主客体胶束水凝胶的制备及对神经生长因子的包载

通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应制备了一种亲水性两嵌段聚合物——聚乙二醇/聚N-异丙基丙烯酰胺(PEG-PNIPAM),利用α-环糊精(α-CD)与其中PEG链段的选择性包合形成了一种独特的主客体胶束,这种胶束由于具备中空结构,可对亲水性药物起到很好的负载作用。其对神经生长因子的包载率为经典普朗尼克F127胶束的2倍。进一步利用主客体胶束为大分子交联剂制备丙烯酰胺水凝胶,可赋予水凝胶优异的力学性能,拉伸伸长率为化学交联对照组5倍,并且强度高于对照组2倍以上。循环拉伸测试表明,该水凝胶具有良好的应力耗散机制。     

一种以普朗尼克为大分子交联剂的强韧型凝胶制备

对商用普朗尼克(Pluronic)进行修饰,使其形成外层带可聚合基团的胶束,参与2-丙烯酸甲氧基乙酯(MEA)的聚合反应,得到一种强韧型的胶束凝胶(Pluronic/PMEA gel)。对制备的凝胶进行了形貌、热力学、力学强度的表征。结果显示,含水平衡的凝胶在压缩形变85%时压缩强度在1.1 MPa以上,压缩不破碎且形变可回复。凝胶干燥之后变得更加柔韧,不同胶束凝胶拉伸断裂强度在550~1200 k Pa之间;压缩强度在25 MPa以上。     

疏水缔合聚丙烯酰胺水凝胶的研制及自愈机理

采用疏水缔合的物理交联方式,将十二烷基硫酸钠(SDS)、氯化钠(NaCl)、甲基丙烯酸十八烷酯(SMA)反应所得的可聚合胶束与丙烯酰胺(AM)共聚缩合,制备出具有自愈合特性的聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶,采用动态光散射测试、扫描电镜、红外光谱、热分析等表征手段对其理化性能进行了研究,并对其自愈合机理进行分析探讨。结果表明,制备所得PAM水凝胶含水率可达95%左右;SMA含量对PAM水凝胶含水率影响不明显,但SMA含量越高,所得水凝胶网络结构越紧密,孔隙尺寸越小,抗压强度、韧性和自愈率越高,但拉伸强度却随之下降。优选出的最佳工艺参数为:7%g/mL SDS溶液加入0.9 mol/L NaCl溶液中所得胶束尺寸最大,且疏水单体SMA的摩尔分数为AM单体的2%时,所得PAM水凝胶的抗拉强度和自愈率均最佳。     

基于聚乳酸两亲性共聚物的立构复合胶束与物理凝胶的研究进展

两亲性共聚物在水溶液中可形成胶束、物理凝胶等多层次自组装结构,疏水链段的结晶和立构复合是影响其胶束、物理凝胶形成的过程、结构与性能的重要因素。聚乳酸(PLA)是一种典型的生物基/生物可降解高分子,其2种对映体聚左旋乳酸(PLLA)与聚右旋乳酸(PDLA)之间可形成立构复合结晶。由于立构复合结晶中较强的链间相互作用,含PLLA和PDLA疏水链段的两亲性共聚物水溶液混合后,可形成立构复合胶束与物理凝胶,这为生物可降解、生物相容的胶束与物理凝胶材料的制备与性能调控提供了一种新方法,近年来该领域备受关注。文中介绍了基于PLA两亲性共聚物的立构复合胶束与物理凝胶的制备和性能,并从聚合物链拓扑结构设计出发,详细综述了近年来PLA立构复合胶束与物理凝胶的研究进展,以及聚合物相对分子质量、浓度、共聚组成、温度等因素对立构复合胶束和凝胶结构与性能的影响。     

活性氧可激活的聚合物纳米载体用于光动力-化疗联合治疗的研究

在肿瘤治疗中,光动力学治疗(PDT)受到了人们越来越多的关注。本工作针对光敏剂的皮肤光敏感、分子聚集会降低光动力学效应等局限,合成了带有活性氧(ROS)敏感酮缩硫醇的阿霉素(DOX),并物理封装光敏剂二氢卟吩e6(Ce6),构建了ROS可激活的联合治疗纳米载体。该纳米载体本身处于未激活状态,显示出微弱的动力学治疗效果和化学毒性,但在肿瘤细胞内高浓度ROS的作用下,酮缩硫醇键会发生断裂,释放出DOX,同时使胶束解组装释放出Ce6,从而通过Ce6的光动力学治疗和DOX的化疗有效抑制肿瘤细胞的增殖。     

