22202.功能性殼聚糖基水凝膠的調(diào)制及其性能的研究

1、學(xué)校代碼：10385分類號：研究生學(xué)號：1200202028密級：功能性功能性殼聚糖基水凝膠的調(diào)制及其性能的研究殼聚糖基水凝膠的調(diào)制及其性能的研究PreparationpropertiesoffunctionalChitosanbasedhydrogels作者姓名：尤榮瑞指導(dǎo)教師：肖聰明肖聰明教授教授學(xué)科：高分子化學(xué)與物理高分子化學(xué)與物理研究方向：生物醫(yī)用材料生物醫(yī)用材料所在學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期：二零一

2、五年四月九日二零一五年四月九日摘要I摘要本文由自制、可溶于中性水的殼聚糖衍生物（CSM），與含有羧基的水溶性海藻酸鈉（SA）或者聚乙烯醇基大單體（PVAM），經(jīng)靜電作用或發(fā)生自由基交聯(lián)反應(yīng)，形成一系列結(jié)構(gòu)可控的殼聚糖基水凝膠。分析了該水凝膠對重金屬離子和氣體的吸收、模擬藥物的包載與釋放等性能，探討了這類殼聚糖基水凝膠的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的調(diào)控。得到了如下結(jié)果：1.選用水溶性殼聚糖（CSM）與海藻酸鈉（SA）制備了水溶性殼聚糖海藻酸鈉(CSM

3、SA)凝膠小球，通過FTIR、DSC、XR和DTGA分析，證明CSMSA凝膠為物理交聯(lián)產(chǎn)物，且可簡便地賦予磁性。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該凝膠具有一定的pH響應(yīng)性；其溶脹率隨著凝膠小球的生成時(shí)間增長呈現(xiàn)下降趨勢，而凝膠分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)上升趨勢；凝膠與Cu2、Pb2等重金屬離子以及酸性H2S氣體和堿性氣體NH3均發(fā)生一定的相互作用，對Cu2、Pb2的結(jié)合容量分別為90.0mgg、65.1mgg，對H2S、NH3的吸附量可以高達(dá)28.5mgg、27.8m

4、gg。此外，本文以甲基橙和血紅蛋白（HB）為模型藥物，考察了微球的體外藥物釋放性能，均表現(xiàn)出緩釋行為；特別是該凝膠對酸性條件下易于失活的HB，幾乎實(shí)現(xiàn)100%包載，且呈現(xiàn)出pH響應(yīng)性釋放。磁性小球?qū)δM藥物有一定吸附，對HB吸附解吸附三次后，吸附量下降25%，說明磁性小球可以重復(fù)使用。2.通過RAFT聚合和醇解反應(yīng)，制備了不同分子量的聚乙烯醇（PVA），再經(jīng)過酯化反應(yīng)，得到鏈長可控的不飽和PVA基大單體PVAM。水溶性殼聚糖CSM和PV

5、AM進(jìn)行自由基交聯(lián)反應(yīng)，制得性能和結(jié)構(gòu)可控的殼聚糖基水凝膠。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PVAM的分子量以及CSM與PVAM間的比例都能影響CSMPVAM交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和性能，儲(chǔ)存模量、玻璃化轉(zhuǎn)變、平衡溶脹和金屬吸附容量都呈現(xiàn)出一定的規(guī)律：增加PVAM的分子量或者增大PVAM的投料比PVAM%，所得凝膠的儲(chǔ)存模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度均呈現(xiàn)升高趨勢，而平衡溶脹和金屬吸附容量則隨之減小。3.利用水溶性殼聚糖CSM的濃度敏感性和pH敏感性，制備了結(jié)構(gòu)可調(diào)的