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。     

pH敏感瓜胶/聚丙烯酸半互穿网络水凝胶的溶胀动力学

考察了瓜胶(GG)、丙烯酸(AA)的起始加料量和溶胀介质pH对瓜胶/聚丙烯酸半互穿网络水凝胶溶胀机理及溶胀动力学的影响。结果表明:在pH=3.0时,将GG用量从0增加到25 g/L,最大溶胀率从9.93下降到2.83,对应的溶胀特征指数n由0.600减小到0.203,水的扩散趋于F ick ian模式;将AA用量从125 g/L增加到375 g/L,最大溶胀率从3.14增加到4.30,n从0.484增加到0.609,水的扩散趋于non-F ick ian模式;GG/PAA半互穿网络水凝胶的溶胀行为满足Schott二级动力学方程。将溶胀介质pH从3.0提高到7.4,水凝胶的溶胀率、扩散特征指数n均明显增加。因此调整GG、AA用量以及溶胀介质pH可改变体系的溶胀性能。     

新型胶原/聚丙烯酸互穿网络pH敏感水凝胶的制备及性能研究

以Bis为交联剂,采用互穿网络(IPN)技术制备胶原/聚丙烯酸pH敏感水凝胶.研究了不同配比的水凝胶的溶胀动力学、pH敏感性及pH溶胀-退胀特性,并利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和差示量热扫描法(DSC)对其结构进行表征.结果显示:制备的水凝胶具有较快的溶胀速率,在13min时吸水率可达93%左右;水凝胶有明显的pH敏感性且pH溶胀-退胀可逆性良好.FTIR和DSC结果表明,在保持胶原三股螺旋结构的同时,材料间形成了互穿网络,材料的热稳定性显著提高,从而扩大了材料的应用范围.     

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。     

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。     

致孔剂对聚乳酸多孔凝胶性能的影响

以不同相对分子质量(M_w=1.0×10~5,2.0×10~5,3.0×10~5)的外消旋聚乳酸(PDLLA)为原料,三氯甲烷作溶剂,分别在去离子水和氯化钠作致孔剂条件下制备多孔凝胶。重点考察了致孔剂对多孔凝胶的力学性能影响。结果表明,用水作致孔剂的多孔凝胶(P_W),相比于用氯化钠作致孔剂的多孔凝胶(P_S),其压缩模量平均增加57%,拉伸强度提高60%,断裂伸长率增加5倍,柔韧性提高。并且,P_W表现出亲水性能。此外,通过溶剂置换法测定出相应孔隙率,P_S孔隙率为80%左右,P_W为40%左右。     

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。     

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。     

pH敏感型海藻酸钙多孔凝胶微球的制备及溶胀性能的研究

以海藻酸钠作为基材,制备了一种在pH值为7.4环境下具有敏感性的多孔水凝胶微球。通过正交试验得到了较佳的制备条件为:海藻酸钠溶液浓度为2%(质量分数),氯化钙溶液浓度为3%(质量分数),水浴温度为60℃,保温时间为40min。在此条件下制得的凝胶微球,在pH值为7.4(结肠pH值环境)的磷酸盐缓冲溶液中溶胀30min后,溶胀比可达21.8;而在去离子水(pH值6左右)和pH值1.2(胃液pH值环境)的缓冲溶液中同样时间的溶胀比仅为1.5。通过添加不同类型和浓度的成孔剂,如PEG200、NaCl等,提高了凝胶微球的溶胀响应速率。结果表明,在没有成孔剂存在的条件下,此凝胶微球在pH值为7.4的缓冲溶液中溶胀到最大溶胀比所需时间为30min,而在添加了适量PEG200、NaCl后,均提高了其溶胀响应速率,分别在10、15min即可达到最大溶胀比。     

智能水凝胶在药物控释系统的应用及研究进展

简述了智能水凝胶在药物控释系统中的应用及国内外研究进展.重点阐述了高分子水凝胶中的pH敏感、温敏、电场敏感、光敏感水凝胶和小分子水凝胶的结构、性质.以及作为释药载体在给药系统中的研究应用.     

坡缕石/聚丙烯酸钠高吸水保水复合材料的制备与性能研究

采用水溶液聚合法,以丙烯酸为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制备出了坡缕石/聚丙烯酸(钠)高吸水保水复合材料,并采用筛网法测试了产品的吸液性能.通过单因素实验,系统地研究了矿物含量、交联剂用量、引发剂用量、单体中和度等聚合条件对复合材料吸蒸馏水倍率和0.9%NaCl溶液倍率的影响.制备出的坡缕石/聚丙烯酸(钠)复合材料具有较高的吸液倍率及良好的耐盐性.     

