甲基纤维素/甘油/聚β-环糊精温敏水凝胶复合体系的构建及搭载疏水性药物研究Ⅱ

温敏水凝胶具有独特的温敏特性而成为生物材料领域的研究热点,但其难以均相搭载疏水性物质的特点为医药领域应用的一大难题。研究构建了甲基纤维素/甘油/聚β-环糊精温敏水凝胶体系,并通过聚β-环糊精搭载疏水药物氟比洛芬。结果表明:聚β-环糊精使氟比洛芬均匀分散在水凝胶中,同时可协同降低水凝胶体系的最低临界相转变温度(Lower Critical Solution Temperature,LCST)约9℃。此外,探究了聚β-环糊精对氟比洛芬搭载率的影响,结果表明:当聚β-环糊精浓度从30μmol/L降低至5μmol/L时,氟比洛芬搭载率由7.66%升高至10.26%。     

羧甲基纤维素/β-环糊精水凝胶的制备

本文以羧甲基纤维素(CMC)以及β-环糊精(β-CD)为原料,环氧氯丙烷为交联剂,在碱性条件下成功制备了交联羧甲基纤维素/β-环糊精水凝胶。考察了溶剂浓度、原料配比对水凝胶强度和溶胀率的影响。结果表明:NaOH质量分数为ω(NaOH)=5%,原料配比mCMC/mβ-CD=3∶2时得到的水凝胶的溶胀性能最好。研究水凝胶的溶胀性能发现该水凝胶具有pH敏感性,在pH值=7时的溶胀性能最好。     

AM/NIPAM对P(NIPAM-co-AM)温敏凝胶性能影响

以丙烯酰胺(AM)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(SBS)为氧化-还原引发体系,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,制备了亲水型温敏凝胶P(NIPAM-co-AM)。研究了投料比AM/NIPAM对凝胶性能的影响。结果表明：随着凝胶体系中亲水单体AM比例的增大,共聚凝胶溶胀率、保水率、硬度均提高。当AM从0增大到100%时,凝胶硬度从84.929g增为1255.222g。DSC表明,当AM含量从2%提高到10%时,凝胶LCST从38.61℃增加到57.95℃。随着AM比例降低,凝胶LCST向低温方向移动,相变范围温敏性越好。     

温敏性凝胶壳聚糖/纤维素/甘油体系的制备及性能研究

采用共混法将壳聚糖(CS)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)共混后制备一系列CS/HPMC溶液。考察了CS、HPMC、甘油(Gyl)质量分数以及HPMC分子质量对体系最低临界转变温度(LCST)的影响。同时,探究CS/HPMC/Gyl水凝胶最佳制备质量比为1∶5∶60。通过SEM、流变仪对该体系进行了表征,讨论了CS/HPMC/Gyl体系凝胶的温敏性、流变性和黏弹性。结果表明,CS/HPMC/Gyl溶液体系具有一定的温敏性,且在反应后的储能模量均大于损耗模量;在CS/HPMC/Gyl溶液体系中,同一低黏度下的HPMC在同一剪切频率下随着HPMC质量分数的增大剪切黏度增大。     

羟丙基纤维素RAFT聚合温敏性聚（N异丙基丙烯酰胺）水凝胶的合成及表征

用羟丙基纤维素(HPC)接枝的多链转移官能基大分子链转移剂,通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合制备了羟丙基纤维素接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)水凝胶(HPC-g-PNIPAM hydrogel),研究了HPC相对分子质量、RAFT分子接枝密度以及HPC和NIPAM质量比对水凝胶微观形貌、低临界溶解温度(LCST)以及溶胀性能和机械性能的影响。结果表明,HPC大分子RAFT聚合PNIPAM能获得具有高溶胀比和快速响应性能的水凝胶;HPC的引入能提高水凝胶机械强度。RAFT聚合方法和少量大分子纤维素RAFT分子的引入会略微降低LCST,但当HPC组分增加到一定量,又会使LCST升高。     

多孔半互穿温敏水凝胶的制备及其性能研究

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为单体,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯(PHEMA)为第2网络物质,制备了多孔半互穿温敏水凝胶。考察了不同分子质量致孔剂(PEG1000、PEG1500、PEG2000)、致孔剂质量、交联剂BIS质量、PHEMA/NIPAm质量比对凝胶结构和性能的影响。并用FT-IR、SEM、DSC、BET和称重法对凝胶进行性能测试。结果表明,最佳制备条件为:m(PHEMA)/m(NIPAm)=0.25,BIS质量为单体总质量的2.67%,PEG分子质量为1 000~2 000,PEG质量为单体总质量的40%。凝胶孔径为10~20μm,室温20℃下20 min凝胶可以吸收60%以上水分,90 min可以达到溶胀平衡,50℃下10 min内失去90%以上的水分,其LCST在35.8℃左右。     

温敏聚N-异丙基丙烯酰胺的载药和释药性能研究

以对乙酰氨基酚为模型药物分子,温敏水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)为载体,研究了药物在凝胶上的负载和在不同温度(25和37℃)下磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)中的释放行为.结果表明,对乙酰氨基酚的负载量约为35wt％,并且与载体PNIPAAm存在氢键作用.药物在磷酸盐缓冲溶液中的体外模拟释放结果显示,当温度(37℃)高于凝胶的LCST时,对乙酰氨基酚释放的较慢;当温度(25℃)低于其LCST时,释放的较快.因此,可通过环境温度的改变达到APAP在载体PNIPAAm上控制释放的目的.     