聚丙烯酰胺疏水缔合水凝胶的合成

以丙烯酰胺(AM)和自制疏水大单体(MM)及十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为原料,利用胶束共聚的方法,合成了一系列疏水缔合水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱对凝胶结构进行了表征,并对凝胶的溶胀行为进行了测试。结果表明,室温下,水凝胶的溶胀率随疏水大单体含量的增加而增大,溶胀达到平衡所需时间缩短。随温度的升高,溶胀所需要的时间缩短;随SDBS浓度的增大,凝胶的溶胀率降低;1%的NaCl水溶液中,凝胶的最大溶胀率显著减小,继续增大NaCl水溶液的浓度,最大溶胀率无明显改变。由于起物理交联作用胶束的缔合和解缔合作用使凝胶具有良好的重塑性能和自愈合性能。     

两亲性四臂星型PEO_4-PCL_4温敏性水凝胶的合成

通过阴离子开环聚合和配位开环聚合合成了两亲性四臂星型聚合物PEO4-PCL4。核磁氢谱和凝胶渗透色谱(GPC)结果显示,合成的聚合物结构和相对分子质量与设计的相符。胶束粒径测定结果表明,随着温度升高,胶束粒径逐渐增大。对溶胶-凝胶相转变温度的测定发现,聚合物在人体温度附近发生溶胶-凝胶相转变。对载药水凝胶在磷酸盐溶液中的释放行为进行了研究,药物释放呈现先快-后慢的整体释放现象,随着疏水性链段相对分子质量的增加,药物的释放速率减缓,累积释放率降低。     

聚丙烯酰胺疏水缔合水凝胶的合成EI北大核心CSCD

以丙烯酰胺(AM)和自制疏水大单体(MM)及十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为原料,利用胶束共聚的方法,合成了一系列疏水缔合水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱对凝胶结构进行了表征,并对凝胶的溶胀行为进行了测试。结果表明,室温下,水凝胶的溶胀率随疏水大单体含量的增加而增大,溶胀达到平衡所需时间缩短。随温度的升高,溶胀所需要的时间缩短;随SDBS浓度的增大,凝胶的溶胀率降低;1%的NaCl水溶液中,凝胶的最大溶胀率显著减小,继续增大NaCl水溶液的浓度,最大溶胀率无明显改变。由于起物理交联作用胶束的缔合和解缔合作用使凝胶具有良好的重塑性能和自愈合性能。     

聚苯胺基柔性凝胶电极的制备及其在超级电容器的应用

可承受大而复杂变形的能量存储设备的开发对于新兴可穿戴电子设备至关重要。目前，由导电聚合物制成的水凝胶在加工过程中实现了高电导率和多功能性的融合。利用简单的两步共聚方法成功构建了一种具有丰富微孔结构的水凝胶超级电容器：聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酰胺(PAM)形成双交联网络水凝胶，赋予刚性聚苯胺柔性，此外，聚丙烯酰胺提高了聚苯胺基水凝胶的机械强度，使得聚苯胺基(NPP)水凝胶具有良好的力学和电化学性能，在1 A·g^-1其抗拉强度和比电容分别为0.3 MPa与269.12 F·g^-1。聚苯胺(PANI)的添加减小了聚乙烯醇和聚丙烯酰胺双交联网络水凝胶(PP)电极的内阻，其修饰后的电阻值为39.184Ω,这使得NPP水凝胶实现了较高的电子传输能力。这种水凝胶的灵活开发集成为能源系统提供了一种替代策略，适合于超级电容器等多种应用。     

D型Fmoc-苯丙氨酸/透明质酸复合双网络水凝胶的制备及应用

将N-芴甲氧羰基-D-苯丙氨酸(Fmoc-DPhe)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl methacrylate,GMA)修饰的透明质酸(HA-GMA)在磷酸缓冲液中共混加热,冷却后Fmoc-DPhe分子先自组装形成超分子水凝胶,超分子水凝胶中的HA-GMA再经光照引发交联制备双网络复合水凝胶。研究该双网络水凝胶的力学性能、光学性质、微观形貌、药物缓释能力和抑菌性能。研究结果表明,双网络水凝胶比HA-GMA单网络水凝胶的力学性能强一倍左右且HA-GMA网络存在于双网络水凝胶中;光学性质显示双网络水凝胶中存在Fmoc-DPhe网络;微观形貌表明有两种水凝胶网络均存在于复合水凝胶中。当复合水凝胶包裹小分子模拟药物后,复合水凝胶达到模拟药物最大累积释放量的时间要比Fmoc-DPhe单网络水凝胶的长6 h;针对革兰氏阳性细菌的抑菌能力研究显示,双网络水凝胶的抑菌效果也比Fmoc-DPhe单网络水凝胶的更好。      

