水凝胶的制备及其温度和ph敏感性研究

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1、上海大学硕士学位论文羧甲基壳聚糖共聚物水凝胶的制备及其温度和pH敏感性研究姓名：王胜申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：杨黎明20060201上海大学硕士学位论文摘要壳聚糖(Chitosan)是甲壳素的脱乙酰产物，是自然界最丰富的天然高分子之一，它是一种生物相容性好、易生物降解且无毒的高分子捌料。羧甲基壳聚糖(Carboxymethy

2、atsdChitosan)是壳聚糖最重要的衍生物之一，既含有阳离子(．NH3+)基团，又含有阴离子(．COO。)基团，是～种两性聚电解质，具有特殊的pH敏感性。将羧甲基壳聚糖与其它水凝胶类材料(如N．异丙基丙烯酰胺、聚乙烯醇)结合，可改善其强度并制备多重环

3、境敏感性水凝胶。本文采用60Co-7射线对羧甲基壳聚糖(CMCH)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)混合水溶液进行辐照，制备了具有温度和DH双重敏感性的聚N-异丙基丙烯酰胺，羧甲基壳聚糖(PNIPAAm／CMCH)水凝胶。研究了不同组分配比对水凝胶性能的影响，特别是低临界溶解温度(LowerCfidcalSolutionTemperature，LCST)的影响，测定了水凝胶在不同介质(如去离子水、不l司pll值缓冲溶液及不同离子强度溶液)中的溶胀特性及在上述介质中LCST的变化；采用傅立叶红外光谱仪(FT．IR)分析了水凝胶的结构特点及其在不同pH缓冲溶液中浸泡后的结构变化：研究了该水凝胶的

4、溶胀动力学：用考马斯亮兰作为药物模型，研究了该水凝胶的药物释放性能。结果表明，与CMCH共聚后，PNIPAAm的LCST由32。C提高到了3TC以上，水凝胶的LCST可通过CMCH与NIPAAm的配比调节；PN口AAm／cMcH水凝胶的溶胀率也有大幅度的提高(提高了10倍左右)；同时水凝胶对温度具有快速的可逆响应性：水凝胶的溶胀过程符合菲克第二扩散定律；合适配比的水凝胶能够有效的控制考马斯亮兰持久缓慢释放。本文以同样方法制备了聚乙烯醇／羧甲基壳聚糖(PVA／CMCH)水凝胶。研究了温度、pH值、离子强度、组分配比、辐照剂量等因素对其溶胀性能的影响；研究了包埋考马斯亮蓝水凝胶的释放性能。结果发现

5、PV～CMCH水凝胶具有一定的温度敏感性，该水凝胶在5～20℃时具有较高的溶胀率，而在20。C以上溶胀率较低，且随温度“升、降”变化有～定的可逆响应性：水凝胶在pH较低(pH<4o)和较高(pH>60)时有较大的溶胀率，而在中间DH范围(pH4o～60)溶胀率较小，显示出一定的pH敏感性：水凝胶的溶胀率随离子强度的增大而降低；随着辐照剂量的增加，水凝胶的凝胶分数增大，交联密度增加，溶胀率变小：合适配比的PVA／CMCH水凝胶能够有效的控制考马斯亮兰持久缓慢释放。第】页上海大学硕士学位论文关键词：羧甲基壳聚糖：N．异丙基丙烯酰胺：聚乙烯醇；水凝胶：辐照：温度敏感性：pH敏感性第1I页上海大学硕士

6、学位论文AbstractChitosan,obtuinedbyalkalinedeacetylationofchitin,isoneofthemostabundantnatumlpolymersintheworld，andisahydrophilic，biocompalibleandbiodegradablepolymerwithlowtoxicityCarboxymethyhatedChitusan,oneofthemostimportantderivants．containsboth-NH”and-COO"，andthusisapolyamphotericelectrolytewithas

7、pecificpH-scnsitivityCombinedwithotherhydrogelmaterial．itcanbeimprovedinstrengthandotherqualities．Poly(N-isopmpylacIylamide)(PNIPAAm)／carboxymethylatedchitosan(CMCH)(PNIPAAm／CMCH)hvdrogels，withtemperatureandpH—sensitivity，werepreparedbyirradiatingtheaqueoussolutionmixtureofCMCHandNIPAAmwith”Cov．myTh

8、eeffectoffeedratioofNIPAAmInCMCHoutheswellingbehaviorof埘drogels，especiallyouLowerCriticalSolutionTemperature，wasstudiedTheswellingbehaviorandLCSTofhydrogelsindifferentmediasuchasdeionizedwater，pHbuffe