其应用受到一定的限制.本文通过原位聚合法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/氧化石墨烯(GO)水凝胶复合材料.并采用化学还原法对其还原获得了PNIPA/石墨烯复合水凝胶.通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别表征了凝胶的化学结构和内部形态.测定了凝胶的平衡溶胀率、温度响应性及其在高温(45℃)时的消溶胀性能.研究结果表明:石墨烯的加入使凝胶的多孔结构增加,水释放通道增加,因而PNIPA/石墨烯水凝胶显示出更高的平衡溶胀率,更快的消溶胀速度以及更敏感的温度响应性.     

聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的制备及热致聚集行为

以异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂、过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用无皂乳液聚合法制备聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM),考察了聚合时间、温度、浓度、pH值、共存NaCl和MgCl2浓度对PNIPAM热致聚集行为的影响,并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)等手段对PNIPAM的形貌和分子结构进行了表征。结果表明:线型PNIPAM更易在水中稳定存在,采用无皂乳液聚合技术制备PNIPAM过程简单、易操作,产物温敏效应明显。PNIPAM的热致聚集行为随聚合时间的延长、PNIPAM悬浊液浓度的增加、pH值的减小、共存盐浓度的增大而更为显著。     

温敏水凝胶对疏水性药物的装载及释放行为

聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCL-PEG-PCL)三嵌段共聚物的水溶液,具有低临界溶液温度(LCST),可制备温敏水凝胶,并可作为药物载体应用于生物医学领域。 使用 β-环糊精衍生物作为分子胶囊,在改善疏水性药物的水溶性的同时,提高 PCL-PEG-PCL 水凝胶对疏水性药物的装载和释放能力。 实验中槲皮素作为疏水性药物的模型,由于槲皮素分子与 β-环糊精络合形成微胶囊包装结构,大幅度提高了槲皮素的溶解度;此外槲皮素 / β-环糊精衍生物水溶液中 PCL-PEG-PCL 三嵌段聚合物,也快速溶解形成共混溶液,当温度提高到体温时,迅速变成凝胶状态。 在缓冲溶液中进行了槲皮素药物的释放实验,实现了 PCL-PEG-PCL 水凝胶对疏水性药物的缓释效果,在缓释过程中 β-环糊精衍生物也充当了药物释放载体的作用。     

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。