羟乙基纤维素基自组装功能水凝胶体系的构建研究

摘要

近年来，纤维素等生物质基材料以其来源广泛、可降解性以及生物相容性好等特点得到了人们的极大关注，改性后的纤维素衍生物被应用于生产生活各个方面。在其诸多应用领域中，以纤维素为基材制备的水凝胶得到了越来越多的研究关注，这是因为该类水凝胶能提高纤维素的生物附加值并赋予凝胶以天然产物的优点。
　　本文利用自组装方法将改性羟乙基纤维素应用于制备水凝胶，同时在凝胶中引入功能化客体分子，来探究其应用。
　　首先分别采用Williamson醚化法和交联法来合成两种大分子物质：疏水改性羟乙基纤维素（HEC-C12）和水溶性β-环糊精聚合物（β-CDP）。以动力粘度和保水性两项指标优化制备HEC-C12的条件，以水溶性作为指标利用正交试验法优化制备β-CDP的条件。对目标大分子物质进行相关的结构、表面形貌等表征，最后得到HEC上接枝的C12量为4%，水溶性β-CDP的分子量为1731.1kDa，溶解量为0.45g mL-1。
　　载药羟乙基纤维素基自组装水凝胶的制备可以通过先成凝胶后载药的方式。利用β-CDP空腔具有包合客体分子的特性，通过混合搅拌的方式将HEC-C12上的烷基侧链C12最大限度包合于β-CDP空腔中，该过程即可自组装形成羟乙基纤维素基水凝胶（gel-(β)CDP-HEC）。以动力粘度、保水性和流变性能为指标，确定形成gel-(β)CDP-HEC时HEC-C12和β-CDP的临界浓度，利用扫描电子显微镜（SEM）观察干燥后凝胶的表观形貌。以酚酞探针法测出gel-(β)CDP-HEC中未包合C12的β-CDP空腔含量，用于搭载具有抑菌性能的疏水药物分子丁香酚（EG），用紫外可见分光光度计测定gel-(β)CDP-HEC/EG中EG的搭载量，并采用琼脂杯状平板扩散法对gel-(β)CDP-HEC/EG抑制大肠杆菌GIM1.173的行为进行探究，抑菌效果明显。
　　羟乙基纤维素基自组装水凝胶搭载药物分子也可以通过另外一种方式，即利用相溶解法使水溶性β-CDP最大限度增溶药物分子，如布洛芬（IBU），得到β-CDP/IBU，同样利用酚酞探针法测定β-CDP/IBU中剩余β-CDP空腔含量，再与HEC-C12上的烷基侧链C12包合。以动力粘度为指标，确定形成羟乙基纤维素基自组装布洛芬水凝胶时HEC-C12和β-CDP/IBU的临界浓度，利用SEM和X射线粉末衍射（PXRD）对其进行表征，用紫外可见分光光度计测定gel-(β)CDP-HEC/IBU中IBU的搭载量，并用透析袋法探究IBU的体外释放行为，布洛芬的释放过程符合Korsmeyer-Peppas动力学模型。

目录

1 绪论

1.1 重要的保水材料——水凝胶

1.2 水凝胶制备新技术——疏水自组装

1.3 储量丰富的水凝胶制备原料——纤维素

1.4 纤维素基自组装水凝胶概述

1.5 立题意义和研究内容

2 疏水改性羟乙基纤维素及水溶性β‐环糊精聚合物的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

3 羟乙基纤维素基自组装水凝胶的制备及其搭载丁香酚研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4 聚β-环糊精增溶布洛芬及与疏水改性羟乙基纤维素自组装成凝胶研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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