壳聚糖／果胶水凝胶的制备及其在药物控制释放中的应用

以戊二醛（GA）为交联剂制备了一系列壳聚糖／果胶（CS-PT）pH值敏感水凝胶。研究了合成条件对CS-PT水凝胶溶胀性能的影响。试验结果表明,交联剂含量、pH值、离子强度对水凝胶溶胀率的影响较大,且在酸性条件下的水凝胶的溶胀率远大于碱性条件下的溶胀率,包埋在此水凝胶中的牛血清蛋白（BSA）释放随载药介质的pH值的变化而显著不同,pH值1．0条件下载药的水凝胶释药率大于pH值7．4和9．18条件下的释药率。     

两种海藻酸钠基凝胶的溶胀和质构性能

壳聚糖、果胶和海藻酸钠是天然多糖,具有良好的生物相容性和生物可降解性等优点。以CaCl_2为交联剂制备壳聚糖-海藻酸钠水凝胶和果胶-海藻酸钠水凝胶,研究Ca Cl2浓度、多糖质量比(壳聚糖与海藻酸钠、果胶与海藻酸钠)和交联温度对水凝胶在模拟人体胃肠道环境(pH 1.2胃、pH 6.8小肠、pH 7.4结肠缓冲溶液)中溶胀性能的影响。当壳聚糖或果胶和海藻酸钠质量比为1.25∶1、CaCl_2浓度为0.09 mol/L、温度为60℃时,制备的水凝胶在pH 1.2溶液中溶胀率最小,在pH 6.8和pH 7.4溶液中溶胀率较大;结果表明所制备水凝胶具有pH值敏感性。此外,在优化条件下水凝胶具有较好的质构性能。     

聚丙烯酸钠-纤维素多糖类互穿网络水凝胶的制备及溶胀特性研究

利用互穿网络(IPN)技术制备了以甘油和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的聚丙烯酸钠/纤维素互穿网络水凝胶.研究了该IPN凝胶在不同温度、pH值和不同离子下的溶胀变化行为以及它在模拟胃液和肠液环境中的溶胀动力学性质.结果表明:该IPN凝胶的平衡溶胀率随温度的升高而降低,在中性和碱性的环境下,温度于35～42℃时该凝胶具有溶胀突变特性,但在酸性环境下无此特性.于25℃和37℃的条件下,分别考察pH对该凝胶溶胀率的影响,表明在25℃和37℃时该凝胶都有良好的pH敏感性.在人工胃液和人工肠液环境中,考察了该凝胶的溶胀动力特性,发现该凝胶在人工胃液环境中溶胀率小,溶胀缓慢;而在人工肠液中溶胀率高,且溶胀速儋率快.通过调整配方,该IPN凝胶有望成为一种潜在的靶向肠道功能成分释放载体.     

壳聚糖水凝胶的合成及其动态性能研究

以壳聚糖为原料,甲醛作交联剂,在醋酸溶液中合成壳聚糖水凝胶。通过试验优化制备壳聚糖水凝胶的工艺条件,试验结果表明：当壳聚糖量为1g,甲醛体积为0．2mL,凝胶化温度为50℃时。制备得到的水凝胶质量优良。通过水凝胶溶胀行为、水凝胶消溶胀动力学、水凝胶pH脉冲响应以及凝胶形成过程动态监测,结果表明水凝胶具有溶胀度大,在不同pH环境下重复性强,受离子强度影响大等特点,并通过荧光性能的测定为水凝胶的动态微相变机理研究提供试验支持。     

温度与pH敏感P(NIPAM-co-MAA)水凝胶的制备及性能研究

室温条件下,以安息香双甲醚作为光引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在乙醇溶液中,采用紫外光照聚合的方法,合成了透明均质的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)共聚物水凝胶。用红外光谱和扫描电镜分析了水凝胶的结构,通过测定水凝胶的溶胀率和退涨率考察了单体、引发剂及交联剂用量对其性能的影响。通过p H敏感性测定,发现该共聚凝胶为阴离子型p H敏感水凝胶。在弱碱性溶液中有最高的溶胀率。     

