氧化石墨烯改性聚合物抗菌温敏水凝胶制备及表征

摘要

温敏智能水凝胶具有生物相容性好、刺激响应快、吸水保水性能优异等特点，在药物递送、组织工程和伤口敷料等生物医学领域显示广阔的应用前景。其中，聚(N-异丙基丙烯酰胺)(NIPAM)类温敏水凝胶由于具有接近生理温度的相转变温度，其作为药物载体显示独特的优势，但目前尚存在力学性能差、药物负载量低等缺陷，限制其应用范围。因此，本论文旨在克服现有NIPAM类水凝胶的技术研究瓶颈，研制出力学性能良好和药物负载量高的新型NIPAM类温敏水凝胶。具体研究包括以下两个方面：　　1、以NIPAM和丙烯酰胺(AAM)为单体、乙烯基化的氧化石墨烯(GM)和累托石(REC )为增强剂，采用自由基聚合法合成了一系列NIPAM-AAM/GM/REC水凝胶载体，然后负载模型药物盐酸环丙沙星得到不同组分的抗菌温敏水凝胶，并探讨了制备工艺的影响和表征了组成、结构和性能。研究结果表明：GM和REC的加入明显提高了水凝胶载体的力学性能和溶胀性能；抗菌温敏水凝胶均具有较高的药物负载量，且在生理温度37℃下均有着较完全的药物释放量及优异的抗菌效果。　　2、以NIPAM为单体、乙烯基化的羧化壳聚糖(CG)为交联剂、乙烯基化的氧化石墨烯(GM)为增强剂，采用自由基聚合法合成了一系列NIPAM-CG/GM水凝胶载体，然后负载模型药物盐酸环丙沙星得到不同组分的抗菌温敏水凝胶，同时探讨了制备工艺的影响和表征了组成、结构和性能。研究结果发现：CG和GM的加入提高了水凝胶的压缩性能，通过控制CG用量可调节水凝胶的LCST，不同组分的抗菌温敏水凝胶均具有较高药物负载量，且在生理温度37℃下(LCST温度大于37℃的NC20G4水凝胶除外)具有较完全的药物释放量，同时各组分水凝胶均显示优异的抗菌效果。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 水凝胶概述

1.2 水凝胶的分类

1.3 温敏水凝胶

1.4 温敏水凝胶的分类

1.5 温敏高分子

1.5.1 LCST 型温敏高分子

1.5.2 UCST型温敏高分子

1.6 温敏水凝胶的制备方法

1.6.1 物理方法

1.6.2 化学方法

1.7 温敏水凝胶的应用

1.7.1 重金属污染处理

1.7.2 分离

1.7.3 组织工程

1.7.4 伤口敷料

1.7.5 药物输送

1.8 研究意义、主要研究内容及创新点

1.8.1 研究意义

1.8.2 主要研究内容

1.8.3 创新点

第二章 NIPAM-AAM/GM/REC水凝胶的制备及表征

2.1引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器设备

2.2.3 GO的制备

2.2.4 GM的制备

2.2.5 NIPAM-AAM/GM/REC水凝胶的制备

2.2.6 测试与表征

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 XRD分析

2.3.2 FTIR分析

2.3.3 TG分析

2.3.4 SEM分析

2.3.5 水凝胶平衡溶胀率分析

2.3.6 水凝胶LCST分析

2.3.7 水凝胶力学性能分析

2.3.8盐酸环丙沙星标准曲线的绘制

2.3.9 水凝胶载药量分析

2.3.10水凝胶药物释放测试

2.3.11水凝胶抑菌圈测试

2.4 本章小结

第三章 NIPAM-CG/GM水凝胶的制备及性能研究

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂

3.2.2 实验仪器设备

3.2.3 氧化石墨烯的制备

3.2.4 甲基硅烷化氧化石墨烯的制备

3.2.5 乙烯基化羧化壳聚糖的制备

3.2.6NIPAM-CG/GM水凝胶的制备

3.2.7 测试与表征

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 FT-IR分析

3.3.2核磁谱图分析

3.3.3 TG分析

3.3.4 SEM分析

3.3.5 水凝胶LCST分析

3.3.6 水凝胶平衡溶胀率分析

3.3.7 水凝胶压缩性能分析

3.3.8 水凝胶载药量分析

3.3.9 水凝胶药物缓释

3.3.10水凝胶抑菌圈测试

3.4 本章小结

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

硕士期间学术成果

致谢