pH敏感的GMA修饰葡聚糖水凝胶的制备与体外释药研究(1).
ph敏感水凝胶的制备及其应用
ph敏感水凝胶的制备及其应用ph敏感水凝胶是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它具有pH响应性能，能够根据环境的酸碱性变化而发生体积变化，可广泛应用于药物输送、生物传感、智能涂层等领域。
本文将通过详细介绍ph敏感水凝胶的制备方法和应用领域，让读者了解该材料的特点与优势。
首先，我们先来了解一下ph敏感水凝胶的制备方法。
目前常用的制备方法主要包括溶液聚合法、原位聚合法和模板法。
溶液聚合法是最常见的制备方法之一。
具体步骤是将聚合物单体和交联剂按一定比例溶解在有机溶剂中，加入引发剂，并在惰性气氛下进行聚合反应。
通过控制单体浓度、交联度和引发剂的用量，可以调控水凝胶的pH响应性能。
原位聚合法是指在水相中进行聚合反应。
该方法的优点是操作简单、无有机溶剂的使用，对一些敏感的生物大分子有较好的适应性。
通常，将聚合物单体和交联剂加入水相中，搅拌均匀，并加入引发剂进行聚合反应。
模板法是通过模板的存在来调控水凝胶的结构和性能。
首先，将聚合物单体和交联剂混合，再加入模板物质，并进行聚合反应。
反应结束后，用适当的溶剂将模板物质洗去，得到具有特定空腔结构的水凝胶。
接下来，我们来了解ph敏感水凝胶的应用领域。
由于其独特的pH 响应性能，ph敏感水凝胶在药物输送领域具有重要意义。
通过改变环境的酸碱性，可以实现药物的控制释放，提高治疗效果。
此外，ph敏感水凝胶还可以应用于生物传感领域。
通过将生物分子与水凝胶结合，可以实现对特定生物分子的高灵敏检测。
另外，ph敏感水凝胶还可以应用于智能涂层领域，通过自身的pH响应性能，实现表面涂层的自动修复，提高材料的使用寿命。
总的来说，ph敏感水凝胶是一种具有广泛应用前景的新型材料。
通过合适的制备方法，可以制备出具有不同pH响应性能的水凝胶。
在药物输送、生物传感和智能涂层等领域，ph敏感水凝胶都有着重要的应用价值。
未来，随着相关技术的不断进步，相信ph敏感水凝胶将会有更广泛的应用。
pH敏感性壳聚糖聚乙烯醇水凝胶的制备及其性能研究
化工新型材料第３３卷光度计，ＰＨ孓３Ｃ型精密ｐＨ计（上海精密科学有限公司）。
（２）试剂：壳聚糖（ＣＳ）（浙江玉环县化工厂，分子量：１．５×１０５，脱乙酰度：９３％），聚乙烯醇（ＰＶＡ）（佛山市化工实验厂，日本进口分装，Ｍｗ一１．ｏ×１０５），冰乙酸（分析纯），甲醛（３７％，分析纯），盐酸（分析纯），氢氧化钠（分析纯）。
１．２水凝胶的制备及其溶胀性能测试１．２．１水凝胶的制备取５０ｍＬ圆底烧瓶，向其中加入ｏ．５ｇＣＳ、１５ｍＬ二次水和２ｍＬ冰乙酸（３ｍ０１／Ｌ），搅拌均匀后，再加入ｏ．３９ＰＶＡ，搅拌混合均匀，然后抽真空，向其中加入２ｍＬ甲醛（３７％），室温反应２４ｈ；成胶后，取出，切成１ｍｍ３左右的颗粒，用二次水浸泡，每天换１次水，１周后取出；真空干燥，最后置于干燥器中备用。
１．２．２凝胶的溶胀比（ＳＲ）测定预先用１ｍｏｌ／Ｌ的Ｎａ０Ｈ溶液和１Ｈ１０１／Ｌ的Ｈａ溶液调制溶胀介质，再用分析天平准确称取一定量干凝胶（ｒｎｏ），放人配置好的溶胀介质中，并保持恒温，达溶胀平衡后称取湿凝胶质量（ｍ），同时测定溶胀介质ｐＨ值，则该ｐＨ值时凝胶溶胀比ＳＲ—ｍ／ＩＩ】０。
１．２．３刺激响应性测试先将精确称量的凝胶溶胀，再配制好ｐＨ一２和ｐＨ一１０溶胀介质，交替测定凝胶在这两种介质中的溶胀比，溶胀比测定的具体方法同上，同时记录凝胶在两种介质中的溶胀收缩时间。
１．２．４凝胶的药物释放性能测试首先制作标准曲线：精密称取适量的氟哌酸，用二次水溶解并配制其浓度为ｏ．０４∥Ｌ，再成倍稀释该溶液，用紫外一可见光谱仪分别测定其最大吸收波长处（２７１．７ｎｒｌｌ）的吸光度Ａ，以溶液的浓度对吸光度Ａ作图得到标准曲线，标准曲线的线性回归方程为：Ｃ（ｇ／Ｌ）一Ｏ．０１２９Ａ＋Ｏ．Ｏ００６（回归系数ｒ—Ｏ．９９７７）（１）向ｏ．５９ＣＳ中加人１５ｍＬ二次水和２ｍＬ冰乙酸（３ｍ０１／Ｌ），搅拌均匀后，先加入ｏ．０２９氟哌酸，再加入ｏ．３９ＰＶＡ，搅拌混合均匀，然后抽真空，向其中加入２ｍＬ甲醛（３７％），室温反应２４ｈ，成凝胶后取出，放入释放介质中（预先用磷酸二氢钾和氢氧化钠配制ｐＨ一６．８６缓冲溶液作为释放介质），恒温３７。
pH敏感型水凝胶的制备及其释药性能研究
pH敏感型水凝胶的制备及其释药性能研究pH敏感型水凝胶的制备及其释药性能研究随着人们对生活质量追求的提高和对健康关注的增加，药物的新型给药系统也得到了广泛的关注。
作为一种具有优异性能和应用前景的控释系统，pH敏感型水凝胶越来越受到研究者的关注。
本文将介绍pH敏感型水凝胶的制备方法和其释药性能研究的最新进展。
一、pH敏感型水凝胶的制备方法1. 化学交联法化学交联法是一种常用的制备pH敏感型水凝胶的方法。
通常采用交联剂将单体交联形成三维网络结构，从而制备胶体。
常用的交联剂有：双乙烯醇二醛（DVS）、己二酸二酐（GA）、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）等。
