氯化钙/N-戊二酰壳聚糖水凝胶的制备和性能的研究

本文通过壳聚糖(chitosan CS)制备了水溶性的N-戊二酰壳聚糖(N-glutaric chitosan NGC)。在室温条件下,以氯化钙(CaCl₂为交联剂,将一定质量的NGC和CaCl₂水溶液通过自组装制备了CaCl₂/NGC水凝胶。研究了CaCl₂/NGC水凝胶的溶胀性能以及对于酸碱的稳定性能,并运用扫描电子显微镜(SEM)表征了CaCl₂/NGC水凝胶的性质。结果表明,CaCl₂/NGC水凝胶具有较好的溶胀性能,为对pH响应的离子交联水凝胶。     

N-琥珀酰壳聚糖/氧化硫酸软骨素水凝胶的制备

采用N-琥珀酰壳聚糖(NCS)与氧化硫酸软骨素(OCS)进行复合,制备NCS/OCS复合水凝胶.考察了OCS与NCS不同质量比对复合水凝胶的凝胶化时间、压缩强度、平衡溶胀以及体外降解等物理化学性能的影响.结果表明:当m(NCS):m(OCS)为7:3时复合水凝胶能满足临床要求,此时复合水凝胶在37 ℃条件下的凝胶时间约为16 min,压缩强度为(5.82±0.5) kPa,30d后,复合水凝胶的剩余质量分数约为40％.通过氧化硫酸软骨素与N-琥珀酰壳聚糖进行复合,可注射水凝胶的凝胶强度和降解性能得到明显改善,该材料有望在软骨组织工程支架方面得到应用.     

TiO2/N-琥珀酰壳聚糖复合材料的制备及表征

以N-琥珀酰壳聚糖与TiO2复合制备了TiO2/N-琥珀酰壳聚糖复合材料。采用透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、粒径及Zeta电位分析对复合材料进行表征。结果表明,TiO2表面羟基与N-琥珀酰壳聚糖分子中的羟基、酰胺、羧基相互作用形成了稳定的复合材料;复合材料中TiO2晶型呈锐钛矿型;复合材料平均粒径为50nm,Zeta电位达39mV;紫外-可见光谱显示,复合材料的光响应范围拓宽到可见光区,且对光的吸收能力显著增强,但在模拟太阳光下其光催化效率较TiO2有所下降。     

壳聚糖纤维/壳聚糖/海藻酸钠水凝胶溶胀性能与抑菌性能

制备了壳聚糖(CS)/海藻酸钠(SA)复合水凝胶,并通过加入吸水性壳聚糖长纤维、45%壳聚糖水刺无纺布、80%壳聚糖水刺无纺布、100%壳聚糖水刺无纺布、100%壳聚糖针刺无纺布这五种纤维,增强复合水凝胶的力学性能,探究了复合水凝胶的吸水溶胀性能与抑菌性能。结果表明,加入纤维后水凝胶在蒸馏水中的溶胀比明显降低,在碱性环境中,水凝胶的溶胀比显著上升,在偏中性环境中,水凝胶的溶胀比最低;加入纤维后,复合水凝胶仍具有一定的抑菌性,无纤维添加的水凝胶呈现出的抑菌能力一般,而加入了吸水性壳聚糖长纤维的具有最佳的抑菌性能。     

粒状聚N-异丙基丙烯酰胺/壳聚糖水凝胶的制备、性能及其应用

用反相悬浮聚合法,合成了具有温度/pH敏感性的聚N-异丙基丙烯酰胺/壳聚糖粒状半互穿网络(PNIPA/CS semi-IPN)水凝胶,研究了该水凝胶在不同温度、不同pH介质以及不同组成下的溶胀率变化.结果表明:该水凝胶的最低临界溶液温度(LCST)与PNIPA水凝胶基本相同,均在33℃左右,pH=3时溶胀率达到最大,具有明显的温度和pH敏感性.壳聚糖(CS)的不同比例也对凝胶的溶胀率产生很大影响.振荡实验表明:凝胶粒子具有温度响应可逆性.同时进行了乳酸吸附与释放的初步研究,当PNIPA/CS质量比为10时,最大吸附达到168.29 mg(g dry gel)-1,释放率为31.74%.     

