pH敏感性PMAA类水凝胶的合成及性能研究

摘要

“智能”高分子水凝胶是一类对于外界环境微小的物理和化学刺激(如：温度、pH等)，其自身性质会发生明显改变的聚合物，具有传感、处理和执行功能，以及在医药与生物工程中具有良好的应用和发展前景。聚丙烯酸类水凝胶属于pH敏感型水凝胶，改变环境pH值将引起聚丙烯酸类水凝胶发生体积相转变。 本文系统地对聚甲基丙烯酸水凝胶的制备及其性能进行了研究，首先合成了聚甲基丙烯酸水凝胶，并通过红外光谱对所合成的产物进行了结构确认，然后与海藻酸钠进行共混制备共混微球，通过扫描电子显微镜对共混微球的内部和外部结构进行了观察，并进行了共混微球的体外载药释放实验研究，主要结果如下： 1、以甲基丙烯酸为起始原料，通过自由基反应40℃时成功合成聚甲基丙烯酸(PMAA)水凝胶，并对其性能进行了研究，研究结果表明：PMAA类水凝胶显示明显的pH敏感性，其溶胀程度随pH值的增大而升高；PMAA类水凝胶的溶胀度随交联剂含量的升高而下降。 2、以海藻酸钠为原料，对海藻酸钠微球的制备进行了研究，研究结果表明：海藻酸钠浓度大于2.5％、CaCl：浓度大于2.0％时，所得的海藻酸钠凝胶微球在圆整性和强度方面均表现较好，并且微球在pH6.8、7.4处表现出较好的溶胀性能，其溶胀的实质是由于Na+-Ca2+交换所引起的溶胶-凝胶变化。 3、通过将聚甲基丙烯酸钠与海藻酸钠进行共混，制备了聚甲基丙烯酸钠与海藻酸钠共混微球，其溶胀变化在pH6.8-7.4之间，能够使药物只在结肠内释放，可以有效的预防药物在胃和小肠内分解损失。 4、对共混的载药微球进行了体外药物释放实验研究，结果发现：在24h内90％药物释放出来，2天内药物基本释放完全，6天后，载药微球完全破裂； 在释药时间上，基本上能够跟微球在结肠内的停留时间相吻合。

目录

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第1章绪论

1.1.水凝胶概述

1.2.水凝胶的分类

1.3.智能型水凝胶

1.3.1. 温敏水凝胶

1.3.2. pH敏水凝胶

1.3.3. 光敏水凝胶

1.3.4. 压敏水凝胶

1.3.5. 电敏水凝胶

1.4.PH敏感性水凝胶的制备及作用原理

1.4.1.交联聚合

1.4.2.互穿网络

1.4.3.pH敏感性水凝胶的作用原理

1.5.水凝胶的网络结构

1.6.水凝胶的特征性质

1.7.水凝胶的研究热点

1.7.1.智能性研究

1.7.2.生物相容性研究

1.7.3.生物降解性研究

1.7.4.纳米复合性研究

1.7.5.超孔性研究

1.8.水凝胶的应用领域

1.8.1.在药物控释方面的应用

1.8.2.在组织工程方面的应用

1.8.3.用于活性酶的固定

1.8.4.在调光材料方面的应用

1.8.5.分离材料

1.8.6.生物反应器

1.8.7.高效培养基

1.8.8.新型服饰

1.8.9.在其他方面的应用

1.9.论文的研究意义

第2章PH敏感性PM从水凝胶的合成及性能研究

2.1.实验部分

2.1.1.试剂与仪器

2.1.2.PMAA类水凝胶的合成

2.1.3.水凝胶的纯化

2.1.4.PMAA类水凝胶的性能表征

2.1.5.红外光谱的测定

2.2.结果与讨论

2.2.1.PMAA类水凝胶的pH敏感性

2.2.2.交联剂MBA用量对ESR的影响

2.2.3.相同离子强度下溶胀率(SR)随时间的变化

2.2.4.红外光谱的测定

第3章海藻酸钠凝胶微球的制备及性能研究

3.1实验材料

3.2实验方法

3.3性能研究

3.3.1海藻酸钠(SA)浓度对微球强度的影响

3.3.2 CaCl2浓度对微球强度的影响

3.3.3海藻酸钠(SA)浓度对微球凝胶化的影响

3.3.4 CaCl2浓度对微球凝胶化的影响

3.3.5海藻酸钠(SA)浓度对微球干燥率的影响

3.3.6微球不同环境中溶胀性能的观察

3.3.7扫描电镜观察

3.4结果与讨论

3.4.1海藻酸钠(SA)浓度对微球强度的影响

3.4.2 CaCl2浓度对微球强度的影响

3.4.3海藻酸钠(SA)浓度对微球凝胶化的影响

3.4.4 CaCl2浓度对微球凝胶化的影响

3.4.5海藻酸钠(SA)浓度对微球干燥率的影响

3.4.6微球不同环境中溶胀性能的观察

3.4.7扫描电镜观察

第4章PMAA及海藻酸钠共混凝胶微球的制备及性能研究

4.1实验材料

4.2实验方法

4.2.1聚甲基丙烯酸钠溶液的制备

4.2.2聚甲基丙烯酸钠、海藻酸钠共混微球的制备

4.3性能研究

4.3.1聚甲基丙烯酸钠溶液浓度对微球强度的影响

4.3.2海藻酸钠溶液浓度对微球强度的影响

4.3.3 CaCl2溶液浓度对微球强度的影响

4.3.4不同体积比的聚甲基丙烯酸钠与海藻酸钠溶液对微球强度的影响

4.3.5微球不同环境中溶胀性能的观察

4.3.6扫描电镜观察

4.4结果与讨论

4.4.1聚甲基丙烯酸钠溶液浓度对微球强度的影响

4.4.2海藻酸钠溶液浓度对微球强度的影响

4.4.3 CaCl2溶液浓度对微球强度的影响

4.4.4不同体积比的聚甲基丙烯酸钠与海藻酸钠溶液对微球强度的影响

4.4.5微球不同环境中溶胀性能的观察

4.4.6扫描电镜观察

第5章PMM及海藻酸钠共混微球的载药实验研究

5.1实验材料

5.2实验方法

5.2.1牛血清白蛋白标准吸收曲线的测定

5.2.2聚甲基丙烯酸钠、海藻酸钠共混载药微球的制备

5.2.3微球载药量及包埋率的测定

5.2.4载药微球体外释放性能的观察

5.2.5扫描电镜观察

5.3结果与讨论

5.3.1牛血清白蛋白标准吸收曲线的测定

5.3.2载药共混微球的制备

5.3.3微球载药量及包埋率的测定

5.3.4载药微球体外释放性能的观察

5.3.5扫描电镜观察

结论

致 谢

参考文献

附 录

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果