其中，DVS是一种常用的交联剂，能够与羟基反应形成化学键，固化胶体结构。
2. 物理交联法物理交联法是一种简单、环境友好的制备pH敏感型水凝胶的方法。
常见的物理交联方法有：冷冻-解冻法、凝胶-溶胀法和自组装法等。
其中，冷冻-解冻法是一种常用的方法，通过在低温下使水凝胶物质冻结形成冰晶，然后解冻得到凝胶。
二、pH敏感型水凝胶的释药性能研究pH敏感型水凝胶的最大特点是对于pH值的响应性。
在不同的pH环境下，水凝胶的结构和性质都会发生变化，从而影响药物的释放。
因此，研究pH敏感型水凝胶的释药性能对于制备高效的药物给药系统具有重要意义。
1. pH响应性pH敏感型水凝胶通常具有一定范围的响应pH值。
当环境pH值超过这个范围时，水凝胶的结构会发生变化，导致药物的释放。
通过控制胶体中交联键的断裂，可以实现药物的可控释放。
研究者通过调整不同单体的比例，可以改变pH响应范围，从而实现对不同药物的适应性。
2. 药物稳定性pH敏感型水凝胶对于药物的稳定性有着重要的影响。
在不同的pH环境下，药物的性质可能会发生变化，甚至降解。
因此，选择适合的pH敏感型水凝胶材料对于维持药物的稳定性至关重要。
3. 控释性能pH敏感型水凝胶的最大优势是其可控释放性能。
通过调整水凝胶的交联密度、交联键的强度和断裂机制等，可以实现对药物释放的精确控制。
一种新型的可注射的聚合物水凝胶的合成、制备和作为药物缓释载体的研究
2. MPEG-CPT 理化性质 喜树碱 PEG 化之后得到的 MPEG-CPT 在水中的溶解度大于 150
mg/ml，远远大于喜树碱本身在水中的 5 µg/ml 的溶解度。由于 MPEG-CPT 是一个两亲性的嵌段共聚物，因此其也可以在水中形成 胶束，图 1 为其胶束的透射电镜照片。 3. PLGA-PEG-PLGA 三嵌段共聚物水溶液的相转变
用小管倒置法得到共聚物的水溶液中从 Sol 到 Gel 的相转变温 度。在内径为 10 mm 的 4 ml 试管中加入不同浓度的 PLGA-PEG-PLGA 三嵌段共聚物水溶液 0.5 g，4℃冰箱中恒温 24 h。然后置于 4℃的恒 温槽中，每两次升温间隔 1℃，每个温度小管恒温 15 min，而后 180 °倒置 30 s，观察是否出现流动现象；如果 30 s 内流动即认为处于 sol 状态，否则，处于 gel 状态。由此可以判断 Sol-Gel 相转变的发生。 通过这种方法得到的相转变温度精度可以控制在±1℃。
专业：药剂学
一种新型的可注射的聚合物水凝胶的合成、制备和作为药物 缓释载体的研究
俞麟 1、杨子刚 1、常广涛 1、张欢 1、王帧 1、张颖 1、王标兵 1、朱文 1、丁建东 1,2,*
1ห้องสมุดไป่ตู้聚合物分子工程教育部重点实验室，复旦大学高分子科学系，上海 200433
2 复旦大学药学院，上海 200433
摘要：本文旨在探讨可注射的可降解的温敏可逆的 PLGA-PEG-PLGA 三嵌段共聚物水凝胶作为 PEG 化药物的载体在长效缓释领域的应用。 温敏可逆的 PLGA-PEG-PLGA 三嵌段共聚物水凝胶具有良好的生物 相容性、可降解性和可注射性，是一种具有广泛应用前景的可注射的 水凝胶材料。虽然该类水凝胶已经被报道且用于缓释药物，但是，端 基化修饰对于凝胶可注射性能的影响尚未见国际同行报道，PEG 化药 物的包裹和缓释也未见报道。本文合成了新型 PLGA-PEG-PLGA 三 嵌段共聚物水凝胶，并研究了其体内外降解和材料的生物相容性，选 择喜树碱作为模型药物合成了 PEG 化的喜树碱（MPEG-CPT），并考 察了 PEG 化喜树碱在该水凝胶载体中的体内外缓释行为。结果表明， 功能端基以及分子链长度对于该聚合物材料的溶胶－凝胶转变有显 著影响，从而直接关系到能否作为一种物理凝胶包裹药物和是否具有
pH敏感结肠宁靶向微丸的制备及体外释药性能评价
pH敏感结肠宁靶向微丸的制备及体外释药性能评价王英婷;韩勇;王宏丽【摘要】目的研制pH敏感结肠宁靶向口服微丸.方法由结肠宁药粉、微晶纤维素、交联羧甲基纤维钠和羧甲基淀粉钠制备软材,经挤出滚圆机制备素丸,以Eudragit(R) S100、滑石粉和柠檬酸三乙酯为主要成分的包衣材料对干燥的素丸进行包衣,包衣分别增重10％,15％,18％,并评价体外药物释放度.结果包衣增重10％,15％,18％的靶向微丸在pH=1.0的盐酸溶液中的释放度分别为19.64％,9.67％,6.50％,在pH=6.8的磷酸盐缓冲液中的释放度分别为77.80％,89.13％,92.37％.结论以Eudragit(R) S100、滑石粉和柠檬酸三乙酯为包衣材料,包衣增重15％以上,可制备出较理想的结肠宁靶向微丸.【期刊名称】《中国药业》【年(卷),期】2014(023)007【总页数】2页(P36-37)【关键词】结肠宁;Eudragit(R) S100;结肠靶向;体外释药性能【作者】王英婷;韩勇;王宏丽【作者单位】山东省济宁市第一人民医院,山东济宁 272000;山东省济宁市药品检验所,山东济宁 272000;山东省济宁市第一人民医院,山东济宁 272000【正文语种】中文【中图分类】TQ461;R283.6溃疡性结肠炎是指大肠黏膜层与黏膜下层的炎症性病变，以溃疡糜烂为主，主要累及直肠和乙状结肠，亦可累及全部结肠。