丝素蛋白/海藻酸钠水凝胶的制备及其释药性能

为提高水凝胶的负载率和缓释率，以N-羟基丁二酰亚胺和乙基(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐为催化剂，柠檬酸为交联剂，将丝素蛋白和海藻酸钠交联制备得到丝素蛋白/海藻酸钠水凝胶，测试了水凝胶的结构、形貌、溶失率、吸水率、载药率和释药率。结果显示：丝素蛋白/海藻酸钠水凝胶的最佳制备工艺条件为丝素质量分数2.5%,柠檬酸质量分数2.5%,海藻酸钠质量分数4.5%,催化剂(质量比为1∶1)质量分数为0.5%。红外光谱图显示，在该条件下制备的水凝胶中含有丝素蛋白和海藻酸钠的特征吸收峰，其形貌为多孔结构，24 h后溶失率为11.4%,吸水率约70%,其最大载药率约50%,在pH=7.4的缓冲溶液中缓释8 h后，其释药率接近75%,表现出良好的释药性能。     

燕麦β-葡聚糖水凝胶溶胀性研究

凝胶性是燕麦β–葡聚糖的重要特性。该文研究了温度、pH和质量分数对燕麦β–葡聚糖水凝胶溶胀率的影响,并对凝胶溶胀动力学过程进行了分析。结果表明,温度越高,燕麦β–葡聚糖凝胶溶胀率越大;碱性条件下溶胀率显著增大;凝胶溶胀率随着质量分数的增大而下降。对β–葡聚糖溶胀性动力学研究表明,溶胀初期满足Fickian扩散定律,是扩散过程控制的溶胀。     

N,O-羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶的制备、溶胀性和质构性能研究

以Ca Cl2为交联剂制备NOCC/海藻酸钠混合水凝胶,研究NOCC与SAL质量比、Ca Cl2含量、交联p H值和NOCC取代度对水凝胶在p H 1.2、6.8和7.4溶液中溶胀性的影响,同时研究了NOCC取代度对NOCC∕SAL水凝胶质构性能的影响。试验结果表明,NOCC与SAL按1:3的质量比混合,保持总固形物含量为2%,Ca Cl2含量为1%、交联p H值为7时形成的水凝胶在p H 1.2溶液中溶胀率较小,而在p H 6.8溶液中的溶胀率最大。NOCC取代度对水凝胶的溶胀性和质构性能有显著影响,水凝胶在p H 6.8和p H 7.4溶液中的溶胀率均随着取代度的增加而增大,且在p H 6.8溶液中的溶胀率大于在p H 7.4中的溶胀率。取代度为1.1的NOCC/SAL水凝胶硬度最大。     

负载花色苷的壳聚糖-水杨醛水凝胶的制备及性能

在蓝莓花色苷(ACNs)存在下,以水杨醛为交联剂原位构筑了负载ACNs的壳聚糖水凝胶(ACNs/CS-SA),表征了其结构和形貌,研究了其稳定性、溶胀性能和缓释性能。FT-IR和XRD表征结果表明ACNs通过物理包埋均匀分散在水凝胶三维网络结构中;TG-DTG表征结果表明凝胶包埋显著提高了ACNs的热稳定性;ACNs/CS-SA的溶胀性能和缓释性能均展现出pH响应性;在pH2.7、4.6、6.7介质中,ACNs/CS-SA 24 h累计释药率分别为74.28%±4.58%、40.72%±4.04%和15.70%±1.71%;释放过程符合Weibull方程,R²分别为0.99405、0.95165和0.99712。鉴于ACNs/CS-SA的pH响应性能和对ACNs热稳定性的提高,本研究有望为新型药物包封材料的开发和ACNs的应用提供理论和实验基础。     

