聚（N-异丙基丙烯酰胺）/羧甲基壳聚糖类智能水凝胶的制备及其性能研究

摘要

本文对聚/羧甲基壳聚糖类智能水凝胶的制备及其性能进行了探讨。本研究选用N-异丙基丙烯酰胺和一种天然高分子，壳聚糖衍生物--羧甲基壳聚糖为原料，采用物理交联法和电子束辐射交联法制备了具有温度/pH双重敏感性的聚/羧甲基壳聚糖互穿网络水凝胶膜，并研究了水凝胶在不同介质中的溶胀特性及低临界溶解温度的变化、辐照吸收剂量对水凝胶溶胀性能的影响等。结果表明该水凝胶的溶胀率随着温度的升高而下降，其LCST大致在32-33℃之间，CMCS的加入并没有提高PNIPAAm的LCST。同时，该水凝胶具有类似两性聚电解质的pH敏感性，在室温下，该水凝胶在pH2左右的缓冲溶液中溶胀率最小，而在pH更低或较高时溶胀率较大；随着辐照吸收剂量的增大，水凝胶溶胀率变小；水凝胶中PNIPAAm的含量越高，溶胀率的变化越大；水凝胶在缓冲溶液中的LCST降低至26℃，明显低于去离子水中的LCST；NCF14(NIPAAm：CMCS(w/w)=1:4)在去离子水中没有温敏性，而在pH2缓冲溶液中水凝胶随着温度的变化出现非连续性体积相转变，在pH8缓冲溶液中则呈现连续性体积相转变现象。因此，将pH与温度条件相结合可以控制PNIPAAm/CMCS互穿网络水凝胶膜的溶胀率变化特性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1智能水凝胶

1.1.1温度敏感性智能水凝胶

1.1.2 pH敏感性水凝胶

1.1.3 pH/温度双重敏感性水凝胶

1.2智能水凝胶的最新研究热点

1.2.1互穿聚合物网络水凝胶(IPN)

1.2.2快速响应性水凝胶

1.3智能水凝胶在药物控释方面的研究应用

1.3.1温度敏感性水凝胶在药物控释体系上的应用

1.3.2 pH敏感性水凝胶在药物控制释放上的应用

1.3.3 pH/温度双重敏感性水凝胶在药物控制释放上的应用

1.4羧甲基壳聚糖概况

1.4.1羧甲基壳聚糖结构和性质

1.4.2羧甲基壳聚糖的应用

1.5聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)

1.6本文的研究内容

第二章聚-异丙基丙烯酰胺/羧甲基壳聚糖(PNIPAAm/CMCS-Film)互穿网络凝胶膜的制备及性能研究

2.1实验材料和试剂

2.2实验仪器

2.3实验部分

2.3.1聚-异丙基丙烯酰胺/羧甲基壳聚糖互穿网络水凝胶膜(PNIPAAm/CMCS-Film)的制备

2.3.2红外测定

2.3.3 DSC测定

2.3.4溶胀率的测试

2.4结果与讨论

2.4.1红外分析

2.4.2 PNIPAAm/CMCS水凝胶膜的温度敏感性

2.4.3辐射剂量对PNIPAAm/CMCS水凝胶膜的温敏性影响

2.4.4辐射剂量对PNIPAAm/CMCS水凝胶膜的溶胀性能的影响

2.4.5 PNIPAAm/CMCS水凝胶膜的pH敏感性

2.4.6 PNIPAAm/CMCS水凝胶膜在不同介质中的温度敏感性

2.5结论

第三章聚-异丙基丙烯酰胺/羧甲基壳聚糖钙小球(PNIPAAm/CMCS-Bead)的制备及药物控释研究

3.1实验材料和试剂

3.2实验仪器

3.3实验部分

3.3.1 PNIPAAm/CMCS钙小球的制备

3.3.2 PNIPAAm/CMCS载药钙小球的制备

3.3.3 PNIPAAm/CMCS钙小球的形貌观察

3.3.4 PNIPAAm/CMCS钙小球的溶胀率测定

3.3.5考马斯亮兰标准曲线

3.3.6 PNIPAAm/CMCS载药钙小球的药物包封率测定

3.3.7 PNIPAAm/CMCS载药钙小球的体外释放实验

3.4结果讨论

3.4.1 PNIPAAm/CMCS钙小球的交联过程

3.4.2小球交联时间的测定

3.4.3 PNIPAAm/CMCS钙小球的温敏性

3.4.4 PNIPAAm/CMCS钙小球的pH敏感性

3.4.5 PNIPAAm/CMCS载药钙小球的药物包封率

3.4.6 PNIPAAm/CMCS载药钙小球累积释放曲线

3.5结论

第四章羧甲基壳聚糖/聚-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物（CMCS-g-PNIPAAm）的制备及药物控释研究

4.1实验材料和试剂

4.2实验仪器

4.3实验方法

4.3.1羧甲基壳聚糖/聚(N-异丙基丙烯酰胺)接枝共聚物(CMCS-g-PNIPAAm)的制备

4.3.2 CMCS-g-PNIPAAm梳型接枝水凝胶的制备

4.3.3傅立叶红外测定

4.3.41H-NMR核磁共振光谱测定

4.3.5 CMCS-g-PNIPAAm共聚物相转变行为的测定

4.3.6原子力显微镜观察(AFM)

4.3.7 CMCS-g-PNIPAAm共聚物的药物体外释放实验

4.3.8 CMCS-g-PNIPAAm梳型接枝水凝胶对温度的快速响应性测定

4.4结果与讨论

4.4.1 CMCS-g-PNIPAAm接枝共聚物的制备

4.4.2红外分析

4.4.31H-HMR表征

4.4.4 CMCS-g-PNIPAAm共聚物在去离子水中的温敏性

4.4.5 CMCS-g-PNIPAAm共聚物在CaCl2溶液中的温敏性

4.4.6 CMCS-g-PNIPAAm共聚物温敏响应速度

4.4.7 CMCS-g-PNIPAAm共聚物对温度变化刺激的可逆响应性

4.4.8药物体外释放研究

4.4.9 CMCS-g-PNIPAAm共聚物的原子力显微镜(AFM)观察

4.4.10 CMCS-g-PNIPAAm梳型接枝水凝胶的快速温敏响应性能

4.5结论

第五章总结

5.1主要结论

5.2主要创新点

5.3存在的问题和可持续研究的方向

参考文献

致谢

在攻读硕士学位期间发表的学术论文