王翠云等[1]的研究证明，九芝堂结肠宁灌肠剂治疗溃疡性结肠炎临床症状缓解率高，短期内有效率高于柳氮磺吡啶，且不良反应发生率低，但需灌肠用药，增加了用药难度，也影响了患者的遵医行为[2]。
口服结肠靶向给药方式易于接受，能减轻患者的痛苦和医护人员的负担[3]。
笔者应用靶向技术对结肠宁进行了制剂延伸性研究，制备了口服结肠宁靶向微丸。
1 仪器与试药Mini-250型实验室型低温挤出滚圆制丸机（筛孔 0．5 mm，深圳信宜特科技公司）；Mini-XYT型实验型多功能流化床制粒包衣机（深圳信宜特科技公司）；ZRS-8G型智能溶出度仪（天津因赛科技发展公司）；Agilent 1200型高效液相色谱仪；FA2004A型分析天平（上海天平仪器技术有限公司）；FD-1型真空冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限公司）。
水凝胶的应用和研究进展(共29张PPT)
pH敏感性水凝胶可以被包封到胶囊或硅树脂基质中来调节药 物的释放，在硅树脂基质体系中，模型药物(包括水杨酰胺、烟酰 胺、可乐定等)的释放模式均与水凝胶的膨胀有关：在pH=12时， 能水吸凝收 胶比面自膜网身也重叫络量凝高水的数膜千。膨倍的胀脱离率子水低，数，十到药数百物倍的含的盐水释分，放并且有能缓限慢的；释放当出来p。H=6.8时，网络离子化， 膨胀率高，药物释放。 宏观凝胶（柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等）
水凝胶的特点
水溶胀性，交联聚合物 亲水性，吸水可达自身重量的数千倍 三维网络结构，在水中不溶解 能够感知外界微小刺激（智能性水凝胶）
水凝胶的三维网络示意图和扫描电镜图片
水凝胶的分类
物理凝胶和化学凝胶 宏观凝胶（柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等） 微观凝胶（微球） 合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶
水凝胶的溶胀性
吸水溶胀是水凝胶的一个重要特征。在溶胀过程中,一方面水溶剂力 图渗入高聚物内使其体积膨胀,另一方面由于交联聚合物体积膨胀,导 致网络分子链向三维空间伸展,分子网络受到应力产生弹性收缩能而 使分子网络收缩。当这两种相反的倾向相互抗衡时,达到了溶胀平衡。
SR[Ws Wd]10% 0 Wd
光敏感性水凝胶
光敏感性水凝胶分为紫外光敏感性水凝胶和可见光敏感 性水凝胶两种，其中可见光廉价、安全、易于操纵。紫 外光敏感性水凝胶可以通过含有二(4-二甲氨基)苯基甲烷 氰化物的聚合物网状结构制得。三苯基甲烷无色氰化物 在紫外线的照射下电离，在恒定的温度下，凝胶产生不 连续性膨胀；撤去紫外光，凝胶收缩。含有光敏发色团 PNIAAm水凝胶具有可见光敏感性。在光照下，发色团吸 光而使局部温度上升，从而引起热敏性水凝胶PNIAAm体 积收缩的相转变，温度的升高与光的强度和发色团的浓 度有关。
羟丁基壳聚糖的制备及其水凝胶敏感性(温度pH)与生物相容性研究
羟丁基壳聚糖的制备及其水凝胶敏感性（温度/pH）与生物相容性研究壳聚糖是广泛存在于自然界的一种氨基多糖，是甲壳素经脱乙酰基后的产物。
壳聚糖具有许多独特的性质如可生物降解、无毒性、生物相容性以及抗菌性等，在生物医学领域被广泛用作药物释放载体、组织工程支架、伤口敷料等。
但是由于分子链上分布着大量的氨基和羟基，形成分子内和分子间氢键，壳聚糖的结晶度较高、溶解性差，这极大地限制了它的开发和应用。
通过化学改性制备水溶性壳聚糖衍生物是改善壳聚糖性能、拓宽其应用范围的重要途径之一。
本文通过醚化改性方法在壳聚糖分子链上引入羟丁基基团，制备出水溶性良好的壳聚糖衍生物—羟丁基壳聚糖，研究了改性后产物的理化性质、生物活性、水凝胶敏感性、生物相容性以及作为药物缓释载体的可行性，对壳聚糖类产品的潜在应用价值的开发具有重要意义。
本实验以1,2-环氧丁烷在碱性条件下的开环产物为醚化剂，对壳聚糖进行改性反应，制得羟丁基壳聚糖。
探讨了主要反应条件如反应介质、1,2-环氧丁烷用量、反应温度和时间对产物取代度、特性粘度及水溶性的影响。
实验结果表明制备羟丁基壳聚糖的最佳反应条件为壳聚糖1g，10mL50%的NaOH水溶液，N2保护下碱化24h，挤出多余碱液，异丙醇水溶液中分散(异丙醇：水(v:v)=1:1)，1,2-环氧丁烷20mL，60℃反应24h。
元素分析法测定此条件下产物的取代度为1.91。
采用红外光谱、固体13C核磁共振对产物的分子结构进行了表征，证明在壳聚糖分子上成功引入了亲水性的羟丁基基团，取代位置为C6-OH和C2-NH2。
通过多种方法测定合成产物的理化性质，与原料壳聚糖相比，羟丁基壳聚糖具有水溶性好、pH适应范围广、吸湿保湿性强等优点。
研究了羟丁基壳聚糖抑制细胞迁移、免疫活性及抑菌活性。
采用划痕法研究了羟丁基壳聚糖对L929细胞迁移的影响作用，实验由预处理阶段和细胞迁移阶段组成，两个阶段都影响羟丁基壳聚糖对L929细胞迁移的作用。
pH值敏感水凝胶的合成及药物缓释性能研究