新型人工髓核材料 &mdash|&mdash|&mdash|果胶/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及其溶胀性能

利用低频振荡、 冻融法制得果胶/聚乙烯醇复合 (Co PP) 水凝胶 , 采用红外光谱仪、 差示扫描量热仪、X射线衍射仪、 扫描电镜 , 表征其结构; 观察 Co PP水凝胶的溶胀性能 , 并探讨扩散模式及溶胀动力学。结果表明: Co PP水凝胶是一种多孔材料、 有两个结晶区 , 脱水后可再次水合、 溶胀 ; 水分子以菲克扩散模式渗入 Co PP水凝胶 , Co PP水凝胶的溶胀速率常数、 溶胀平衡时的质量溶胀率 (197. 38 %～252. 49 %) 、 体积溶胀率 (241.47 %～308. 93 %) , 均大于聚乙烯醇 ( PVA) 水凝胶。因此 , Co PP水凝胶具有溶胀快和溶胀率大等特点 , 可减小人工髓核假体植入时的尺寸 , 利于微创手术植入。     

海藻酸钙水凝胶/聚乳酸复合材料的制备与性能

通过化学发泡-冷冻干燥-粒子滤出复合法制备聚乳酸(PLLA)大孔支架, 然后在大孔内以海藻酸钠(SA)、碳酸钙、葡萄糖酸内酯(GDL)为原料, 通过原位相转变制备海藻酸钙水凝胶/聚乳酸复合材料(CA/PLLA); 分别利用SEM、压缩强度测试和细胞培养对CA/PLLA支架的形貌、力学性能及生物相容性进行了研究。结果表明: PLLA具有直径小于2 mm、孔道相互连通的孔洞, 且在大孔中能够形成均匀的CA。CA/PLLA复合材料的压缩强度(2.74 MPa)远大于单一的海藻酸钙水凝胶的压缩强度(0.10 MPa)。在CA/PLLA复合支架中, 软骨细胞呈簇状圆形生长状态, 与其在天然软骨陷窝里生长状态一致。这种软硬结合、天然与合成高分子杂化的CA/PLLA复合材料的力学强度和生物相容性同时得到提高, 可进一步作为骨和软骨修复材料研究。     

温度及pH敏感P (DMAEMA-g-PEG)水凝胶的合成与性能研究

通过氧化还原自由基溶液聚合制备了聚甲基丙烯酸-N,N'-二甲氨基乙醋接枝聚乙二醉共聚水凝胶P (DMAEMA-g-PEG).实验结果表明,该水凝胶具有温度、pH敏感性及溶胀一退胀可逆性,其相转变温度在45℃左右.少童PEG大分子单体的加入,使水凝胶具有较高的溶胀率,但随着PEG大分子单体用量的增大,溶胀率反而下降;水凝...     

Synthesis, swelling and drug release behavior of poly(N,N-diethylacrylamide-co-N-hydroxymethyl acrylamide) hydrogel

In this study, poly(N,N-diethylacrylamide-co-N-hydroxymethyl acrylamide) (poly(DEA-co-NHMAA)) hydrogels were synthesized by changing the initial DEA/NHMAA mole ratio, N,N'-methylenebisacrylamide and total monomer concentration. The thermosensitive and mechanical performances were optimized by altering the above parameters. The hydrogels were characterized by using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscope and scanning electron microscope (SEM). In comparison with the PDEA hydrogel, the equilibrium swelling ratio (ESR) and lower critical solution temperature (LCST) of the hydrogels increased with the increase of NHMAA content in the feed. The swelling kinetics was also studied. The release behaviors of the model drug, aminophylline, are found dependent on hydrogel composition and environmental temperature, which suggests that these materials have potential application as intelligent drug carriers.     