N-马来酰-L-谷氨酸的制备

以马来酸酐和味精为原料,在丙酮水溶液中反应得到N-马来酰-L-谷氨酸。产物经熔点测定、红外和核磁表征,并考察了物料配比、温度、反应时间等对酰化反应的影响。     

壳聚糖水凝胶溶胀性能的研究

壳聚糖水凝胶在pH7.0,0.2%甘氨酸缓冲溶液中的最高溶胀比R为637.5,溶胀体积比Rv为12.75;当pH≤7.0时,表现强的吸水性;pH>8.5时脱水收缩;在<1%NaCl溶液中,表现出不同程度的吸胀性;在≥1%NaCl溶液中,无吸胀性,随着环境温度的升高,吸胀性下降;甲醇作为成胶介质,凝胶的吸胀性最强;交链度与壳聚糖水凝胶的Rv成反比。因此认为,壳聚糖水凝胶在农业、医药、化工和生物学的应用及研究中将表现重要作用。     

N-马来酰化壳聚糖聚集行为的研究

在室温条件下,以壳聚糖和马来酸酐为原料合成了N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)。利用Nano-ZS90 Malvern电位仪测定了N-马来酰化壳聚糖的粒径和ξ电位,研究了温度和壳聚糖/马来酸酐的摩尔配比对N-马来酰化壳聚糖粒径和ξ电位的影响,并进一步研究了N-马来酰化壳聚糖在水溶液中的聚集行为。     

O-羧甲基壳聚糖水凝胶的制备及其性能研究

本文以壳聚糖、一氯乙酸、纳米银,氧化海藻酸钠(ADA)为原料,制得羧甲基壳聚糖水凝胶,并探究ADA与纳米银加量对羧甲基壳聚糖水凝胶凝胶化时间、吸水倍率、抗菌性能的影响。研究表明：ADA用量与其凝胶化时间呈负相关,纳米银用量与其凝胶化时间呈正相关,配量为12 mL羧甲基壳聚糖(5%)、2 mL ADA(10%)、6 mL纳米银时,其凝胶化时间为40 min,凝胶化时间适宜;羧甲基壳聚糖水凝胶的吸水倍率在89.2%～95.2%,具有良好的吸湿性与保湿性;ADA用量增多,对于大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑制作用更显著,纳米银对大肠杆菌抑制效果明显。     

电场敏感性壳聚糖水凝胶制备的研究进展

壳聚糖具有亲水性强、无毒、可降解及生物相容性好等优点,以其为主要原料所制备的电场敏感性水凝胶在传感器、可控药物释放、人工肌肉等领域具有广阔的应用前景。本文就基于壳聚糖的电场敏感性水凝胶的制备方法进行了综述,并对其发展方向进行展望。     

温度/pH敏感型壳聚糖水凝胶的制备及其性能

以天然可降解高分子壳聚糖为载体,选择温度敏感单体N-异丙基丙烯酰胺以及pH敏感单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,以偶氮二异丁腈为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过自由基接枝共聚反应制备壳聚糖水凝胶。通过红外(IR)、扫描电镜(SEM)对其结构及形貌进行了表征,并探讨了影响水凝胶溶胀率的因素。结果表明,当单体配比NIPAM∶AMPS为6∶4、引发剂用量为单体总质量4%、交联剂用量为单体总质量的4%、反应温度为45℃形成的水凝胶在水中溶胀率可达95%左右。该水凝胶具有一定的温度和pH敏感性,预计在药物控释、组织工程、抗凝血材料等领域拥有广阔的应用前景。     

聚乙烯吡咯烷酮/壳聚糖共混水凝胶的制备与水的状态

以戊二醛作为交联剂,制备了聚乙烯吡咯烷酮（PVP）/壳聚糖（CHI）共混水凝胶,共混物的玻璃化转变温度T_g随CHI含量的升高而升高,SEM图谱观察到PVP/CHI凝胶表面呈现随CHI∶PVP比而变化的微相分离.凝胶溶胀率随着PVP含量升高、PVP分子量降低、CHI脱乙酰度增大而升高.DSC分析表明,非冷冻状态下,CHI∶PVP为1∶2时,游离水、可冻结结合水、非冻结结合水含量分别为42.7%、43.3 %、14.0 %;CHI∶PVP为1∶8时,凝胶中含非冻结结合水少,DSC曲线上只有一个明显的失水吸热峰,由游离水与可冻结结合水叠加而成.-123℃冷冻条件下凝胶的DSC升温曲线在0、38、53℃观察到一组明显的焓化峰,这是由于低温时冻结为结晶相的游离水、可冻结结合水,随温度升高吸热又转化为游离水、可冻结结合水所致.     