纤维素基水凝胶的溶胀动力学研究

以纤维素为骨架,丙烯酸(AA)为单体,采用接枝共聚方法在85%磷酸溶液反应介质中合成了pH值敏感水凝胶(C-g-AA)。主要研究了C-g-AA水凝胶的pH值敏感性及在不同pH值溶液(pH值分别为1.15,6.86,11.05)中的溶胀可逆性和溶胀动力学行为,并与在去离子水中的溶胀行为进行对比。结果表明,C-g-AA水凝胶的溶胀比随着凝胶中AA组分的增加而增加,最高可达73%;水凝胶溶胀具有明显的pH值敏感性,当pH值>7时达到溶胀平衡,水凝胶对pH值的溶胀可逆性良好;不同pH值溶液中的溶胀动力学表明,溶胀初期水分子在水凝胶中的扩散行为可用non-Fickian扩散定律来描述,整体溶胀行为满足Schott二级动力学方程,而在去离子水中,水凝胶溶胀初期的扩散特征指数同样保持稳定,但整体溶胀行为却不遵循Schott二级动力学方程。     

羧甲基纤维素钠/己二酸二酰肼水凝胶的制备及其重金属离子吸附性能研究

以羧甲基纤维素钠（CMC）为基材、己二酸二酰肼（ADH）为交联剂,成功制备了具有三维网络结构的CMC/ADH水凝胶,研究了CMC/ADH水凝胶对废水中重金属离子（Cr⁶⁺、Cu²⁺、Pb²⁺）的吸附性能。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析（EDS）和溶胀性能分析等方法对CMC/ADH水凝胶进行表征;研究了吸附时间、pH值及重金属离子初始浓度对CMC/ADH水凝胶在模拟废水中吸附行为的影响;并对CMC/ADH水凝胶的吸附机理进行分析研究。结果表明,在室温（25℃）、pH值=3、重金属离子初始浓度50 mg/L、吸附时间300 min的条件下,CMC/ADH水凝胶对废水中Cr⁶⁺、Cu²⁺和Pb²⁺的吸附量分别为31.5、75.9和72.0 mg/g;其吸附过程的动力学模型和等温模型的拟合结果表明,CMC/ADH水凝胶吸附重金属离子的过程是单层化学吸附过程。     

钙源及海藻酸钠/多孔玉米淀粉配比对其凝胶特性的影响（网络首发、推荐阅读）

采用氯化钙滴注法和碳酸钙内源固化法制备不同多孔淀粉含量的海藻酸钠凝胶,并分析了凝胶硬度、析水率、溶胀特性、结晶结构、微观结构等性质。结果表明：钙源和海藻酸钠/多孔淀粉配比（质量比r值）显著影响凝胶性质,r较高时（r=4∶2或5∶1）,碳酸钙诱导形成形状均一、结构致密凝胶块,硬度较大,析水率低,氯化钙诱导形成形状均一、具有致密外壳的凝胶珠。不同的凝胶结构使凝胶珠在初期溶胀较慢,最终的溶胀率较高;而凝胶块在初期溶胀较快,最终的溶胀率稍低。两种方法制备的凝胶具有结肠液中溶胀率高、胃液中溶胀率低的特点,具有良好的pH响应性。微观结构分析表明,海藻酸钠与多孔淀粉之间具有良好的相容性。研究结果对开发制备pH响应型生物活性物质递送载体有借鉴意义。     

木薯淀粉水凝胶的制备及表征

采用木薯淀粉接枝丙烯酰胺,以淀粉为骨架,接枝上丙烯酰胺支链,以期形成具有敏感性的空间网状大分子结构水凝胶。以木薯淀粉为原料,丙烯酰胺为单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,制备具有高溶胀性能的木薯淀粉基水凝胶,研究了水凝胶对温度pH的敏感特性。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X-射线衍射仪(XRD)等现代分析测试手段对其进行表征。实验结果表明:当木薯淀粉用量为1 g,丙烯酰胺用量为5 g,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为0.06 g,过硫酸铵0.03 g时,制得的木薯淀粉水凝胶吸水倍率较高。表征结果证明已成功制备木薯淀粉水凝胶。水凝胶溶胀平衡比会随着温度以及pH的改变而改变,溶胀比在35 ℃时达到最大,在pH为12.24碱性条件下溶胀性达到最高,表明制备的水凝胶具有温度与pH双敏感性。该水凝胶良好的溶胀性能可以使其用于重金属离子吸附、生物医药等领域,应用价值较高。     

