金刚烷和环糊精改性壳聚糖水凝胶的制备与性能

发布时间：2022-12-04 18:08

　　水凝胶在伤口敷料、药物传递及组织工程等领域有着极其广泛的应用;壳聚糖具有良好的生物功能性,是制备水凝胶的优良原料。但壳聚糖链间含有大量的氢键,聚集态结构十分致密,导致其水溶性很差,限制了其在生物医药领域的进一步应用。本文通过使用具有较大体积的金刚烷和β-环糊精对壳聚糖进行改性,以阻碍氢键的生成,改善壳聚糖的水溶性,并使用生物毒性极低的京尼平作为交联剂对改性壳聚糖进行化学交联。首先,使用1-金刚烷乙酸和壳聚糖发生反应,合成了低金刚烷取代度（2%）的金刚烷改性壳聚糖（AD-CS）,在AD-CS中直接加入适量的水制得了可注射的壳聚糖物理交联水凝胶。经过3次冷冻-解冻处理后,AD-CS水凝胶在低频下的储能模量由50 Pa上升至约330 Pa;但其对明胶涂层的粘附强度由29 kPa略微降低至24 kPa。经过1次冷冻-解冻的水凝胶仍具有良好的自修复性,在受到高应变破坏后能迅速恢复之前的模量;但其会因强度增加而难以注射。溶胀实验表明该水凝胶在弱酸性条件下稳定性较差,长期浸泡会完全溶解。其次,以京尼平为交联剂对AD-CS水凝胶进行二次交联,制得了化学交联壳聚糖水凝胶（AD-CS/GNP）,以提高AD... 

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 水凝胶简介
    1.2 水凝胶分类
        1.2.1 水凝胶原料
        1.2.2 水凝胶网络结构
        1.2.3 水凝胶状态
    1.3 水凝胶应用
        1.3.1 药物载体
        1.3.2 细胞负载与传递
        1.3.3 基因载体
        1.3.4 伤口敷料
        1.3.5 食品保鲜
    1.4 智能水凝胶
        1.4.1 温敏水凝胶
        1.4.2 pH响应水凝胶
        1.4.3 自修复水凝胶
        1.4.4 形状记忆水凝胶
    1.5 壳聚糖水凝胶
        1.5.1 壳聚糖简介
        1.5.2 壳聚糖物理交联水凝胶
        1.5.3 壳聚糖化学交联水凝胶
        1.5.4 壳聚糖智能水凝胶
    1.6 本文的研究背景及内容
        1.6.1 研究背景
        1.6.2 研究内容
2 可注射自修复金刚烷改性壳聚糖水凝胶的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器与试剂
        2.2.2 壳聚糖分子量的测定
        2.2.3 金刚烷修饰壳聚糖的制备
        2.2.4 水凝胶的制备
        2.2.5 红外表征
        2.2.6 核磁表征
        2.2.7 剪切模量测试
        2.2.8 水凝胶可注射性测试
        2.2.9 水凝胶自修复性测试
        2.2.10 冻干水凝胶形貌表征
        2.2.11 水凝胶粘附性测试
        2.2.12 水凝胶溶胀性测试
        2.2.13 水凝胶温度响应性测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 金刚烷改性壳聚糖合成与表征
        2.3.2 凝胶化机理
        2.3.3 冷冻-解冻处理对水凝胶的影响
        2.3.4 水凝胶的可注射性
        2.3.5 水凝胶的自修复性
        2.3.6 冻干水凝胶形貌
        2.3.7 水凝胶粘附性
        2.3.8 水凝胶溶胀性
        2.3.9 水凝胶对温度变化的响应
    2.4 本章小结
3 京尼平二次交联壳聚糖水凝胶的制备与性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与设备
        3.2.2 水凝胶的制备
        3.2.3 红外表征
        3.2.4 水凝胶凝胶化时间测试
        3.2.5 水凝胶流变学表征
        3.2.6 冻干水凝胶的形貌测试
        3.2.7 水凝胶溶胀性测试
        3.2.8 水凝胶载药测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 水凝胶制备与红外表征
        3.3.2 水凝胶凝胶化机理
        3.3.3 水凝胶流变性能研究
        3.3.4 冻干水凝胶的形貌
        3.3.5 水凝胶溶胀性能研究
        3.3.6 水凝胶载药性能研究
    3.4 本章小结
4 京尼平交联环糊精改性壳聚糖水凝胶的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料与设备
        4.2.2 环糊精改性壳聚糖的制备
        4.2.3 水凝胶的制备
        4.2.4 红外表征
        4.2.5 核磁表征
        4.2.6 CD-CS溶液透明度测试
        4.2.7 凝胶化时间测试
        4.2.8 流变性能测试
        4.2.9 冻干水凝胶形貌表征
        4.2.10 水凝胶溶胀性能测试
        4.2.11 水凝胶载药测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 水凝胶制备与化学结构表征
        4.3.2 凝胶化机理
        4.3.3 流变性能研究
        4.3.4 CD-CS溶液透明度
        4.3.5 冻干水凝胶形貌
        4.3.6 水凝胶溶胀性能研究
        4.3.7 水凝胶载药性能研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
附录 论文使用的主要符号
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]水凝胶流变学研究概况[J]. 郑学晶,刘芳蓓,裴莹,刘捷,魏丹丹,汤克勇.  高分子通报. 2017(05)
[2]THERMAL-SENSITIVE BETA-CYCLODEXTRIN-CONTAINING POLY（NISOPROPYLACRYLAMIDE）HYDROGELS CROSSLINKED BY Si—O—Si BONDS—SYNTHESIS,CHARACTERIZATION AND PROLONGING IN VITRO RELEASE OF 5-FLUOROURACIL[J]. Jian-tao Zhang;Shi-wen Huang;Ya-nan Xue;Ji Liu and Ren-xi Zhuo Key Laboratory of Biomedical Polymers,Ministry of Education;Department of Chemistry,Wuhan University,Wuhan 430072,China.  Chinese Journal of Polymer Science. 2005(05)



本文编号：3708746