新型互穿网络超大孔水凝胶的制备及其性能的研究

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1、摘要摘要水凝胶由于具有良好的吸水保水及生物相容性等优良性能在农业工业生物医药等领域具有广阔的应用前景而倍受人们关注与普通水凝胶相比互穿网络超大孔水凝胶(SPIHs)具有较快的溶胀速率和良好的机械性能成为当前研究的热点本文利用发泡技术将超大孔引入水凝胶结构中采用两种互穿网络技术来提高超大孔水凝胶的凝胶强度制备了三种互穿网络超大孔水凝胶利用DSCFT-IRSEM等分析技术对所得凝胶进行表征研究了互穿网络超大孔水凝胶(SPIHs)性能的影响因素并对这类水凝胶的药物释放性能进行了初步研究主要研究内容和结果如下以丙烯酸(AA)丙烯酰胺(AM)为基体丙烯酰胺为预聚物利用新

2、型分步法和发泡技术制备了聚丙烯酸-丙烯酰胺/聚丙烯酰胺互穿网络超大孔水凝胶DSC和SEM分析结果表明该凝胶具有多孔结构和互穿网络结构孔径大小为100~200μm属于超大孔范畴多孔结构降低了水凝胶与水的结合力而互穿网络能提高水凝胶与水的结合力当基体中AA/AM为1:3预聚物/基体为1:1时凝胶压缩强度可达25KPa2分钟内可达到溶胀平衡选用乙烯基吡咯烷酮为预聚物利用新型分步法和发泡技术制备了聚丙烯酸丙烯酰胺/聚乙烯基吡咯烷酮互穿网络超大孔水凝胶DSC分析显示SPIHs的Tm高于超大孔水凝胶(SPHs)和超大孔水I摘要凝胶复合物(SPHCs)FT-IR分析显示ol

3、igo-PVP谱图中不含C=C特征峰说明oligo-PVP不含NVP单体结果表明该方法成功地将互穿网络引入到超大孔水凝胶网络结构中是制备IPN简单有效方法之一SEM照片显示孔是相互连通的这种相互连通的孔结构赋予了水凝胶快速溶胀的性能当AA/AM为13预聚物/基体为11时凝胶压缩强度为20KPa3分钟内可达到溶胀平衡以壳聚糖为添加物N,N’-亚甲基双丙烯酰胺戊二醛为复合交联剂利用IPN同步法和发泡技术制备了聚丙烯酸-丙烯酰胺/壳聚糖互穿网络超大孔水凝胶采用DSCFT-IR和SEM等分析技术进行了表征研究了水凝胶的溶胀行为和凝胶压缩强度实验结果表明该互穿网络超大孔

4、水凝胶具有较快的溶胀速率和较好的凝胶强度以牛血红蛋白为模拟药物人工肠液和人工胃液为溶出介质聚丙烯酸-丙烯酰胺/壳聚糖互穿网络超大孔水凝胶为药物载体初步研究了互穿网络超大孔水凝胶的药物释放性能并探讨了药物和载体的相互作用结果表明互穿网络超大孔水凝胶在人工肠液中具有较快的药物释放性能FT-IR分析结果表明牛血红蛋白与SPIHs未发生化学作用不存在共价连接只是通过氢键等物理作用相连接关键词超大孔水凝胶互穿网络溶胀速率凝胶强度药物释放IIAbstractAbstractHydrogelshasattractedmuchattentionbecauseoftheirex

5、cellentproperties,suchashigherwaterabsorbencywaterretentionandgoodbiocompatibility,andtheirapplicationsinthefieldsofagriculture,industryandbio-Medicine.Incomparisonwithcommonhydrogels,superporousIPNhydrogels(SPIHs)possessedbothfastswellingpropertyandhighermechanicalstrength,hasbeenp

6、aidmoreandmoreattention.ThreedifferentsuperporousIPNhydrogels(SPIHs)werepreparedbytwodifferentIPNtechnologiesandfoamingtechnique.ThepreparedSPIHswerecharacterizedbyDSCFT-IRandSEM,andthepropertiesofSPIHswerestudied.Inaddition,thepreliminarystudyofthehydrogelasadrugdeliverysystemhasbe

7、enperformed.Themaincontentsandresultsareasfollows:Withacrylicacid(AA)andacrylamide(AM)asmatrix,AMasprepolymer,P(AA-co-AM)/PAMsuperporousIPNhydrogelswerepreparedbythenoveltwo-steppolymerizationandfoamingtechnique.TheresultsofDSCandSEManalysisindicatedtheobtainedhydrogelpossessedbothp

8、orousstructureandIP