论文部分内容阅读
温敏性水凝胶在外界温度发生改变时,会作出响应,这使其在生物医用领域有着广泛的应用前景,因此也受到了国内外学者的普遍关注。而聚N-异丙基丙烯酰胺类(PNIPAM)水凝胶作为一种典型的温敏性水凝胶,其在低临界相转变温度(LCST,32℃左右),接近人体生理环境温度,会发生相转变,因此被广泛而深入的研究。明胶(gelatin)作为一种天然高分子,因具有生物相容性和细胞低毒性,且侧链中含有大量的活性官能团,可以进行接枝改性,提高了其应用的潜力。本研究以NIPAM和gelatin为主要原料,制备出了一种温敏性水凝胶。主要研究内容如下:1、成功制备了聚(酰化明胶-co-N-异丙基丙烯酰胺)温敏水凝胶。首先利用甲基丙烯酸酐(MA)与gelatin之间的酰化反应,制备出酰化明胶(GelMA),使用水合茚三酮显色法表征了 gelatin的接枝率,接枝率为89.9%。利用NIPAM与GelMA的聚合反应,以过硫酸铵(APS)为引发剂,制备了聚(GelMA-co-NIPAM)(GN)水凝胶。FT-IR谱图表明成功制备了温敏性GN水凝胶。2、研究了 GelMA用量对GN水凝胶结构的影响。首先对GN水凝胶干样进行DSC测试,根据比较GelMA与PNIPAM两种分子链所对应Tg的变化,初步推测出GN水凝胶是一种具有以GelMA作为主链,PNIPAM作为侧链的梳型结构的水凝胶。随着GelMA用量增加,PNIPAM的接枝密度变小,GN水凝胶网孔变大,分布变宽。再利用SEM直观观测了 GN水凝胶的微观网孔结构,并使用溶剂替置法计算了 GN水凝胶的孔隙率,结果都印证了先前的推测。3、研究了 GN水凝胶的温敏性。对GN水凝胶溶液进行DSC测试,根据DSC曲线的熔融峰得到TDSC,peak来分析GN水凝胶LCST的变化。结果表明,GelMA用量的增加,使得GN水凝胶的LCST降低。GN-5水凝胶溶液的DSC曲线是一个周期性封闭线圈,这表明GN水凝胶的温敏性是可逆的。4、探索了 GN水凝胶在药物控释领域的应用。本研究以布洛芬作为研究药物,研究发现,随着GelMA用量增加,药物释放速率变快,最终药物释放量变大。在12 h时,GN-10水凝胶的药物释放量最高,达到83.7%,药物释放的结果与对其微观结构的分析结果是相互佐证的。5、优化了 gelatin用量对GN体系的LCST的影响。研究发现gelatin/GN比为2:3时,体系的LCST有下降,且加入gelatin后,体系在37 ℃时有了分层现象和一定的溶胀性能,使其在医用敷料领域有潜在应用。