第24卷 第3期 湖 南 城 市 学 院 学 报 （自然科学） V ol.24 No.3 2003年5月 JOURNAL OF HUNAN CITY UNIVERSITY （Natural Science ） May 2003收稿日期：2003-02-24作者简介：钟世华（1965-），男，湖南益阳人，工程师，主要从事生物化工及制药研究．pH 值敏感水凝胶的合成及药物缓释性能研究钟世华（湖南佳格生物技术有限公司，湖南 益阳 413001）摘 要：聚乙二醇（PEG ）与丙烯酰氯反应合成聚乙二醇双丙烯酸酯（PEGDA ），然后以PEGDA 、N-乙烯基-2-吡咯烷酮（NVP ）及丙烯酸为主要原料，N,N '-亚甲基双丙烯酰胺（BIS ）为交联剂，偶氮二异丁腈（AIBN ）为引发剂，采用自由基聚合法合成了对pH 值变化敏感的N-乙烯基-2-吡咯烷酮-丙烯酸-聚乙二醇双丙烯酸酯交联共聚物（poly[NVP-AA-PEGDA]）水凝胶．利用该共聚物为载体对抗癌药5-氟脲嘧啶（5-FU ）进行包埋，并在SIF 及SGF 缓冲溶液中于37℃进行体外释药研究．结果表明，在pH 值较小的缓释介质中药物释放曲线较平缓，释药周期较长，同时最终的平衡释药百分数也较小；随着样品中PEGDA 量的减少，释药曲线趋于平缓，释药周期变长，最终的平衡释药百分数减小．关键词：N-乙烯基-2-吡咯烷酮；pH 值敏感；水凝胶；释药中图分类号：O63 文献标识码：A 文章编号：1672–1942（2003）03–0100–03药物控制释放是目前国内外药剂领域的一个重要研究课题，药物载体是药物释放体系的重要组成部分，也是影响药效的主要因素．现已有多种高分子材料被引入药物控制释放体系[1~4]，其中包括高分子水凝胶[5~6]．聚乙烯基吡咯烷酮（PVP ）作为一种常见的水凝胶，由于其具有优良的生理惰性、生物相容性和良好的综合性能而被应用于许多领域[7~10]，如：化妆品、表面活性剂、造纸、玻璃工业、医学等等．但国内的工作重点主要集中在PVP 的基础研究上，鲜有其在生物医学领域的应用开发研究，因此本文以NVP 为主要原料，具有可降解性能的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（BIS ）为交联剂，与丙烯酸等进行共聚合成了一种对pH 值变化敏感的交联共聚物水凝胶，对其缓释药物5-FU 的性能进行了研究，为其进一步应用于药物控释领域提供了实验和理论依据．1 实验部分1.1 主要原料N-乙烯基-2-吡咯烷酮（NVP ）：进口分装，处理方法：加入对苯二酚、沉降硫、铜粉，减压蒸馏，收集77-78℃/266.6Pa 的馏分；丙烯酸，化学纯，天津化学试剂二厂；聚乙二醇PEG1000（相对分子质量为1 000）：化学纯，天津市津宇精细化工厂，65℃下真空脱水48 h 后放干燥器中备用；丙烯酰氯：自制；偶氮二异丁腈（AIBN ），化学纯，中国医药公司北京分公司，使用前用甲醇重结晶，熔点103~104℃；N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（BIS ），化学纯，军事医学科学院药材供应站；5-氟脲嘧啶（5-FU ），进口分装；二氯甲烷：化学纯，天津化学试剂一厂；磷酸二氢钾，化学纯，天津化学试剂二厂；SIF 缓冲溶液（pH=7.4）：配制方法，在1 L 的容量瓶中加入118 mL 0.2mol/L 的氢氧化钠溶液和250 mL0.2 mol/L 的磷酸二氢钾溶液，加入蒸馏水至刻度；SGF 溶液（pH=1.2），在1 L 的容量瓶中加入2.0 g 氯化钠和7.0mL 浓盐酸，加入蒸馏水至刻度． 1.2 仪器及测试方法1H-NMR 核磁共振谱仪，JEOL-FX90Q 型，溶剂为CDCl 3，测试管管径5 mm ，参考标准TMS ，观测频率90 MHz ；紫外分光光度仪，UV-9100型；振荡仪，THZ-82型恒温振荡器．1.3 聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)的制备将20 g PEG1000溶于200 mL 二氯甲烷中，冷却至0℃，氮气保护下加入8.7 mL 三乙胺和7.8 mL 丙烯酰氯，不断搅拌．升温至室温，氮气保护下反应12 h ．然后用正己烷沉淀，过滤，40℃真空干燥24 h ，最后得产物PEGDA 16.7 g ，产率60%．1H-NMR ：δ5.8～6.6（C=C-H ，多重峰），δ4.3（H a ，三重峰），δ3.1～3.8（H b ，多重峰），峰面积与氢原子数相符．反应式如下：钟世华：pH 值敏感水凝胶的合成及药物缓释性能研究第24卷101CH 22O CH 2O 2O CH 2C CH 2O C O CC H HOC C HH H H nCH 22O CH 2HO 2n +CH 2CHCOCl2a b PEGDA b b1.4 包埋5-FU 的poly[NVP-AA-PEGDA]水凝胶的合成以表1中的比例将PEGDA 溶于水中配成溶液，将5-FU 溶于PEGDA 溶液中，然后加入N-乙烯基-2-吡咯烷酮及丙烯酸，搅拌下加热至50℃，通入氮气30 min 以除去体系中的氧气，再加入交联剂BIS 及引发剂AIBN ，不断搅拌，在氮气保护下缓慢加热至70℃，恒温反应12 h ，最后得透明块状的poly[NVP-AA-PEGDA]水凝胶．