基于超支化聚酰胺胺的可注射水凝胶的制备、性质与应用

摘要

可注射水凝胶是近年来备受关注的一类水凝胶，在注入生物体内之前呈液态或具有剪切变稀性质的半固态，在注射之后能够迅速地转变为具有适宜强度的固态。功能性的可注射水凝胶是当前研究的热点领域，目前已经有许多自修复水凝胶、荧光功能水凝胶和刺激响应性水凝胶的报道。但是，多功能性水凝胶的报道却相对较少。
　　由N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和N-氨基乙基哌嗪(AEPZ)经过迈克尔加成聚合反应得到的超支化聚酰胺-胺（HPAMAMA-1）是一种具有高度支化结构的聚合物，具有以下的结构特征和性质:分子外围上带有大量的氨基，可以与其他聚合物的活性官能团反应后形成交联体系;具有大的分子内空腔，能够包裹药物并进行可控药物释放;具有发射荧光性质;具有良好的水溶性。综上所述，HPAMAM-1十分适用于制备功能性的可注射水凝胶。本论文的第一部分研究工作中，我们用HPAMAM-1与氧化后海藻酸钠(OALG)构建了一种可注射水凝胶。这种水凝胶是HPAMAM-1和OALG通过动态的共价键（酰腙键）和动态的非共价键（静电力和氢键）结合而成，因而具有自修复能力、pH敏感性、可降解性、溶胀性和药物释放能力，同时还具有很好的荧光性质和可注射性能。在论文中，我们对水凝胶的微观结构进行了分析，并详细地描述了HPAMAM-1/OALG可注射水凝胶的上述性质。
　　当小分子药物与水凝胶物理混合时，体系中药物的释放速度较快，由此会带来给药频繁、药物积聚毒性高等缺点。如果能够将药物通过化学键与水凝胶结合，将能够大大延长药物释放周期，从而能够降低给药频率，解决降低药物积聚毒性高等问题。因而，我们在本论文的第二部分中设计了另一种基于HPAMAM的可注射水凝胶。在这种水凝胶中，模型药物5-氟尿嘧啶通过化学键与HPAMAM结合，因而药物的释放时间得以延长，释放速率也更加均匀。与HPAMAM-1相比，由N，N'-胱胺二丙烯酰胺(CBA)，MBA和AEPZ经过迈克尔加成聚合反应得到的超支化聚酰胺-胺（HPAMAM-2）的分子骨架上带有双硫键，因而由HPAMAM-2与OALG形成的可注射水凝胶还具有独特的氧化-还原响应性和生物分子激响应性。在论文研究工作的第二部分，我们同样是对水凝胶的微观结构进行了分析，并对HPAMAM-2/OALG可注射水凝胶的自修复能力、pH敏感性、可降解性、溶胀性和药物释放能力进行了详细地描述。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 可注射水凝胶

1．2 刺激响应性可注射水凝胶

1．2．1 温敏性可注射水凝胶

1．2．3 pH响应性可注射水凝胶

1．2．4 光敏感性可注射水凝胶

1．3 自修复可注射水凝胶

1．4 自发荧光的可注射水凝胶

1．5 超支化聚合物在可注射水凝胶研究中的应用

1．6 海藻酸钠在可注射水凝胶研究中的应用

1．7 本论文研究的内容、目的和意义

1．7．1 研究内容

1．7．2 目的

1．7．3 意义

第二章 具有荧光、自修复和pH响应性的超支化聚酰胺／氧化后海藻酸钠可注射水凝胶

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 实验原料与仪器

2．2．2 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 HPAMAM／OALG可注射水凝胶的构建

2．3．2 HPAMAM／OALG水凝胶的荧光

2．3．3 HPAMAM／OALG水凝胶的结构与溶胀性能

2．3．3 HPAMAM／OALG水凝胶机械性能与自修复性能

2．3．4 水凝胶的pH响应性、药物释放和降解能力

2．4 结论

第三章 基于超支化聚酰胺-胺的具有长效释放功能的可注射水凝胶

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 实验药品与仪器

3．2．2 实验过程

3．3 结果与讨论

3．3．1 接枝5-氟尿嘧啶的HPAMAM-2的结构表征

3．3．2 HPAMAM-2／OALG水凝胶的构建

3．3．3 HPAMAM-2／OALG水凝胶的自修复性能

3．3．4 HPAMAM-2／OALG水凝胶的刺激响应性

3．3．5 HPAMAM-2／OALG水凝胶的降解

3．3．7 HPAMAM-2／OALG水凝胶的体外药物释放

3．3．5 HPAMAM-2／OALG水凝胶的溶胀特性

3．4 结论

第四章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动以及成果情况