| 题名 | 温度和pH敏感水凝胶及共聚物的合成和应用 |
| 作者 | 赵长稳 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-12 |
| 授予单位 | 中国科学院长春应化所 |
| 导师 | 陈学思 |
| 关键词 | 聚(N-异丙基丙烯酰胺) 聚氨基酸 水凝胶 控制释放 自组装 |
| 学位专业 | 高分子化学与物理 |
| 中文摘要 | 智能型高分子材料在生物医药领域有着广泛的应用，更被看作是一种有良好应用前景的药物载体。虽然智能型高分子材料能够对多种外界环境的变化敏感，但是温度和pH是最常用的响应方式，因为它们和人类的生理环境密切相关。因此能够同时对温度和pH敏感的高分子材料受到了广泛关注。但是目前常用的材料存在不可生物降解的缺点，本论文通过引入聚氨基酸的方法合成了多种可生物降解的温度和pH双敏感水凝胶和共聚物，并对部分材料的药物缓释行为进行了初步的研究。本论文的主要内容如下：1．利用缩合法和光引发聚合两种方法合成了含有聚（L一谷氨酸）(PGA)和聚（N-异丙基丙烯酰胺- co-甲基丙烯酸羟乙酯）(PNH)两种聚合物的温度和pH敏感水凝胶。两种水凝胶的溶胀率都随着pH值的升高而增加，并且溶胀率随pH的变化具有很好的可逆性。两种水凝胶在酶的催化下都能够很快降解。与pH敏感性不同，两种路线合成的水凝胶在温度敏感性上表现出极大的差异，缩合法制备的水凝胶只有在pH=4.0时溶胀率才随温度升高而降低，而在pH：7.4和9．O时在低临界溶解温度(LCST)上下并没有溶胀率的明显变化。光交联水凝胶由于结构更为规整而在pH=7.4和9．O时在LCST以上也发生明显的退溶胀现象。体外释放实验证明两种水凝胶都具有良好的药物控制释放能力。2．制备了不同嵌段长度的聚（N-异丙基丙烯酰胺）-b-聚（L一赖氨酸） (PNIPAM-b-PLL)双亲水性两嵌段共聚物。通过测量共聚物溶液在不同温度和pH下的透光率研究了共聚物的相转变行为。结果表明在pH=5.0时由于PLL表现为亲水性，其链段越长共聚物的相转变行为越弱，转变范围越宽，并且共聚物的LCST要比PNIPAM均聚物的高。而在pH=13.0时共聚物的相转变范围变得很窄，此时共聚物的LCST要比PNIPAM均聚物的低。通过DLS、SEM和1HNMR研究证明共聚物在酸性条件下，温度高于其LCST可以组装成以PNIPAM为核的胶束；而在25 ℃，pH>11时可以组装成以PLL为核，PNIPAM为壳的胶束，并且该组装过程是可逆的。3．合成了聚（N-异丙基丙烯酰胺）-b-聚（ε一苄氧羰基-L-赖氨酸）-b-聚乙二醇单甲醚(PNIPAM-b-PZLL-b-PEG三嵌段共聚物。用芘荧光探针法测定了共聚物胶束的临界胶束浓度(CMC)，并通过动态光散射和扫描电子显微镜证明当PEG的链段长度足够长时，即使温度高于PNIPAM的LCST，胶束之间也不会发生聚集。药物释放结果表明在温度高于LCST时胶束的释放速率要慢于25℃，说明在LCST以上PNIPAM链的塌缩可以有效减慢药物的释放速度。4．合成了HEMA和PNIPAM共同接枝PGA的共聚物。通过不同温度和pH下的~1HNMR谱图和相转变行为研究了PGNH共聚物的组装行为。结果显示溶液的pH=8.0时，PGA呈亲水性，共聚物在PNIPAM的LCST以上形成核壳结构的纳米颗粒；当pH=6.5时，由于PGA中的螺旋结构含量显著增加使得分子间的体积排斥增大，因此在LCST以上共聚物溶液的透光率变化反而较高pH时更不明显；pH=6．O时，PGA疏水性进一步增加，由于PGA与PNIPAM之间形成强的氢键作用，共聚物都脱水聚集，溶液透光率几乎降低至最低值。进一步通过在共聚物LCST以上引发HEMA聚合的方法合成了PGNH交联胶束。光散射结果表明交联胶束在pH=10.0～8．O之间随着pH的降低而粒径减小，并且其粒径随温度的升高而减小并能达到稳定值，证明交联胶束并没有发生聚集。当pH值降至5．O时，胶束之间由于疏水相互作用而发生聚集，粒径反而增大。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2014-09-16 |
| 页码 | 167 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciac.jl.cn/handle/322003/50516]  |
| 专题 | 长春应用化学研究所_长春应用化学研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵长稳. 温度和pH敏感水凝胶及共聚物的合成和应用[D]. 中国科学院长春应化所. 2009. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论