聚天冬氨酸/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)/Fe^(3+)离子水凝胶应变传感器的制备及在人体运动监测中的应用EI北大核心CSCD

将聚天冬氨酸(PASP)引入聚(丙烯酰胺-丙烯酸)(P(AA-AM))中,制备了PASP/P(AA-AM)水凝胶基质,将该基质浸泡于FeCl_(3)·6H_(2)O水溶液,得到了高强度、超拉伸,灵敏度较好的新型双离子交联PASP/P(AA-AM)/FeCl_(3)(PAAF)水凝胶。Fe^(3+)的引入不仅提高了PAAF水凝胶力学性能,同时也赋予了优秀的传感性能。所得的水凝胶传感器表现出优异的拉伸性能(1125%)、良好的力学强度(802.97 kPa),出色的快速自恢复性能(几乎完全恢复),良好的抗疲劳性和较好的灵敏度(GF=3.04),可以监测不同的人体运动(例如手指、肘部和膝关节),在小应变和大应变下都具有较好的稳定性,有望应用于可穿戴柔性传感器领域,监测人体运动。     

基于酰腙键的去氢枞酸基聚乙二醇的合成及胶束的药物缓释性能

去氢枞酸 (DHA)依次与SOCl₂、水合肼反应合成了去氢枞酸酰肼 (DHA-CONHNH₂);用 mPEG-OH 和 HO-PEG-OH分别与对醛基苯甲酸反应制备了含有端醛基的聚乙二醇;后者分别与DHA-CONHNH₂进行缩合反应,合成了2种基于酰腙键的去氢枞酸基聚乙二醇(mPEG₁₉₀₀-hyd-DHA 和 PEG₂₀₀₀-(-hyd-DHA)₂),并用透析法制备了它们的胶束和载DOX(阿霉素)的胶束。使用红外光谱、核磁共振、动态光散射、透射电镜、紫外-可见分光光度计等对聚合物结构、胶束大小和形貌、临界胶束浓度(CMC)、DOX的释放性能等进行了表征和测试。结果表明,mPEG₁₉₀₀-hyd-DHA 和 PEG₂₀₀₀-(-hydDHA)₂的胶束都呈球形,平均粒径分别为46 nm和78 nm;CMC值分别为5.5 mg/L和3.4 mg/L。mPEG₁₉₀₀-hyd...     

三维结构聚丙烯酰胺/聚乙烯醇水凝胶的合成及其在超级电容器中的应用

分别以过硫酸铵(APS)和N-N二甲基双丙烯酰胺(NMBA)作为引发剂和交联剂引发交联具有三维网络结构的聚丙烯酰胺/聚乙烯醇(PAM-PVA)水凝胶,将该水凝胶浸泡在6mol/L的KOH溶液中不同时间,制备凝胶聚合物电解质,并组装成双电层超级电容器。采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等电化学测试技术对组装的超级电容器进行全面的性能研究,采用蓝电监测系统测试组装的超级电容器的稳定性。结果表明,以2.0g聚乙烯醇和10.0g丙烯酰胺反应制得的凝胶基体在吸收72h电解质溶液后组装的超级电容器性能最优,其比电容可达230F·g~(-1),5 000次充放电之后其循环保持率仍高达98%。     

双还原敏感的混合胶束用作为抗肿瘤药物的载体

通过酯化缩聚制备了含双硒键的聚合物聚乙二醇-缩-二硒二(十一酸)(PEG-SeSe-PEG),用核磁和红外确证了其结构。临界胶束浓度(CMC)结果表明,PEG-SeSe-PEG与两亲聚合物聚己内酯-二硫键-b-聚甲基丙烯酸二乙胺基乙酯/聚磺酸甜菜碱(PCL-SS-PDEA-PS)一样能够形成胶束,并且两者能形成混合胶束。用动态光散射和扫描电镜对胶束的粒径和还原敏感进行了研究。粒径变化显示混合胶束有双还原敏感性。用紫外分光光度计测定了胶束对疏水性抗癌药物模型姜黄素的载药量(DLC)和包封率(DLE)。PCL-SS-PDEA-PS占80%的双还原敏感胶束(混合胶束E)的载药量和包封率最高。体外释药结果显示,双还原敏感胶束在还原环境中的释药速率快于非还原环境。体外细胞毒性结果表明,双还原敏感胶束比PCL-SS-PDEA-PS胶束的细胞相容性好,而且载药E胶束能最好地抑制Hela细胞生长。     