用蒸馏水洗涤2次，抽滤，收集滤液以测定其中的药物含量，与加入体系中的药物量相比计算出药物包埋率．凝胶置于空气中室温下干燥2 d ．3种不同反应配比体系得到的产物分别称为样品a 、b 及c ．表1 poly[NVP-AA-PEGDA]水凝胶体系的合成配比及药物包埋率 样 品 Ｖ(NVP) /mL V (AA) /mL m (PEGDA) /g m (BIS) /g m (AIBN) /g m (5-FU) /mg 包埋 率(%) a 1.0 0.4 0.05 0.03 0.008 50 96.1 b 1.0 0.4 0.10 0.03 0.008 50 95.3 c 1.0 0.4 0.15 0.03 0.008 50 96.8 d 1.0 0.4 0.20 0.03 0.008 50 96.2 e1.00.40.250.030.0085095.41.5 包埋药物的体外释药首先制备标准曲线：精密称取适量的5-氟脲嘧啶，用稀盐酸溶解并稀释到100 mL ，分别取1、1.5、2、2.5、3 mL ，再稀释至10 mL ，在波长为265 nm 处测定吸光度A ．以溶液的浓度对吸光度A 作图，得到标准曲线．标准曲线的线性回归方程为：C(mg/mL)=0.0177A+9.88*10-5 (回归系数r =0.9993)．称取一定量包埋有5-FU 的水凝胶，加入20 mL 释放介质中，置于37℃，100 r/min 恒温震荡器中，以一定的时间间隔取样，同时加入新鲜的释放介质，保持释放介质的体积不变．测定取出样于λ=265 nm 处的吸光度．用标准曲线线性回归方程计算释药量．2 结果与讨论首先，本文研究了pH 值对药物释放行为的影响．称取一定量的样品a 和b ，分别于两种pH 值不同缓冲溶液即SGF （pH=1.2）和SIF （pH=7.4）中在37℃下进行体外释药．以累积释药百分数对时间作图得到药物释放曲线，如图1、2所示．2468R e l e a s e (%)Time (h)图1 样品a 在不同pH 值介质中的药物释放曲线t /h(%)R e l e a s e (%)图2 样品b 在不同pH 值介质中的药物释放曲线t /h(%)从图中可看出，pH 值的变化对水凝胶样品a 和b 的释放性能的影响是一致的．在pH 为7.4的SIF 缓冲溶液中出现迅速崩解的现象，药物释放很快，12 h 左右即释放完全；而在pH 为1.2的SGF 缓冲溶液中，释放较为平缓，同时最终的平衡释药百分数也较小，这是由于此种水凝胶结构中含有羧基，属pH 敏感性水凝胶，水凝胶在酸性介质中的溶胀速度及溶胀度要比在相对碱性的介质中的小，导致药物扩散到溶液中速度变慢，释放周期加长．同时本文还考察了PEGDA 含量对药物释放行为的影响．选择SGF 缓冲溶液作为释放介质，在37℃下，将不同PEGDA 含量的3种样品放入其中进行体外释药．结果见图3．20R e l e a s e (%)图3 不同PEGDA 含量水凝胶在SGF 缓冲溶液中的药物释放曲线(%) t /h从图3可看出，PEGDA 含量对共聚物水凝胶药物释放性能的影响较为明显．随着PEGDA 含量的减少，样品的药物释放曲线趋于平缓，最终的湖 南 城 市 学 院 学 报（自然科学） 2003年第3期102平衡释药百分数变小，释药周期加长，可得到较好的释药结果．参考文献：[1]Chen Guilan, Zhou Qiufeng. 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Advancement of “intelligent” polymer hydrogels and their applications to medicines and bio-technology [J]. Journal of Sengyang Pharmaceutical University, 2001, 18(6): 447-451.[7]Chichering D, Jacob J, Mathrowitz E. Poly (fumaric-co-sebacia) microspheres as oral drug delivery system [J]. Biotechnol Bioeng, 1996, 52: 96.[8]Domb AJ, Maniar M. Absorb biopolymers derived from dimmer fatty acids [J].J Polym Sci PartA-1, 1993, 31:1275.[9]Fung LK, Ewend M, SillsA, et al. Investigation of the vitro release of gentamicin from a polyanhydride matrix[J]. J Neurosurg , 1991, 74 (3): 441.