POSS杂化复合水凝胶的制备及性能

发布时间：2017-08-10 12:34

  本文关键词：POSS杂化复合水凝胶的制备及性能

  更多相关文章： 八乙烯基笼形倍半硅氧烷 温度及pH敏感性 α-环糊精 杂化凝胶 杂化胶束 药物控制释放

【摘要】：本文在制备八乙烯基笼形倍半硅氧烷(Octavinyl-POSS)的基础上,以Octavinyl-POSS为反应性纳米杂化材料,设计并制备了POSS杂化PNIPAm/PAAc温度及p H双重敏感水凝胶、MPEG修饰的POSS纳米杂化胶束及其与α-CD组装所形成的杂化超分子水凝胶。首先,以Octavinyl-POSS作为交联剂,在四氢呋喃中与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和丙烯酸(AAc)反应性单体经光聚合制备POSS杂化PNIPAm/PAAc温度及p H双重敏感性水凝胶。溶胀性能测试结果表明:杂化凝胶具有温度和p H响应性,且这种刺激响应性具有较好可逆性。流变测试表明溶胀状态下的杂化凝胶具有良好的力学性能。以水溶性染料甲基紫(MV)为模型药物,模拟体外释放测试表明,POSS杂化PNIPAm/PAAc水凝胶对MV具有较高的负载量及持续的缓释能力。其次,在四氢呋喃中,Octavinyl-POSS与过量巯基丙酸(MPA)在紫外光及光引发剂条件下,经巯基-乙烯基“点击”反应,制备多羧基POSS(POSS-COOH),再与聚乙二醇单甲醚(MPEG)在偶联剂作用下经偶联反应得到聚乙二醇功能化的POSS。制备得到的聚乙二醇功能化的POSS可以分散于水介质中形成稳定的纳米杂化胶束。荧光光谱及粒径分析结果表明可以通过调节MPEG的接枝率控制胶束溶液的CMC与粒径,MPEG的接枝率越大,胶束溶液的CMC和平均粒径越小。以疏水性药物布洛芬为模型药物的体外药物释放研究表明,POSS-MPEG杂化胶束对疏水性药物布洛芬具有较好的缓释能力。最后,在水溶液中,α-环糊精(α-CD)与POSS-MPEG的MPEG链段通过主客体包合作用快速组装制备POSS杂化超分子水凝胶。XRD及TGA测试表明,POSS-MPEG与α-CD组装形成了结晶包合物,提高了POSS-MPEG的热稳定性。杂化凝胶的流变测试结果表明:POSS-MPEG与α-CD在水溶液中经历快速组装,形成杂化超分子水凝胶;通过调节POSS上MPEG的接枝率、POSS-MPEG的浓度及MPEG链段与α-CD的摩尔投料比,进而可以调节所形成的杂化超分子水凝胶的强度与粘度;随着温度升高,杂化超分子水凝胶呈现溶胶-凝胶转变现象;杂化凝胶均表现出明显的剪切变稀现象;载药凝胶的药物释放测试表明,载药凝胶对盐酸吡柔比星具有较好的控制缓释行为。
【关键词】：八乙烯基笼形倍半硅氧烷 温度及pH敏感性 α-环糊精 杂化凝胶 杂化胶束 药物控制释放
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O648.17
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 水凝胶的分类11-12
• 1.3 智能凝胶的研究现状12-14
• 1.3.1 温度响应凝胶12-13
• 1.3.2 pH响应凝胶13
• 1.3.3 多重响应凝胶13-14
• 1.4 水凝胶的制备方法14-17
• 1.4.1 分子自组装凝胶14-15
• 1.4.2 交联剂交联凝胶15
• 1.4.3 辐射交联凝胶15-16
• 1.4.4 光引发聚合凝胶16-17
• 1.5 凝胶在药物控制释放中的应用17
• 1.6 笼形倍半硅氧烷及其修饰的杂化凝胶材料17-19
• 1.6.1 笼型倍半硅氧烷（POSS）17-18
• 1.6.2 POSS修饰的杂化凝胶材料18-19
• 1.7 本课题的研究内容及意义19-21
• 2 POSS杂化PNIPAm/PAAc水凝胶的制备与性能21-37
• 2.1 实验部分21-24
• 2.1.1 实验原料与仪器21-22
• 2.1.2 八乙烯基笼形倍半硅氧烷的合成22
• 2.1.3 POSS杂化PNIPAm/PAAc水凝胶的制备22-23
• 2.1.4 缓冲溶液的配制23-24