疏水改性PNIPA水凝胶的制备及在表面活性剂溶液中的性能

采用水溶液和水溶液胶束自由基聚合方法分别制备了聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶(PNIPA)和疏水改性PNIPA水凝胶：聚N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸甲酯(MA)／丙烯酸乙酯(EA)／丙烯酸丁酯(BA)／丙烯酸十二酯(DA)水凝胶。研究了凝胶的微观结构及不同结构的水凝胶在表面活性剂溶液中的溶胀行为。结果表明,PNIPA与疏水改性PNIPA水凝胶有着不同的微观形态结构;与PNIPA水凝胶相比,疏水改性PNIPA水凝胶在十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲溴化铵(CTAB)水溶液中的溶胀率增大,温敏性增强。疏水改性水凝胶在溶液中的溶胀行为与凝胶化学结构、溶液组成有关。对于疏水改性丙烯酸酯-NIPA共聚水凝胶,其溶胀率随丙烯酸酯碳链长度的增加而降低,在SDS溶液中的相转变温度远比CTAB溶液中的高,突变温度区间更宽。     

双连续相微乳液制备连续孔聚丙烯酰胺凝胶

以十二烷基硫酸钠/甲苯/2-丁醇/盐水双连续微乳液相为模板,制备了3种组分双连续有机凝胶,水凝胶和有机/水杂化凝胶.12-羟基硬脂酸(12-HA)为有机凝胶剂.它们固定了水和油并使水和油微相共存于凝胶中.以静态光散射(SLS)测定了各双连续相微乳液的粒径,结果显示值在8～80nm.扫描电子显微镜观察了各凝胶的形貌,表明...     

新型环境敏感性β-环糊精水凝胶的合成及性能研究

通过单6-对甲基苯磺酰β-环糊精酯(β-CD-6-OTs)与乙二胺反应引入活泼的氨基后,进一步与丙烯酸作用进行酰胺化反应,得到单乙烯基修饰β-环糊精(β-CD-6-EA),并以此为单体在交联剂N,N′-亚甲基双(丙烯酰胺)存在下,分别与丙烯酸和甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯共聚,合成两类分子中含悬挂式β-环糊精结构的水凝胶(CEA和CED).通过红外光谱表征了水凝胶的结构,溶胀实验结果表明该水凝胶具有较好的pH,温度及离子强度敏感性.     

带叔胺的两亲嵌段共聚物的合成及其载光敏剂胶束用于光疗抗菌

光照杀菌具有精准可控、不会使细菌产生耐药性的特点,同时细菌微环境显酸性、细菌细胞壁带负电。针对上述特性,设计并合成了能在细菌微酸中质子化的两亲聚合物聚乙二醇单甲醚-b-聚(2-(二乙氨基)甲基丙烯酸乙酯)和聚乙二醇单甲醚-b-聚(甲基丙烯酸羟乙酯-co-甲基丙烯酸二乙氨基乙酯)(分别记为PD和PHD),将其胶束包载光敏剂IR780和白藜芦醇(RES)并用于光照杀菌。采用核磁、红外对聚合物结构进行了表征。用动态光散射仪、透射电子显微镜、紫外光谱和荧光光谱对空白和载IR780/RES胶束的粒径、粒径分布、表面电荷、形貌以及载药量等性质进行了表征。结果表明,PD或PHD及载药胶束均呈现球形结构,包载IR780/RES双药时,载药量明显比单独包载IR780时增加。载药胶束808 nm光照对金黄色葡萄球菌(S aureus)和大肠杆菌(E.coli)的杀菌率均在99%及以上。PD胶束减弱IR780光漂白的效果略优于PHD,两者均可用于多次光照杀菌。     

疏水改性聚N-异丙基丙烯酰胺的性能及对溶液组成的依赖性

采用自由基胶束水溶液聚合方法制备了疏水改性聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶(P(NIPA-co-MA／EA／BA／DA)),研究了该类水凝胶和PNIPA水凝胶在去离子水及NaCl、Na2SO4、乙醇水溶液中的溶胀行为及与温度的关系。结果表明,聚合物水凝胶在水溶液中的行为与凝胶化学结构、温度、水溶液中的溶质的种类和含量有关。     

聚乙二醇对无机盐的胶束增溶作用及在溶胶配制中的应用*

在有机体系溶胶中掺杂无机盐通常十分困难,原因在于有机溶剂和无机盐之间的不相容性。本文提出一种有效的新方法解决了这一困难。往溶胶中加入聚乙二醇表面活性剂,利用聚乙二醇的胶束增溶作用增大了无机盐在溶胶中的溶解度,从而有利于配制出均匀掺杂的溶胶。表面活性剂的胶束增溶作用对于用溶胶凝胶法合成复合陶瓷具有重要意义,应用前景广阔。