[10]Laurencin CT, Garhart T, Witschger P, et al. Bioerodible polyanhydrides for antibiotic drug delivery[J]. J Orthop Res,1993, 11(2): 256.Synthesis of pH-sensitive Polymeric Hydrogel and Studiesof Its Drug Release PropertyZHONG Shi-hua（Hunan Standard Bio-tech Co. Ltd, Yiyang, Hunan 413001, China）Abstract: In this paper, a kind of pH-sensitive hydrogel, poly [NVP-AA-PEGDA] was synthesized from N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP), polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) and acrylic acid (AA) through free radical polymerization, in which azobisisobutyronitrile (AIBN) was used as the free radical initiator and N,N’-methylene bis(acryl-amide) (BIS) as the crosslinking agent. 5-fuorouracil (5-FU), an anti-cancer drug was entrapped in the polymer carrier. The in-vitro release studies were carried out in SIF and SGF buffer solution at 37℃. The results showed that the final equilibrium release percent was small, and release period long, when the drug entrapped was released in buffer solution with low pH value. Moreover, with the decrease of PEGDA content in the sample, the corresponding release curve became flat, release period became long, and final equilibrium release percent decreased.Key words: N-vinyl-2-pyrrolidone; pH-sensitive; hydrogel; drug release（责任编校：端 茗）。
双硒葡聚糖水凝胶的合成及其药物释放行为
双硒葡聚糖水凝胶的合成及其药物释放行为程鹏辉;刘小云;庄启昕【摘要】首先,通过双硒化钠(N a2 S e2)与11-溴-1-十一醇的亲核取代反应合成了一种二羟基二硒化物;然后,通过该二硒化物与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应合成了一种异氰酸根封端的双硒交联剂;最后,通过葡聚糖与该交联剂的反应合成了一种含双硒键的葡聚糖水凝胶.采用核磁共振氢谱(1 H-NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、拉曼光谱(Raman)、旋转流变仪(Rheology)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等表征方法研究了产物的结构、溶胀性能、氧化响应行为、流变性能和体外药物释放行为.结果表明:含双硒键的葡聚糖水凝胶具有氧化响应能力;在没有氧化刺激条件下,该水凝胶24 h的累积药物释放量为45％左右,而在氧化刺激条件下(w(H2 O2)=0.2),只需14 h便可释放90％的负载药物.【期刊名称】《功能高分子学报》【年(卷),期】2019(032)001【总页数】7页(P103-109)【关键词】双硒键;葡聚糖;水凝胶;氧化响应;药物释放【作者】程鹏辉;刘小云;庄启昕【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TB381水凝胶是一种具有三维网络结构并可在水中溶胀的聚合物[1]。
近几十年来，关于水凝胶的研究众多，其研究重点从早期简单的溶胀网络结构转变为现阶段能够对一种或多种环境刺激如pH[2-3]、热[4-6]、氧化还原[7-8]、电场[9]等产生响应的智能材料。
智能水凝胶在药物输送[2, 4, 10]、组织工程[11-12]、细胞培养[13]等领域有着广泛的应用前景。
季铵化壳聚糖 氧化葡聚糖 水凝胶
季铵化壳聚糖、氧化葡聚糖和水凝胶是近年来备受关注的生物医用材料。
