具多重氢键功能基团温敏纳米凝胶的合成与性能研究

摘要

介入治疗因其微创、简便、安全、有效和并发症少等优点，被公认为是肝癌、肾癌、子宫肌瘤和动脉瘤等最主要的治疗方法之一。肝动脉化栓塞（TACE）是中晚期肝癌的首选临床治疗方法。为解决当前临床上常用栓塞剂存在的流动性和栓塞性的矛盾，本课题组之前研制了一种基于温敏纳米凝胶的血管栓塞剂，在此基础上，本论文将具有较高强度和刺激响应性的多重氢键引入温敏纳米凝胶，设计和合成了三种具多重氢键功能基团的温敏纳米凝胶，研究了多重氢键作用对温敏纳米凝胶的纳米特性、温敏特性、溶胶-凝胶相变行为和流变学性质的影响。主要研究内容和结果如下：
　　（1）采用乳液聚合的方法，以2-乙烯基-4,6-二氨-1,3,5-三嗪（VDAT）作为共聚单体，合成了聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪）（PDA）温敏纳米凝胶。VDAT用量越大，纳米凝胶的体积相转变温度（VPTT）越高。PDA纳米凝胶在室温下具有良好的流动性，临界凝胶化浓度为4％（w/v），随着凝胶的浓度的增大，溶胶-凝胶相转变温度逐渐降低。流变学性能测试表明其具有较高的凝胶化强度。凝胶溶液中盐浓度的增加不仅降低了纳米凝胶的临界聚集温度（CAT），还增加了固体凝胶的机械强度。
　　（2）合成了胸腺嘧啶（T）的苯乙烯衍生物1-(4-乙烯基苯)胸腺嘧啶（VBT）。采用乳液聚合的方法，以VBT作为共聚单体，合成了聚[N-异丙基丙烯酰胺-co-1-(4-乙烯基苯)胸腺嘧啶]（PBT）温敏纳米凝胶。PBT纳米凝胶临界凝胶化浓度为8％（w/v），凝胶的浓度越高，溶胶-凝胶相转变温度越低。流变学性能测试表明其凝胶化强度较高，但PBT纳米凝胶在室温下的流动性较差，高温下会由于失水严重发生相分离。
　　（3）采用乳液聚合的方法，将可以形成三重氢键作用的VDAT和VBT同时作为共聚单体，合成了聚[N-异丙基丙烯酰胺-co-2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-co-1-(4-乙烯基苯)胸腺嘧啶]（PDT）温敏纳米凝胶。由于VDAT和VBT之间三重氢键作用的存在，PDT纳米凝胶表现出与PDA纳米凝胶和PBT纳米凝胶不同的温度/pH敏感性，凝胶的浓度对PDT纳米凝胶溶胶-凝胶相转变温度影响很小。PDT纳米凝胶室温下具有良好的流动性，临界凝胶化浓度为4％（w/v）。流变学性能测试表明，与PDA纳米凝胶相比，PDT纳米凝胶具有更高的凝胶化强度。凝胶溶液中盐浓度的增加同样可以降低PDT纳米凝胶的临界聚集温度，增大固体凝胶的机械强度。
　　综上所述，多重氢键功能基团之间的交联作用和溶剂中盐浓度的增加都能够促进纳米凝胶的溶胶-凝胶相转变，并且增加了固体凝胶的机械强度。PDA纳米凝胶和PDT纳米凝胶低温下具有良好的流动性，在较低浓度下可以发生溶胶-凝胶相转变，且具有较强的凝胶化强度，有望作为新型的栓塞材料用于介入治疗。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 介入治疗栓塞材料

1.3 PNIPAM类温敏纳米凝胶的特性和在生物医学领域的应用

1.4 多重氢键作用的特点、应用及其相关聚合物的研究进展

1.5 本文的研究目的和主要研究内容

2 聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪） (PDA)温敏纳米凝胶的合成、表征及相变行为研究

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

3聚 [N-异丙基丙烯酰胺-co-1-(4-乙烯基苯)胸腺嘧啶]（PBT）纳米凝胶的合成、表征及相变行为研究

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4聚 [N-异丙基丙烯酰胺-co-2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-co-1-(4-乙烯基苯)胸腺嘧啶]（PDT）纳米凝胶的合成、表征及相变行为研究

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

5 全文总结

5.1 实验主要研究结果

5.2 特色与创新

5.3 进一步工作内容

5.4 课题展望

致谢

参考文献