基于甲基乙烯基醚-馬來酸交替共聚物智能水凝膠的制備及性能研究.pdf

1、為了滿足生物醫(yī)學(xué)研究需求及實(shí)現(xiàn)應(yīng)用目的，需要開發(fā)具有各種功能的智能水凝膠。智能水凝膠因具有廣闊的應(yīng)用前景而成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本論文以具有良好生物相容性的合成高分子聚合物甲基乙烯基醚-馬來酸交替共聚物P(MVE-alt-MA)為主要原料，采用不同的方法制備了四種基于P(MVE-alt-MA)的智能水凝膠，并系統(tǒng)地研究了這些智能水凝膠的物理和化學(xué)性質(zhì)。主要內(nèi)容包括:
　　1.P(MVE-alt-MA)-g-β-CD/P(

2、MVE-alt-MA)-g-Azo超分子水凝膠的制備及刺激響應(yīng)性。首先通過酰胺化反應(yīng)將環(huán)糊精衍生物(EDA-6-β-CD)接枝到P(MVE-alt-MA)，得到主體聚合物P(MVE-alt-MA)-g-β-CD;接著通過酰胺化反應(yīng)將對(duì)氨基偶氮苯(Azo)接枝到P(MVE-alt-MA)，得到客體聚合物P(MVE-alt-MA)-g-Azo。最后，在室溫下，將主體聚合物P(MVE-alt-MA)-g-β-CD水溶液與客體聚合物P(MVE-

3、alt-MA)-g-Azo水溶液混合，通過主鏈上β-CD與Azo主-客體間包結(jié)絡(luò)合作用形成P(MVE-alt-MA)-β-CD/P(MVE-alt-MA)-g-Azo超分子水凝膠。該超分子水凝膠呈現(xiàn)相互連通的多孔結(jié)構(gòu)和易于調(diào)節(jié)的流變學(xué)特性，它具有光響應(yīng)性和pH值響應(yīng)性。利用CCK-8檢測水凝膠對(duì)人卵巢癌細(xì)胞SKOV3細(xì)胞的毒性，結(jié)果顯示該超分子水凝膠沒有明顯的細(xì)胞毒性。采用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察了經(jīng)DiO染色的SKOV3細(xì)胞分布在該超

4、分子水凝膠內(nèi)部不同深度。經(jīng)培養(yǎng)在該水凝膠中一段時(shí)間的SKOV3細(xì)胞通過紫外光照射致水凝膠向溶膠轉(zhuǎn)變而被成功脫附，且從水凝膠中分離出的SKOV3細(xì)胞仍能存活。此細(xì)胞分離研究工作為P(MVE-alt-MA)智能水凝膠應(yīng)用于細(xì)胞后續(xù)研究奠定實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。
　　2.P(MVE-alt-MA)-g-β-CD/P(MVE-alt-MA)-g-Ad超分子水凝膠的制備及刺激響應(yīng)性。首先，以LiH作反應(yīng)助劑，通過酯化反應(yīng)將β-CD接枝到P(MVE

5、-alt-MA)，得到主體聚合物P(ME-alt-MA)-g-β-CD;接著以DCC作催化劑，通過酰胺化反應(yīng)將鹽酸金剛烷乙胺(Ad)接枝到P(MVE-alt-MA)，得到客體聚合物P(MVE-alt-MA)-g-Ad。最后，在室溫下，將主體聚合物P(MVE-alt-MA)-g-β-CD水溶液與客體聚合物P(MVE-alt-MA)-g-Ad水溶液混合，通過主鏈上β-CD與Ad間的包結(jié)絡(luò)合作用組裝形成P(MVE-alt-MA)-g-β-CD

6、/P(MVE-alt-MA)-g-Ad超分子水凝膠。該超分子水凝膠具有pH值響應(yīng)性和自愈合性。該水凝膠被證明具良好生物相容性，可被用作細(xì)胞三維培養(yǎng)支架。此研究工作為功能化細(xì)胞三維培養(yǎng)支架的制備提供新途徑和新材料。
　　3.P(MVE-alt-MA)/CS復(fù)合納米凝膠的制備及性能。首先通過P(MVE-alt-MA)中的羧基與殼聚糖(CS)中的氨基發(fā)生靜電相互作用形成聚電解質(zhì)絡(luò)合物，接著通過交聯(lián)劑戊二醛(GA)中的醛基與CS中的氨基形

7、成席夫堿獲得納米凝膠。該納米凝膠具有pH值敏感性。以鹽酸阿霉素為模型藥物，研究了該納米凝膠的體外藥物釋放行為。體外藥物釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該納米凝膠有望被用作藥物載體。
　　4.P(MVE-alt-MA)-crosslinked-AChS水凝膠的制備及性能。以EDC/NHS作催化劑，ADH為交聯(lián)劑通過化學(xué)交聯(lián)制備了P(MVE-alt-MA)-cross linked-AC hS水凝膠。該水凝膠具有pH值敏感性，在適宜濃度條件下對(duì)細(xì)胞