半纤维素基pH响应性水凝胶的制备及其药物控释研究

以从玉米芯中提取的水不溶性半纤维素(wis-AGX)(中性单糖组成为:83. 09%木糖、10. 03%葡萄糖、4. 76%阿拉伯糖、0. 76%半乳糖)为原料,在碱性介质中与丙烯酰胺接枝共聚并适度水解,在半纤维素中引入具有pH响应性的聚丙烯酸(PAA)链段,再将共聚物与聚乙烯醇(PVA)溶液共混后以戊二醛交联制备半纤维素基水凝胶。通过核磁共振仪和傅里叶变换红外光谱仪对该水凝胶的化学结构进行表征,利用扫描电子显微镜对水凝胶的形貌特征进行表征,研究了该水凝胶在去离子水和不同pH值环境下的溶胀行为。结果表明,水凝胶具有明显的pH响应性,且在pH值10时溶胀率最高,可达1210%。此外,水凝胶的溶胀率与羧基含量正相关,与戊二醛用量负相关。以茶碱作为模型药物,探讨了其在模拟胃液(pH值1. 2)和肠液(pH值7. 4)介质中的药物释放行为。在6 h内,担载药物后的水凝胶在模拟肠液中的药物累积释放量可达68%,明显高于其在胃液中51%的药物累积释放量,故此水凝胶有明显的药物缓释作用。     

聚天冬氨酸基纤维水凝胶的制备及其释药性能

为开发具有pH值敏感性的药物缓释体系,以pH值敏感型材料聚天冬氨酸(PASP)的中间体聚琥珀酰亚胺(PSI)和热塑性聚氨酯(TPU)为纺丝原料,以5-氟尿嘧啶为药物模型,采用同轴静电纺丝法制备皮芯结构PSI/TPU纤维膜,通过后处理制得PASP/TPU纤维水凝胶载药体系。探究纺丝参数、后处理工艺对纤维膜形貌结构、化学结构、力学性能和溶胀性能的影响,并分析了药物体外释放行为。结果表明:PSI/TPU纤维膜经交联、水解反应可形成PASP/TPU纤维水凝胶,随着同轴纺丝过程中内层TPU流速的增加,PASP/TPU纤维水凝胶的芯层变厚,力学性能增加,溶胀性能变差;PASP/TPU纤维水凝胶具有pH值敏感性,溶胀倍率随pH值升高而增加;PASP/TPU纤维水凝胶的药物体外释放速率随缓释介质pH值的不同而发生变化。     

淀粉样纤维-阿魏酸水凝胶的制备及其性质

为提高阿魏酸的负载率和稳定性，将蛋白质在酸性条件下热处理形成淀粉样纤维作为载体，与阿魏酸自组装形成水凝胶，考察不同淀粉样纤维质量浓度、阿魏酸添加量及pH值对阿魏酸负载率的影响，优化水凝胶制备条件。利用红外光谱、内源荧光光谱、X射线衍射、扫描电镜、流变仪等探究蛋白质结构变化、水凝胶的微观结构、凝胶特性等，考察多酚添加量对水凝胶结构和性质的影响。利用超高效液相色谱测试不同环境中水凝胶中阿魏酸的光热稳定性，采用体外模拟消化系统考察阿魏酸的缓释能力。结果表明，当淀粉样纤维质量浓度70 g/L、阿魏酸添加量0.6%、pH 5条件下水凝胶体系中阿魏酸负载率最佳达6.99%，且水凝胶可有效减少阿魏酸在光热环境下的降解速率，提升其光热稳定性。蛋白纤维化形成淀粉样纤维其二级结构α-螺旋和β-折叠占比显著升高，三级结构形成聚集前体状态，更利于结合多酚形成结构稳定的水凝胶。当阿魏酸添加量为0.6%时，阿魏酸-淀粉样纤维水凝胶凝胶性最佳、分子间结构最紧密、储能模量最高（1 655.5 Pa）、溶胀度最低（160%），此时样品在体外模拟消化系统表现出最佳的缓释性能。     