它们具有优良的生物相容性和生物降解性，可广泛应用于医学领域的组织工程、药物输送、伤口敷料等方面。
本文将从以下几个方面对这三种生物医用材料进行介绍。
1. 季铵化壳聚糖季铵化壳聚糖是一种阳离子性聚合物，具有良好的生物相容性和抗菌性能。
它可以通过离子交换或共价交联等方法制备成水凝胶，用于组织工程和伤口敷料。
研究表明，季铵化壳聚糖水凝胶对于促进伤口愈合、抑制炎症反应具有良好的效果，并且具有可调控的溶胀性能，使其在药物输送方面也有广阔的应用前景。
2. 氧化葡聚糖氧化葡聚糖是一种阴离子性聚合物，具有较强的亲水性和可溶性。
它可以通过交联反应制备成水凝胶，具有较强的吸水性能和生物相容性，可用于制备人工皮肤、软骨修复材料等。
氧化葡聚糖水凝胶还可以作为药物输送系统，通过控制其孔隙结构和药物的吸附能力，在体内释放药物，达到治疗的效果。
3. 水凝胶水凝胶是一种具有三维网状结构的材料，可以吸收大量的水分并保持稳定的结构。
除了上述的季铵化壳聚糖和氧化葡聚糖，还有许多其他类型的生物医用水凝胶，如明胶、琼脂等。
这些水凝胶材料在组织工程、药物输送、再生医学等领域发挥着重要作用。
总结而言，季铵化壳聚糖、氧化葡聚糖和其他水凝胶材料在生物医用材料领域具有广阔的应用前景。
随着生物医学技术的不断发展，相信这些生物医用材料将会得到更加广泛的应用和研究。
季铵化壳聚糖、氧化葡聚糖和其他水凝胶材料作为生物医用材料，具有许多优越的性能和广泛的应用前景。
在医学领域，它们被广泛应用于组织工程、药物输送、伤口愈合和再生医学等方面。
下面将继续探讨它们在这些方面的应用及未来的发展。
4. 组织工程组织工程是利用生物医用材料、细胞和生长因子等生物学因素制造和修复人体组织的一门新兴学科。
在组织工程中，选择合适的支架材料对于细胞的生长和组织的再生至关重要。
季铵化壳聚糖和氧化葡聚糖水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性，可以作为细胞生长的支架材料。
211133609_酒石酸美托洛尔pH_敏感型水凝胶的制备及质量评价
科学研究创酒石酸美托洛尔pH敏感型水凝胶的制备及质量评价孙飞涵周如冰李苏豪亓洋方邓智勇朱文全*（齐齐哈尔医学院药学院黑龙江齐齐哈尔161006）摘 要：筛选酒石酸美托洛尔pH敏感型水凝胶的最优处方。
通过单因素试验及星点设计—效应面法，得到最优处方，并对其进行质量评价。
酒石酸美托洛尔pH敏感型水凝胶的最优处方为N-琥珀酰壳聚糖的质量0.1g、魔芋葡甘聚糖的质量2.5g、反应温度47.28℃、在人工胃液中的累积溶出度平均值为33.87%、在人工肠液中的累积溶出度平均值为87.56%。
该处方工艺经优化后，制备得到酒石酸美托洛尔pH敏感型水凝胶，该水凝胶对人工胃肠液具有pH敏感性。
关键词：酒石酸美托洛尔pH敏感性水凝胶单因素试验星点设计—效应面法中图分类号：T B332;TS202文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)10(c)-0001-04 The Preparation and Quality Evaluation of Metoprolol TartratepH Sensitive HydrogelSUN Feihan ZHOU Rubing LI Suhao QI Yangfang DENG Zhiyong ZHU Wenquan* (College of Pharmacy, Qiqihar Medical University, Qiqihar, Heilongjiang Province, 161006 China) Abstract: To screen the optimal formulation of metoprolol tartrate pH sensitive hydrogel. The optimal prescription was obtained by Single Factor Test and Central Composite Design-Response Surface method, and its quality was evaluated. The optimal formulation of Metoprolol tartrate pH sensitive hydrogel was as follows: the mass of N-succinylchitosan was 0.1g, the mass of konjac glucomannan was 2.5g, the reaction temperature was 47.28℃, the average cumulative dissolution in artificial gastric juice was 33.87%, and the average cumulative dissolution in artificial intestinal juice was 87.56%. After the formulation and process were optimized, the pH sensitive hydrogel of metoprolol tartrate was prepared. The hydrogel was pH sensitive to artificial gastrointestinal fluid.Key Words: Metoprolol tartrate; pH sensitive; Hydrogel; Single factor test; Central Composite Design-Response Surface method酒石酸美托洛尔作为一种选择性的β1受体拮抗剂，对β1受体有阻断作用，可用于治疗心绞痛、高血压等心血管类疾病［1-2］。
