基于PEG大分子单体羟丙基瓜尔胶可生物降解半互穿网络水凝胶的研究

本实验通过大分子单体水溶液的光聚合 制备化学交联型水凝胶。这种方法简单，不 用有机溶剂，聚合速度快，可望发展成为新 型伤口治疗材料或可注射型水凝胶。
二、 实验部分
HO ( CH CH O ) H + 2m 2 2
O
C O
n
Sn(Oct) 130 C 2 O O HO( ( CH )C ) O ( CH CH2 O )n( C (CH ) O ) H 2 25 m 25 m O CH CH C Cl 2 O O Et N 3 O
GP-0 9.5
三、结论
1、设计合成出可生物降解的半互穿网络水凝胶。 2、瓜尔胶的加入对其结晶性产生规律性的影响。 3、瓜尔胶的的加入对水凝胶的溶胀速率和溶胀 比产生规律性影响。 4、羟丙基瓜尔胶的加入对水的形态及分布有一定 的影响。
四、本实验的创新之处
1、合成出可生物降解、可光聚合的水 溶性大分子单体 2、用强度相对较小的紫外光直接在水 溶液中进行原位聚合 3、用物理共混的方法将大量瓜尔胶的 羟基引入到水凝胶
PCL-PEG-PCL齐聚物的HNMR谱图
[ CH2CH2O ]xCH2CH2O [CCH2CH2CH2CH2CH2O ]y CCH2CH2CH2CH2CH2OH
d d
c
a
O
e
f
g
f
b
O
e
f
g
f
d
大分子单体的HNMR谱图
[ CH2CH2O ]xCH2CH2O [CCH2CH2CH2CH2CH2O ]yCCH2CH2CH2CH2CH2OC H
d d
c
a
O
e
f
g
f
b
O
e
f
g
f
m
O C=C
H H
i
h
j
单体IR谱图
PEG-A
PEG-C
PEG-B
4000
3500
3000
2500
2000
-1
1500
1000
500
wavenuber/cm
（二）不同羟丙基瓜尔胶含量（GP系列）的半互穿网络水凝胶的合成
样品编号 GP-0 GP-1
GP-2 GP-3 GP-4
0
O C CH CH CH CH C O( ( CH )C ) O ( CH2 CH2 O )n( C (CH ) O )m 2 25 m 25 2
photopolymerization and gelation
O O
HPGG
O
O C CH CH CH CH C O( ( CH )C ) O ( CH2 CH2 O )n( C (CH ) O )m 2 2 m 2 5 2 5
PEG型可生物 降解水凝胶
PEG型生物可降 解物理水凝胶 PEG型生物可降解 化学交联水凝胶
温度敏感型
溶胀型
对于溶胶型物理水凝胶，需严格控制亲 水链段PEG与疏水链段的相对比例、各自的分 子量及组成。相比之下，化学交联型可生物 降解凝胶更显得分子设计的灵活性。
（二）选题意义
通过聚己内酯（PCL）可以获得一类具 有更长效缓释作用的药物控释基材。引入瓜 尔胶的目的是通过物理共混将羟丙基瓜尔胶 （HPGG）众多的羟基引入到聚合物网络中 达到改善水凝胶的机械强度及水凝胶与药物 的亲和性。
PEG质量(g) HPGG质量(g) H2O质量(g) 0.50 0.50
0.50 0.50 0.50
பைடு நூலகம்
0 0.50
0.25 0.10 0.05
0.5 1.0
1.0 1.0 1.0
GP系列IR谱图比较
GP-0
GP-4
GG
4000
3500
3000
2500
2000
-1
1500
1000
500
wavenuber/cm
基于PEG大分子单体/羟丙基瓜尔胶 可生物降解半互穿网络水凝胶的研究
答辩人： 马栋栋 导师师： 张黎明（教授 ）
一、前言
水凝胶是一类可以吸水溶胀并能保持大量 水分而不能溶解的三维网络聚合物，由于具有 优良的生物相容性、透过性、溶胀性及载药不 失活等特性，水凝胶在诸多领域，特别是在生 物领域中得到了广泛的应用。 聚乙二醇（PEG）是无毒、非离子型亲水 聚合物，能溶于水和大量有机溶剂 ,以其良好的 生物相容性在生物医药和生物技术上得到了广 泛的应用。
感谢化院创新基金的资助 感谢张黎明老师的悉心指导和教诲 感谢赵三平博士的精心指导和支持 感谢课题组老师、师兄、师姐的帮助和配合， 以及重点实验室老师的指导和帮助 • 感谢廖苑君同学的配合 • 谢谢各位今天的光临
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GP系列溶胀性能测试
12
10
SR/g.g
-1
8
GP-0
6
GP-2
4
GP-4
2
0 0 20 40 60 80 100
time/min
12
10
SR/g.g
-1
8
6
4
GP-1 GP-2 GP-3 GP-4
2
0 0 20 40 60 80 100
time/min
序号 溶胀比
GP系列溶胀平衡后溶胀比SR参数 GP-1 GP-2 GP-3 GP-4 15.2 13.4 12.0 11.1
GP-3
GP-2 GP-1
4000
3500
3000
2500
2000
-1
1500
1000
500
wavenumber/cm
GP-1 GP-3 GP-0
GP-0 GP-3 GP-1
0 20 40 60 80
20
40
60
80
Tempreture/℃
Tempreture/℃
干态水凝胶第一次降温和第二次升温DSC曲线 编号 Tm/℃ Tc/ ℃ GP-0 52.8 25.9 GP-3 50.7 24.9 GP-1 46.8 22.0