AM/NIPAM对P(NIPAM-co-AM)温敏凝胶性能的影响

以丙烯酰胺(AM)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(SBS)为氧化-还原引发体系,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,制备了亲水型温敏凝胶P(NIPAM-co-AM)。研究了投料比m(AM)/m(NIPAM)对凝胶性能的影响。结果表明,随着凝胶体系中亲水单体AM比例的增大,共聚凝胶溶胀率、保水率、硬度均提高。当AM质量分数从0增大到100%时,凝胶硬度从84.929 g增为1 252.222 g。DSC表明,当AM质量分数从2%提高到10%时,凝胶LCST从38.61℃增加到57.95℃。随着AM比例降低,凝胶LCST向低温方向移动,相变范围温敏性越好。     

壳聚糖基可注射温敏凝胶的制备及其药物缓释性能研究

研究不同浓度的壳聚糖、不同质量配比的α-甘油磷酸钠和β-甘油磷酸钠混合盐和混合溶液的pH等因素对CS/GP溶液凝胶化性能的影响,在37℃形成凝胶体系负载模型药物依诺沙星考察该凝胶的释药性能。结果表明:壳聚糖浓度为100 mg,α-甘油磷酸钠和β-甘油磷酸钠按质量比为1∶4混合,控制凝胶体系pH为7.2,凝胶体系IGT可由45℃降至32℃;37℃下,可在3.5 min快速凝胶,凝胶强度达到约0.48 kPa。以依诺沙星为模型药物,载药凝胶体系可持续释放药物10 d左右,有很好的药物缓释作用。     

多孔状NIPAAm/DMAEMA水凝胶的制备及其对5-FU载药缓释性能研究

以甲基甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)和异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为原料,利用微波辐射的方法制备了聚合水凝胶,同时选用5-FU为模型药物制备载药水凝胶。研究了水凝胶的温敏溶胀性能,并对其表面结构进行了表征分析及对5-FU释放性能进行研究。实验结果表明:NIPAAm/DMAEMA共聚水凝胶其在43℃附近存在相转变,即体积相转变温度LCST为42℃;微波辐射得到的水凝胶表面呈现凹凸不平的皱褶状,且贯穿有明显的沟壑,这些结构可以大大增强了水凝胶的比表面积及载药能力,同时研究证实了凝胶的溶胀性能是影响药物释放率的主要因素,当NIPAAm和DMAEMA质量比为7∶1时对5-FU的释放率最大。     

羧基化改性纤维素凝胶球的制备和表征

以微晶纤维素为原料,利用NaOH/尿素体系对微晶纤维素进行溶解,得到再生纤维素溶液。采用滴定悬浮的方法制备纤维素水凝胶球,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基（TEMPO）/NaBr/NaClO选择性氧化体系对纤维素水凝胶球进行氧化处理,获得羧基化改性纤维素水凝胶球,冷冻干燥得到羧基化改性纤维素气凝胶球。研究结果表明：羧基化改性纤维素水凝胶球的含水量为95.64%,吸附4h,亚甲基蓝的吸附量达到6.97mg/g。对羧基化改性纤维素气凝胶球进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）表征分析,在1600cm^-1处出现了CO的伸缩振动峰,TEMPO的选择性氧化对样品起到羧基化改性作用,羧基化改性纤维素气凝胶增加了球形气凝胶的表面通透性,内部仍呈现网络结构,羧基化改性纤维素气凝胶球的密度为0.038g/cm³。     

温敏性萃取水凝胶对生物大分子的分离

合成了均聚的聚N 异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶以及N 异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺共聚的〔P(NIPAM-AM)〕水凝胶,并研究了它们的溶胀性能及其对生物大分子的萃取分离性能。结果表明,两种温敏凝胶具有很好的溶胀性能,其低临界共溶温度(LCST)分别为30 4和31 0℃,它们对蛋白质和酶的分离效率在LCST附近发生突跃,如PNIPAM水凝胶对白蛋白的分离效率在LCST前后从96 2%降至59 8%。当交联剂N,N 次甲基双丙烯酰胺(Bis)的质量分数w(Bis)>4%时,分离效率大于90%(LCST以下)。     