• 2.1.5 负载甲基紫（MV）凝胶样品的制备24
• 2.2 结构与性能测试24-26
• 2.2.1 Octavinyl-POSS与POSS杂化PNIPAm/PAAc水凝胶的结构表征24
• 2.2.2 温度及pH值响应性测试24-25
• 2.2.3 温度及pH响应可逆性测试25
• 2.2.4 凝胶的SEM分析25
• 2.2.5 凝胶的流变性能测试25
• 2.2.6 载药凝胶的药物释放性能测试25-26
• 2.3 结果与讨论26-36
• 2.3.1 Octavinyl-POSS与POSS杂化PNIPAm/PAAc水凝胶的制备26-28
• 2.3.2 POSS杂化PNIPAm/PAAc水凝胶的pH响应性28-30
• 2.3.3 POSS杂化PNIPAm/PAAc水凝胶的温度响应性30-33
• 2.3.4 POSS杂化PNIPAm/PAAc水凝胶的SEM33-34
• 2.3.5 POSS杂化NIPAm/PAAc水凝胶的流变性能34
• 2.4.6 POSS杂化NIPAm/PAAc水凝胶载药与释放性能34-36
• 2.4 本章小节36-37
• 3 聚乙二醇功能化的POSS杂化胶束的制备与性能37-52
• 3.1 实验部分37-39
• 3.1.1 实验材料及主要设备37-38
• 3.1.2 多羧基笼型倍半硅氧烷（POSS-COOH）的制备38
• 3.1.3 聚乙二醇功能化POSS的制备38-39
• 3.1.4 POSS-MPEG芘荧光溶液的配制39
• 3.1.5 负载布洛芬POSS-8MPEG的胶束溶液的制备39
• 3.2 测试与表征39-41
• 3.2.1 POSS-COOH和POSS-MPEG的结构表征39-40
• 3.2.2 POSS-MPEG的DSC测试40
• 3.2.3 POSS-COOH与POSS-MPEG的热失重（TGA）测试40
• 3.2.4 POSS-MPEG芘荧光溶液临界胶束浓度（CMC）的测定40
• 3.2.5 POSS-MPEG溶液粒径的测定40
• 3.2.6 POSS-8MPEG载药胶束溶液的释放40-41
• 3.3 结果与讨论41-51
• 3.3.1 POSS-COOH和POSS-MPEG的结构分析41-44
• 3.3.2 POSS-MPEG的DSC分析44-45
• 3.3.3 POSS-COOH与POSS-MPEG的热失重（TGA）分析45-46
• 3.3.4 POSS-MPEG芘荧光溶液的临界胶束浓度（CMC）46-48
• 3.3.5 POSS-MPEG杂化胶束溶液的粒径分析48-50
• 3.3.6 POSS-8MPEG的布洛芬缓释50-51
• 3.4 本章小节51-52
• 4 POSS杂化超分子水凝胶的制备与性能52-65
• 4.1 实验部分52-53
• 4.1.1 实验原料及主要仪器52-53
• 4.1.2 POSS杂化超分子水凝胶的制备53
• 4.1.3 Gel-POSS-5MPEG-5 载药凝胶的制备53
• 4.2 POSS-MPEG/α-CD杂化超分子水凝胶的性能测试53-54
• 4.2.1 杂化超分子水凝胶的XRD测试53
• 4.2.2 杂化超分子水凝胶的热失重（TGA）测试53
• 4.2.3 杂化超分子水凝胶的流变性能测试53-54
• 4.2.4 载药杂化凝胶的释放性能54
• 4.3 结果与分析54-64
• 4.3.1 POSS-MPEG/α-CD超分子组装凝胶的制备54-55
• 4.3.2 POSS杂化超分子水凝胶的XRD图谱55-56
• 4.3.3 POSS杂化超分子水凝胶的热失重（TGA）分析56-57
• 4.3.4 POSS杂化超分子水凝胶的时间扫描57-59
• 4.3.5 POSS杂化超分子水凝胶的频率扫描59-60
• 4.3.6 POSS杂化超分子水凝胶的温度扫描60-62
• 4.3.7 POSS杂化超分子水凝胶的稳态剪切62-63
• 4.3.8 载药POSS杂化超分子凝胶的释放性能63-64
• 4.4 本章小节64-65
• 5 结论65-66
• 参考文献66-72
• 附录72-73
• 致谢73

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