环境敏感高分子体系的负载及释放性能研究.doc

环境敏感高分子体系的负载及释放性能研究

2.1万字 39页 原创作品，已通过查重系统


摘要 智能材料如今已成为世界性的研究热点之一，智能型微凝胶是一种具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激而相应地发生变化的微凝胶智能材料。智能型高分子微凝胶的构思源于仿生学，其由交联结构(三维网络结构)的高聚物组成，网络结构中具有一定的空间，可以作为客体分子的载体。当这种凝胶受到环境刺激时就会随之响应，凝胶就会发生突变，呈现相转变行为，这种响应体现了凝胶的智能性。聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAM)是长期以来备受关注的温敏性材料，以其为代表的具有低临界溶解温度(LCST）特征的温敏性聚合物在高分子智能材料中扮演着重要角色。当温度超过LCST时，PNIPAAM高分子链会由舒展状态变为收缩状态，分子链由亲水性变为疏水性。β-环糊精最显著的特征就是具有“内疏水、外亲水”的锥形空腔结构，能与许多化合物进行包合，并且其聚合物既能保持包结、缓控释和识别的能力，是近代生物制药及剂型研究的重要功能材料。于是，拟设计实验利用PNIPAAm的温敏特性设计出一种新型环糊精和PNIPAAm “核-须”结构的微凝胶，实现对负载药物释放行为的智能化控制。
本实验根据当前对药物载体材料提出的迫切需求，设计出一类新型的温敏性微凝胶，希望利用环糊精单元的独特环状空腔大大提升载体材料对药物分子的负载能力；同时利用PNIPAAM的温敏特性对药物的释放行为进行智能化控制，从而制备得到一种具有大载药量的智能化药物载体材料。首先以丙烯酸单体对β-环糊精进行双键改性，制得丙烯酸-β-环糊精酯，随后将丙烯酸-β-环糊精酯与适量交联剂BIS共聚合成了环糊精微凝胶，再对环糊精微凝胶进行溴化反应，最后通过ARGET ATRP反应接枝温敏性的聚异丙基丙烯酰胺长链，并利用多种测试手段对温敏性微凝胶进行分析与表征。最后以亚甲基蓝为药物模型，分别在不同温度下对环糊精微凝胶和温敏性微凝胶的吸附释放性能进行研究，并研究在25℃与37℃交替变化温度下的释放行为。
通过数据分析，微凝胶中大量环糊精单元的存在使其对底物分子表现出良好的负载能力，对亚甲基蓝的吸附量达到128.3mg/g，是传统微凝胶对亚甲基蓝吸附量的10倍。由于微凝胶表面温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺的存在，在37℃下的吸附量低于25℃的吸附量，同样，37℃下的释放速率也低于25℃的释放速率，这证明了温敏性微凝胶具有良好的可控吸附与释放性能。


关键词: 智能材料 β-环糊精 聚N-异丙基丙烯酰胺 微凝胶