支链淀粉衍生凝胶化因子及其性能的研究

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1、支链淀粉衍生的水凝胶化因子及其性能研究专业：高分子化学与物理硕士生：史俊峰导师：张黎明教授摘要以来源丰富，具有良好生物相容性和可生物降解性的支链淀粉为基本原料，设计并合成了三类新型的水凝胶化因子。借助核磁共振、红外、荧光、X射线衍射等手段探讨了所得凝胶的形成机理，并采用流变技术研究了凝胶体系的粘弹性能，借助扫描电镜考察了所得凝胶的形貌特征。在此基础上，探讨了凝胶因子在药物传输、细胞培养及大分子前药等方面的应用。1．含月桂烷基支链淀粉衍生物凝胶化因子用溴月桂烷改性支链淀粉，制得在室温下可快速凝胶化的凝胶因子。借助1HNMR和XRD表征了该凝胶因子的

2、结构特征。含1．7％月桂烷基支链淀粉衍生物具有显著的凝胶化能力，其临界凝胶化浓度可从改性前的3．00％降至0．75％。与支链淀粉凝胶相比，改性物凝胶体系的弹性模量、粘性模量显著提高。采用标度理论分析，发现支链淀粉改性前后形成凝胶的分形维数分别是1．988和2．351，改性后的支链淀粉在水中自组装形成更致密、孔洞更小的凝胶网络，这与扫描电镜观察结果相一致。以牛血清蛋白(BSA)为模型药物，考察了凝胶对药物的体外释放规律，发现随药物负载量增加药物的累积释放量增加而相对释放速率变小，药物释放行为遵循非Fick扩散机制。圆二色谱实验结果表明，经原位包埋的

3、BSA可保持原有结构，具有较高的热稳定性。2．含对氨基苯酚基支链淀粉衍生物凝胶化因子用对氨基苯酚改性羧甲基支链淀粉，制得了既可自交联也可酶交联的新型凝胶因子(CMA-AP)。采用1HNMR、瓜和XRD表征了该凝胶因子的结构。通过荧光光谱发现，体系中苯环基团间的J-I-Jl堆积是凝胶化的驱动力之一。对于含4．896和7．5％对氨基苯酚基支链淀粉衍生物，其临界凝胶化浓度分别为0．8％和O．5％，远低于纯支链淀粉临界凝胶化浓度；当酶交联后其临界凝胶化浓度更低。用标度理论分析体系粘弹性能，发现该凝胶因子形成了弱链接凝胶。以鸡蛋清蛋白为模型药物，考察了该类

4、凝胶因子对其原位包埋和控制释放作用。圆二色谱和细胞活性实验结果证实，原位包埋后的鸡蛋清蛋白能有效保持其二级结构，表明所形成的凝胶材料具有良好的生物相容性。3．含吲哚美辛支链淀粉衍生物凝胶化因子用吲哚美辛对支链淀粉进行衍生化，制得具有生物活性的水凝胶化因子。采用1HNMR和IR证实了该凝胶因子的结构。与支链淀粉凝胶相比，引入吲哚美辛的凝胶体系，弹性模量更高，力学性能更强。通过降解实验研究衍生物凝胶在不同酶含量介质中降解行为，发现酶含量越高，衍生物凝胶越易被降解。扫描电镜观察凝胶形貌发现，随降解时间的延长，凝胶网络结构越来越疏松、孔洞越来越大。通过药

5、物释放实验发现，在酶浓度越高的介质中释放速率越大。细胞毒性实验结果表明，含吲哚美辛支链淀粉衍生物对肝癌细胞有较好的抑制和促凋谢作用。关键词：支链淀粉，凝胶因子，凝胶点，药物释放，凝胶结构nStudiesOnamylopectin--basedhydrogelatorsandtheirproperties一-●-Major：PolymerChemistryandPhysicsName：JunfengShiSupervisor：Prof．Li-MingZhangAbstractInthisthesis，threekindsofnewhydrogela

6、torshavebeenpreparedbythechemicalmodificationofamylopectinwi廿labundantresource,900dbiodegradabilityandbiocompatibility．Theirgelationmechanismshavebeeninvestigatedbymeansofinfrared(IR)，protonnuclearmagneticresonance(1H-NMR)，fluorescencespectroscopyandwide-angleX·raydiffraction

7、(XIm)analyses．Fortheresultanthydrogels，Ⅱ1eirviscoelasticpropertieshavebeenstudiedbytheologicaltechnique，andtheirmorphologieshavebeenobservedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)．Moreover,theirapplicationsfordrugcontrolledrelease，cellencapsulation，andprodrugwerealsoexplored．1．Amyl

8、opeetin-basedhydrogelatorscontaininglaurylgroupsAhydrogelator(La-amy