氨基酸酯改性NVP-MMA共聚物水凝胶的溶胀性能

摘要

离子型NVP-MMA共聚物水凝胶材料的溶胀速率过快,两天便基本达到最终溶胀平衡,这不能与患者眼眶的生长发育速率相适应,导致儿童眼内容物剜出或眼球摘除患者需要多次手术,这是离子型水凝胶现阶段存在的主要问题。本课题的总体目标是提供一种用于眼科组织填充剂具有膨胀潜能的水凝胶及其改性方法,解决离子型NVP-MMA共聚物水凝胶溶胀速率过快的问题,实现水凝胶在人体体液环境下能够缓慢的释放其溶胀能力,并且这种溶胀能力的释放速率是可控的。
　　本实验采用NVP与MMA共聚合成水凝胶材料,并通过侧甲酯的水解反应将其转化为离子型水凝胶。在水溶性碳二亚胺(EDC)的活化作用下,通过酰胺化反应将水凝胶的部分羧基转化为氨基酸酯结构,利用氨基酸酯结构缓慢水解而重新生成羧基的原理,使水凝胶逐渐释放溶胀潜能,达到长期缓慢增加水凝胶体积溶胀度的目的。研究了氨基酸酯类型和相对添加量、EDC/氨基酸酯配比、水解温度等参数对水凝胶溶胀行为的影响,找出最优的氨基酸酯酰胺化改性的原料配比和反应工艺。结果表明,随着EDC/NHS浓度的增加、活化时间的延长以及氨基酸酯用量的增加,酰胺化效率明显提高。酰胺化改性共聚物水凝胶的体外长期溶胀行为受多种因素影响,在微碱性介质中,氨基酸酯侧基的水解速率加快,因此水凝胶的溶胀度提高更快,随着水解温度的升高,水解速率显著增加。
　　体内植入实验结果表明,共聚物水凝胶的长期溶胀行为受眼眶内组织液更新速率及眼眶周围组织挤压的影响。水凝胶样品的体内平衡溶胀度略小于体外平衡溶胀度。不同酰胺化效率的共聚物水凝胶的初始溶胀平衡不同,而其后的缓慢水解速率与最初酰胺化效率无关,几乎保持平行关系。酰胺化效率越小,越容易达到最终平衡溶胀度;酰胺化效率越大,达到最终平衡溶胀度的时间越长。本实验可以通过增加酰胺化效率,来控制共聚物水凝胶的长期溶胀时间,以满足儿童患者眼眶发育生长对义眼台的要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 生物材料的发展背景

1.3 眼科生物医用高分子材料—水凝胶

1.4 人工义眼台的研究现状与发展趋势

1.5 论文工作的提出

第二章 NVP-MMA共聚物水凝胶的改性及体外溶胀性能

2.1 引言

2.2 主要原料与仪器设备

2.3 NVP-MMA共聚物水凝胶的制备及水解后处理

2.4 离子型NVP-MMA共聚物水凝胶的改性

2.5 改性NVP-MMA共聚物水凝胶的体外溶胀性能测试

2.6 改性共聚物水凝胶的结构和性能测试

2.7 结果与讨论

2.8 本章小结

第三章 改性NVP-MMA共聚物水凝胶的体内溶胀性能

3.1 引言

3.2 主要原料与仪器设备

3.3 植入材料的制备及后处理

3.4 动物实验实施方法

3.5 共聚物水凝胶的溶胀性能测试

3.6 结果与讨论

3.7 本章小结

第四章 全文主要结论

参考文献

发表专利及论文情况说明

致谢