環(huán)境敏感高分子體系的負載及釋放性能研究

2.1萬字 39頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 智能材料如今已成為世界性的研究熱點之一，智能型微凝膠是一種具有感知環(huán)境(包括內環(huán)境和外環(huán)境)刺激而相應地發(fā)生變化的微凝膠智能材料。智能型高分子微凝膠的構思源于仿生學，其由交聯(lián)結構(三維網絡結構)的高聚物組成，網絡結構中具有一定的空間，可以作為客體分子的載體。當這種凝膠受到環(huán)境刺激時就會隨之響應，凝膠就會發(fā)生突變，呈現(xiàn)相轉變行為，這種響應體現(xiàn)了凝膠的智能性。聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAAM)是長期以來備受關注的溫敏性材料，以其為代表的具有低臨界溶解溫度(LCST）特征的溫敏性聚合物在高分子智能材料中扮演著重要角色。當溫度超過LCST時，PNIPAAM高分子鏈會由舒展狀態(tài)變?yōu)槭湛s狀態(tài)，分子鏈由親水性變?yōu)槭杷?。?環(huán)糊精最顯著的特征就是具有“內疏水、外親水”的錐形空腔結構，能與許多化合物進行包合，并且其聚合物既能保持包結、緩控釋和識別的能力，是近代生物制藥及劑型研究的重要功能材料。于是，擬設計實驗利用PNIPAAm的溫敏特性設計出一種新型環(huán)糊精和PNIPAAm “核-須”結構的微凝膠，實現(xiàn)對負載藥物釋放行為的智能化控制。
本實驗根據(jù)當前對藥物載體材料提出的迫切需求，設計出一類新型的溫敏性微凝膠，希望利用環(huán)糊精單元的獨特環(huán)狀空腔大大提升載體材料對藥物分子的負載能力；同時利用PNIPAAM的溫敏特性對藥物的釋放行為進行智能化控制，從而制備得到一種具有大載藥量的智能化藥物載體材料。首先以丙烯酸單體對β-環(huán)糊精進行雙鍵改性，制得丙烯酸-β-環(huán)糊精酯，隨后將丙烯酸-β-環(huán)糊精酯與適量交聯(lián)劑BIS共聚合成了環(huán)糊精微凝膠，再對環(huán)糊精微凝膠進行溴化反應，最后通過ARGET ATRP反應接枝溫敏性的聚異丙基丙烯酰胺長鏈，并利用多種測試手段對溫敏性微凝膠進行分析與表征。最后以亞甲基藍為藥物模型，分別在不同溫度下對環(huán)糊精微凝膠和溫敏性微凝膠的吸附釋放性能進行研究，并研究在25℃與37℃交替變化溫度下的釋放行為。
通過數(shù)據(jù)分析，微凝膠中大量環(huán)糊精單元的存在使其對底物分子表現(xiàn)出良好的負載能力，對亞甲基藍的吸附量達到128.3mg/g，是傳統(tǒng)微凝膠對亞甲基藍吸附量的10倍。由于微凝膠表面溫敏性聚N-異丙基丙烯酰胺的存在，在37℃下的吸附量低于25℃的吸附量，同樣，37℃下的釋放速率也低于25℃的釋放速率，這證明了溫敏性微凝膠具有良好的可控吸附與釋放性能。


關鍵詞: 智能材料 β-環(huán)糊精 聚N-異丙基丙烯酰胺 微凝膠