透明质酸/胶原蛋白/聚乙二醇复合水凝胶的研究

针对透明质酸、胶原蛋白水凝胶力学性能差的问题,采用两步交联法将透明质酸、胶原蛋白与聚乙二醇双丙烯酸酯制备成一种兼具生物相容性和高强度的复合水凝胶。研究制备了具有相同胶原蛋白和聚乙二醇双丙烯酸酯质量分数,不同透明质酸质量分数的水凝胶,从微观结构和力学强度调控了复合水凝胶的理化性能,并用L-赖氨酸对复合凝胶进行改性。SEM结果表明,三元复合水凝胶具有蜂窝状的内部结构,孔径范围在80~180μm,赖氨酸浓度达40 mmol/L时,水凝胶的压缩模量达414 k Pa,是改性前模量的19倍。细胞毒性和体内植入实验表明该水凝胶浸提环境对细胞生长无明显抑制作用,产生较低的免疫排斥反应,有望用于软骨等组织的修复。     

改性麦秸秆/丙烯酸类聚合物/OMMT纳米高吸水性树脂的制备研究

以改性麦秸秆、丙烯酸类单体为原料,与季铵盐改性的蒙脱土(OMMT)原位溶液聚合制备高吸水性树脂,其吸水能力、耐盐性均有较大提高。考察了改性麦秸秆用量、OMMT掺量、引发剂含量等对复合树脂吸(盐)水能力的影响,并用傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等方法表征了高吸水性树脂的结构及内部形貌。结果表明,聚合后蒙脱土片层剥离,在复合材料中达到纳米级分散;蒙脱土的含量越大,树脂的网孔越小,交联程度越大。     

蒙脱土/海藻酸钠接枝丙烯酸高吸水性复合物的制备及吸附性能研究

以过硫酸胺(APS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用插层聚合法制备了蒙脱土/海藻酸钠接枝丙烯酸(MMT/SA-g-PAA)高吸水性复合物。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)对MMT/SA-g-PAA的结构和性能进行了表征。研究了MMT/SA-g-PAA对重金属离子的吸附性能,结果表明室温下MMT/SA-g-PAA对Pb2+、Cu2+、Ni 2+的最大吸附量分别为968.9、231.0及236.0mg/g,其中对Pb2+和Cu2+的吸附符合Langmuir吸附模型,而对Ni 2+的吸附符合Freundlich吸附模型。     

丝胶/Poly(NIPAm-LMSH)纳米复合凝胶的层状形态和溶胀行为

采用半互穿网络技术和原位自由基聚合将生物相容性和吸水性优良的丝胶蛋白（SS）引入聚异丙基丙烯酰胺-硅酸镁锂（Poly（NIPAm-LMSH））纳米复合凝胶网络,制得高溶胀度和快速响应的SS/Poly（NIPAm-LMSH）纳米复合凝胶,研究了丝胶含量对纳米复合凝胶的孔洞形态、溶胀动力学、结晶结构、相容性和稳定性的影响。结果表明：冷冻干燥后的SS/Poly（NIPAm-LMSH）水凝胶呈多孔结构,孔洞尺寸为20~30 μm,孔壁薄,为1~4 μm,且随丝胶含量增加而由多面体结构变为狭长形的层状结构。相比于溶胀平衡的纯纳米复合凝胶,丝胶的引入显著提高了其溶胀度,溶胀初期属于Non-Fickian扩散,37 ℃ 10 min内即可失去90%的水。丝胶在凝胶中具有良好的相容性,SS/Poly（NIPAm-LMSH）纳米复合凝胶的 T_g为141~144 ℃,最大热分解温度为365~373 ℃,质量残留率随丝胶含量的增加而增大。     

Preparation and optimization of superabsorbent hydrogel micromatrices based on poly(acrylic acid), partly sodium salt-g-poly(ethylene oxide) for modified release of indomethacin

The purpose of this study was to prepare modified-release dosage of indomethacin (IND) in the form of micromatrices based on a superabsorbent hydrogel (SAH), poly(acrylic acid), partly sodium salt-g-poly(ethylene oxide) (PAAc-Na-g-PEO). A soaking procedure was used for the preparation of drug-loaded hydrogel micromatrices. The amount of IND, volume of drug-loading solution, and amount of PAAc-Na-g-PEO granules used for preparing micromatrices were the independent factors. The dependent factors were the measured responses from micromatrices, that is, percent recovery, percent entrapment efficiency, and the time at which 63.2% of the drug was released (T_d, minutes). A three-factor, three-level full factorial design (33) was created to optimize formulations. Nonlinear regression analysis indicated a good correlation between the measured responses and the independent factors. Optimum responses were obtained from medium levels of IND and SAH and low level of drug-loading solution. Differential scanning calorimetry, X-ray diffraction analysis, and scanning electron micrography indicated that IND crystals are physically adsorbed into the pores and irregular spaces of the hydrogel.