壳聚糖与聚维酮交联水凝胶对脂肪的吸附特性

以戊二醛为交联剂,对壳聚糖和聚维酮进行交联反应,制备具有互穿网络结构的壳聚糖改性水凝胶。以花生油作为吸附对象,考察壳聚糖交联聚维酮改性水凝胶在不同pH值的生理盐水溶液中对脂肪的吸附能力。结果表明:聚糖交联聚维酮水凝胶在中性和碱性介质中的溶胀性能比单纯的壳聚糖有很大提高,在37℃pH7.2的生理盐水溶液中溶胀度可达到400%,并呈现pH敏感性;在该介质中,其脂肪吸附量是壳聚糖在同样环境中吸附量的3.4倍。扫描电镜照片显示水凝胶的微观形貌呈现微观相分离结构,这种结构对其溶胀和对脂肪的吸附性能会产生重要作用。     

魔芋葡甘聚糖和壳聚糖-富里酸纳米颗粒组成的pH值响应性水凝胶的制备

以壳聚糖-富里酸微粒子（chitosan-fulvic acid microparticles，CFMPs）为增强剂，制备一系列魔芋葡甘露聚糖（konjac glucomannan，KGM）水凝胶。CFMPs具有较高的表面位密度和含氧官能团，可诱导KGM与CFMPs之间形成氢键相互作用，形成更加致密的网络结构。研究CFMPs对KGM水凝胶网络结构和释放行为的影响。流变学结果表明，各成胶液稳定剪切黏度和动态黏弹性的规律性变化是由于网络结构的加强和较强的相互作用。傅里叶变换红外光谱分析结果证实，CFMPs的羧基（—COOH）与KGM聚合物链上的羟基（—OH）成功形成氢键。扫描电镜图像显示其结构致密，孔隙相互连通。另外，研究了氧氟沙星对KGM/CFMPs水凝胶在人工肠液和人工胃液作用下的体外释药行为。KGM/CFMPs水凝胶由于含质子化胺基团（—NH3＋），具有良好的pH值响应性。这些结果表明，KGM/CFMPs水凝胶具有pH值响应性给药系统的潜力。     

转谷氨酰胺酶诱导复合蛋白冷致凝胶性能及对茶碱的控释研究

利用转谷氨酰胺酶(MTG酶)诱导大豆分离蛋白-明胶形成复合蛋白冷致凝胶并将其用作茶碱的控释载体,同时对其在模拟胃液和肠液中的控释特性进行研究。结合动态流变测试盒扫描电镜技术研究了复合冷致凝胶性质和表面形态。结果表明:大豆分离蛋白-明胶复合蛋白冷致凝胶呈现致密的网络结构,制备的冷致凝胶在模拟胃液中均呈现溶胀状态,在模拟肠液中逐渐被消化,且其在模拟胃液中溶胀率较低。凝胶在模拟胃液(pH1.2)中的释药率相对模拟肠液(pH7.4)要快,水凝胶对于茶碱的保护能保持至少5h,因此,MTG酶诱导的复合蛋白冷致凝胶对于功能食品的开发将有深远影响。     

pH值响应性羧甲基琼脂糖-聚多巴胺水凝胶制备及缓释性能

开发一种pH值响应性羧甲基琼脂糖-聚多巴胺（carboxymethyl agarose-polydopamine,CMA-PDA）水凝胶载体。通过氯乙酸取代法合成了CMA。采用红外光谱、核磁共振、电子显微镜和热重分析对CMA的理化性质进行表征。进一步通过冷凝方法制备CMA-PDA水凝胶,系统研究CMA-PDA水凝胶的流变性能和质构性能进行表征。结果表明,PDA的加入提高了水凝胶的凝胶强度、硬度和黏弹性。以阿霉素为模型,研究该水凝胶在pH 2.0、6.2、6.8、7.4条件下的释放行为,表明其具有较好的pH值响应性,pH 2.0条件下的释放率显著高于其他条件。同时以L929细胞为模型,研究该水凝胶的生物相容性,表明其无明显细胞毒性。这项研究证明了CMA-PDA水凝胶生物相容性良好,具有pH值响应性和缓释性能,可以作为潜在的生物活性物质递送载体。