PEG接枝壳聚糖的设计合成及其凝胶化行为研究

摘要

壳聚糖(CS)具有良好的抗病毒性、组织黏附性、生物相容性和生物可降解性等，在生物医学领域具有广阔的应用前景。CS不溶于水和一般的有机溶剂，因此，对CS进行化学接枝改性是CS研究中的一个重要课题。 论文设计采用具有良好生物相容性的单甲氧基聚乙二醇(mPEG)接枝CS合成系列接枝共聚物CS-g-mPEG。通过改变mPEG分子量、CS分子量、mPEG/CS的摩尔比来控制接枝共聚物结构，并进一步研究它们的结构与聚合物溶液性质以及凝胶化行为之间的关系。 论文首先将mPEG的端羟基氧化为醛基，然后与CS分子链中的氨基反应形成西弗碱，还原后得到取代度不同的CS-g-mPEG共聚物。采用<'1>H NMR、<'13>CNMR、IR及GPC对反应过程中的中间产物及最终接枝共聚物结构进行了确证，<'1>H NMR计算1个糖单元中CS的取代度(DS)在0.18～0.76范围内。DSC结果显示，CS-g-PEG中PEG链段的熔融峰温(T<,m>)均随着DS的增大而增大，但都低于纯PEG。X-衍射进一步证明，CS接枝PEG后，CS的结晶性被破坏，新的PEG结晶区域出现相应结晶峰的强度随。DS升高而增大。 采用静/动态光散射研究了CS-g-mPEG共聚物在稀溶液中性质。结果显示：当共聚物的浓度在0.1mg/mL时，对于CS<,40k>-g-PEG<,2k-0.44-0.76>共聚物均以多分子聚集体的形式存在(A<,2><0)，其粒径随着取代度的增加而增大；而CS<,40k>-g-PEG<,5k-0.16>则主要以单分子的形式存在(A<,2>>0)。CS<,120k>-g-PEG<,2k-0.57>在水溶液中形成聚集体的粒径高达2092nm，有可能在一定浓度下形成水凝胶。 CS-g-PEG共聚物在水溶液中的溶解性能得到明显改善。由透光率实验可知相同取代度的CS<,40k>-g-PEG<,2k>的水溶性比CS<,120k>-g-PEG<,2k>的水溶性好，且相同CS分子量的接枝共聚物的水溶性随着DS增大而增大。溶液浓度为10 mg/mL时，CS<,40k>-g-PEG<,2k>水溶液的透光率受温度的影响不大，而CS<,120k>-g-PEG<,2k>水溶液的透光率随温度的升高而降低，且浓度越高(40 mg/mL)透光率随温度下降越快。因此，选取浓度为40 mg/mL的CS<,120k>-g-PEG<,2k-0.41>水溶液来研究其凝胶化行为。CS<,120k>-g-PEG,2k-0.41>水溶液在4℃时为可注射的液体，当温度升高到31℃时，发生溶胶.凝胶转变，形成物理交联的水凝胶。 将上面的物理水凝胶通过genipin化学交联可以得到更加稳定的水凝胶。研究表明，该水凝胶体系对药品丹酚酸B具有一定的控缓释作用，有望用于体内的药物缓释和组织工程。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1水凝胶

1.1.1水凝胶的定义及性质

1.1.2水凝胶的分类

1.1.3水凝胶的应用

1.2壳聚糖（chitosan，CS）

1.2.1 CS的结构特征

1.2.2 CS及衍生物水凝胶

1.2.3 CS水凝胶的应用

1.3 PEG接枝CS

1.3.1 PEG接枝CS的方法

1.3.2 CS-g-PEG水凝胶

1.4课题的提出和方案的设计

参考文献：

第二章CS-g-PEG的合成与表征

2.1实验部分

2.1.1试剂

2.1.2 mPEG端羟基醛化

2.1.3 CS-g-mPEG的制备

2.1.4测试与表征

2.2结果与讨论

2.2.1 mPEG-OH的醛化

2.2.2 mPEG-CHO结构表征

2.2.3 CS-g-mPEG的合成

2.2.4 CS-g-mPEG的结构表征

2.2.5 CS-g-PEG的热性能与结晶性能

2.3结论

参考文献：

第三章CS-g-PEG接枝共聚物在水介质中聚集行为研究

3.1实验部分

3.1.1试剂及原料

3.1.2 CS-g-PEG接枝共聚物在水介质中的聚集行为研究

3.1.3 CS-g-PEG接枝聚合物的水溶性的测定

3.1.4 CS-g-PEG温敏性水凝胶的初步构建

3.2结果与讨论

3.2.1 CS-g-PEG接枝共聚物在水介质中的聚集行为

3.2.2 CS-g-PEG接枝共聚物在水介质中溶解性能

3.2.3 CS-g-PEG接枝共聚物在温度影响下的凝胶化行为

3.3结论

参考文献：

第四章化学交联CS-g-mPEG水凝胶的制备及其性能研究

4.1实验部分

4.1.1试剂及原料

4.1.2水凝胶的制备

4.1.3水凝胶溶胀率的测定

4.1.4水凝胶的体外释药特性

4.2结果与讨论

4.2.1.化学交联水凝胶的制备

4.2.2水凝胶溶胀率的测定

4.2.3水凝胶对丹酚酸B的释药研究

4.3结论

参考文献：

结论

致谢

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