壳聚糖/β-甘油磷酸钠混合比对溶液-凝胶转变性能的影响

为了研究混合条件对壳聚糖/β-甘油磷酸钠(β-GP)溶液温敏性的影响。采用β-GP溶液(质量分数50%)缓慢加入壳聚糖溶液(质量分数2%)的方法将两者混合,通过离线流变表征混合过程溶液粘弹性的变化。研究发现：壳聚糖溶液/β-GP溶液体积混合比为8/2时,体系具有热致溶液-凝胶转变特性。β-GP溶液的进一步加入不改变凝胶转变温度,但是凝胶结构变疏松。温度是壳聚糖/β-GP体系性质的重要影响因素。4℃时,体系保持稳定溶液状态。25℃左右时,溶液在一定时间后形成弱凝胶。升温至30℃以上时,壳聚糖/β-GP溶液迅速发生溶液-凝胶转变。     

基于离子液体体系制备纤维素水凝胶

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[Bmim][HSO4]催化剂的溶剂体系处理玉米秸秆并制备纤维素水凝胶。对玉米秸秆进行组分含量测定,测试纤维素水凝胶的溶胀度,研究不同种类纤维素对水凝胶溶胀性能的影响。基于酸性离子液体催化1,4-丁二醇/水醇体系制备纤维素水凝胶为生物质多组分利用及纤维素高值化利用提供新的思路。     

聚硅酸硫酸铝/纤维素复合膜的形貌分析

以绿色溶解体系1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备聚硅酸硫酸铝/纤维素复合膜。对聚硅酸硫酸铝/纤维素复合膜的宏观及微观形貌进行表征,并对形貌特征进行比较与分析,结果表明用离子液体制备的纤维素膜表面光滑且透明,聚硅酸硫酸铝/纤维素复合膜为白色均匀薄膜。扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明随着聚硅酸硫酸铝的增多,表面条状褶皱增加,络合物呈絮状附着在复合膜表面。     

可注射型温敏性水凝胶的制备及评价

采用离子交联法制备壳聚糖/β-甘油磷酸钠温度敏感性水凝胶,通过正交实验筛选出最优处方。通过研究氯化钠浓度对凝胶时间的影响、凝胶稳定性及降解性实验评价温敏性水凝胶的性能。结果表明,温度敏感性水凝胶最佳制备工艺为:壳聚糖浓度2%、β-甘油磷酸钠浓度40%、HCl浓度0.1 mol/m L、壳聚糖溶液与β-甘油磷酸钠溶液体积比5∶1。随着加入的氯化钠浓度增加会延长凝胶时间;该水凝胶在37℃保存72 h后发生变质现象,在-20℃下可长期保存。降解性实验表明其具有良好的生物相容性,具有潜在的应用价值。     

可注射型温敏性水凝胶的制备及评价

采用离子交联法制备壳聚糖/β-甘油磷酸钠温度敏感性水凝胶,通过正交实验筛选出最优处方。通过研究氯化钠浓度对凝胶时间的影响、凝胶稳定性及降解性实验评价温敏性水凝胶的性能。结果表明,温度敏感性水凝胶最佳制备工艺为:壳聚糖浓度2%、β-甘油磷酸钠浓度40%、HCl浓度0.1 mol/m L、壳聚糖溶液与β-甘油磷酸钠溶液体积比5∶1。随着加入的氯化钠浓度增加会延长凝胶时间;该水凝胶在37℃保存72 h后发生变质现象,在-20℃下可长期保存。降解性实验表明其具有良好的生物相容性,具有潜在的应用价值。     

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%.     

交联三维网络结构PINPAm的制备及其性能研究

聚N-异丙基丙烯酰胺(PINPAm)水凝胶是一种亲水但不溶于水,具有交联三维网络结构的高分子聚合物,具有一定条件下的溶胀/退溶胀行为,同时具有输送和渗透性、能量转换、吸附分离、生物相容性等功能。本文研究了用不同量的引发剂过硫酸铵(APS)对水凝胶形成的影响;反应温度分别为低温(低于5℃、20℃、30℃、40℃对水凝胶形成的影响。所制备的PNIPAm水凝胶分别测定了相转变温度(LCST)和凝胶溶胀率(SR)。结果表明引发剂量用量增多时水凝胶形成反应时间变短;反应温度升高水凝胶外观出现由无色透明凝胶→乳白半透明凝胶→乳白色凝胶→乳白色且无固定形态凝胶的变化。低温生成的水凝胶相转变温度(LCST)在33~34℃之间,水凝胶体积发生不连续收缩现象;交联剂N,N-亚甲基双丙烯酞胺(BIS)使用量越多溶胀率越小。     

β-环糊精水凝胶的制备及其在药物控释中的应用

以马来酸酐酯化β-环糊精为主要原料,采用自由基聚合法合成了具有主客体效应的β-环糊精水凝胶,研究了交联剂的用量对水凝胶溶胀性能的影响,并以布洛芬为疏水性模型药物,研究了该水凝胶药物释放性能,并通过Peppas的药物释放模型研究了药物释放机理。结果表明,随着交联剂用量的增大,水凝胶平衡含水量逐渐降低,体外释放研究发现,水凝胶对布洛芬具有明显的缓释效果。