温度和pH值对智能水凝胶溶胀行为的影响

以N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)为交联剂,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体,羧甲基纤维素钠(CMC)为半互穿材料,分别合成了PNIPAAm和PNIPAAm/CMC半互穿网络智能水凝胶,研究了两种水凝胶在不同温度的去离子水和不同pH值的缓冲溶液中的溶胀现象,结果表明介质温度和pH值对水凝胶的溶胀行为有显著影响。在温度和pH值一定时,水凝胶的溶胀率随着交联剂用量的增加而下降,随着CMC用量的增加而上升。     

磁性壳聚糖水凝胶的制备及表征

采用戊二醛作为交联剂,将磁性Fe3O4纳米粒子引入壳聚糖水凝胶中,制得磁性壳聚糖水凝胶。并采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和同步差热-热重分析仪对制得的磁性壳聚糖水凝胶进行表征,结果表明,成功制备出了磁性壳聚糖水凝胶。     

三甲基壳聚糖季铵盐水凝胶的制备及性能

采用反应活性强和交联条件温和的二乙烯基砜为交联剂,制备了N,N,N-三甲基壳聚糖季铵盐水凝胶（TMCG）并研究了TMCG的溶胀行为、水的状态和分布以及力学性能等。结果表明,TMCG在水中溶胀迅速,平衡溶胀度达40倍,并且具有离子响应性;水分子在TMCG中以自由水、可冻结的结合水和非冻结的结合水三种形式存在,其非冻结的结合水含量随交联剂浓度的增加而增大。TMCG具有良好的力学性能,拉伸强度达13.8 MPa,断裂伸长率达135.3%。     

壳聚糖/聚丙烯酸水凝胶的制备及对Cu2 和Cd2 的吸附性能

以丙烯酸(AA)和壳聚糖(CS)为原料,N,N''-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用辉光放电电解等离子(GDEP)技术在水溶液中一步引发制备壳聚糖/聚丙烯酸(CS/PAA)水凝胶。采用FT-IR、XRD和SEM对水凝胶的结构和形貌进行表征,考察了溶液pH、吸附时间和初始浓度对Cu2 和Cd2 吸附的影响,探讨了水凝胶的重复利用性。结果表明,丙烯酸成功接枝到壳聚糖链上,水凝胶呈现多孔的三维网络结构,CS/PAA对Cu2 和Cd2 的吸附符合Langmuir 吸附等温式和准二级动力学模型,由Langmuir 模型得到的最大理论吸附量为161.8和327.9 mg/g,该水凝胶在EDTA-4Na溶液中具有良好的再生和重复利用性。     

N-乙酰-L-谷氨酸的制备

以 L-谷氨酸为原料 ,在碱性条件下用乙酸酐作为乙酰化试剂一步合成 N -乙酰 -L-谷氨酸的新工艺。获得最佳反应条件为 :L-谷氨酸与乙酸酐的摩尔比为 1 .0∶ 1 .3 ,酰化试剂分 3次加入 ;反应 p H值为 8～ 1 0之间 ;反应温度控制在 0～ 5°C;酸化结晶 p H值为 1 .0～ 2 .0 ;反应时间 1～ 3h。产品收率为 72 .0 %。     

氧氟沙星/壳聚糖凝胶制备及其缓释性能

壳聚糖为原料,氧氟沙星为模型药物,戊二醛为交联剂制成凝胶,应用紫外分光光度法测定氧氟沙星的含量,对该载药凝胶进行体外的缓释实验。该凝胶能够用于负载并释放氧氟沙星,这为改善氧氟沙星使用途径提供了实验基础。     

壳聚糖-β-环糊精杂化水凝胶的制备

以壳聚糖为原料,合成壳聚糖-β-环糊精杂化水凝胶。结果表明,当壳聚糖量为0.2 g时,苯甲醛用量为0.05 mL,凝胶化温度为55℃时,制备的水凝胶溶胀度最大,而且品质优良。     

γ–聚谷氨酸/海藻酸钠双网络水凝胶的制备及性能研究

采用两步法合成了γ–聚谷氨酸（PGA）/海藻酸钠（SA）双网络水凝胶,其中化学交联的PGA–Ly（赖氨酸）网络作为第一网络,而离子交联的SA–Ca2＋网络作为第二网络。通过控制水凝胶的弹性张力和溶胀率之间的平衡,很好地控制了PGA/SA水凝胶的溶胀。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）对水凝胶结构进行了表征。压缩试验结果表明,PGA/SA水凝胶的压缩模量（0.17 MPa）为PGA水凝胶（0.034MPa）的5倍。拉伸试验结果显示,当SA质量浓度达到0.02 g/m L时,PGA/SA水凝胶的断裂伸长率和拉伸强度分别为PGA水凝胶的2倍和8倍。溶胀试验结果表明,随SA含量增加,水凝胶溶胀率逐渐下降。这些特性表明PGA/SA水凝胶在组织工程中具有巨大的应用潜力。