pH_温度双重敏感的PDMAEMA水凝胶的力学性质(1)
第38卷 第3期陕西师范大学学报(自然科学版)Vol.38 No.3 2010年5月Journal of Shaanxi Normal University (Nat ural Science Edition )May.2010 文章编号:167224291(2010)0320050206收稿日期:2009205215基金项目:国家自然科学基金资助项目(20674048).作者简介:余娟,女,硕士,主要研究方向为软物质.3通信作者:刘守信,男,教授,博士,主要从事智能高分子与软物质方面的研究.E 2mail :liushx @.p H /温度双重敏感的PDMAEMA水凝胶的力学性质余 娟, 刘守信3, 房 喻, 姜 宇, 韩晓宇, 叶林静(应用表面与胶体化学教育部重点实验室;陕西师范大学化学与材料科学学院,陕西西安710062)摘 要:以甲基丙烯酸222二甲基胺基乙酯(DMA EMA )为单体,N ,N ′2亚甲基双丙烯酰胺(B IS )为交联剂,过硫酸钾(KPS )为引发剂,在35℃条件下,采用自由基水溶液聚合制备了PDMA EMA 均聚物水凝胶.通过溶胀度测定和环境扫描电镜对凝胶的温度和p H 敏感性进行了研究.利用动态粘弹谱仪进行压缩和蠕变实验,研究了凝胶的力学性质.结果表明:PDMA EMA 凝胶具有温度和p H 双重敏感性,力学性质测试表明凝胶具有一定的强度和良好的黏弹性.关键词:PDMA EMA 水凝胶;p H/温度双重敏感性;力学性质中图分类号:O631 文献标志码:AStudy on mechanical performance of PDMAEMA hydrogel withp H and temperature sensitivityYU J uan ,L IU Sho u 2xin 3,FAN G Yu ,J IAN G Yu ,HAN Xiao 2Yu ,YE Lin 2jing (Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry ,Minist ry of Education ,College of Chemist ry and Materials Science ,Shaanxi Normal U niversity ,Xi ′an 710062,Shaanxi ,China )Abstract :The poly 22(dimet hylamino )et hyl met hacrylate (PDMA EMA )homopolymer hydrogel was prepared by t he f ree radical polymerization in aqueous solution at 35℃,using t he N ,N ′2met hylene bisacrylamide (B IS )as cross 2linker ,potassium persulfate (KPS )as initiator.The p H and temperat ure sensitivity ,morp hology of PDMA EMA hydrogel were st udied by swelling degree measurement s and SEM.The mechanical performance of t his hydrogel was evaluated by compressure and creeping experiment s ,using dynamic mechanical analysis (DMA ).The result s show t hat t he PDMA EMA hydrogel has double sensitivities in temperat ure and p H.The result s from mechanical analysis suggest t hat t he hydrogel has certain intensity and excellent viscoelastic properties.K ey w ords :PDMA EMA hydrogel ;p H /temperat ure 2sensitivity ;mechanical properties 水凝胶是具有三维网络结构的高分子聚合物,它具有良好的吸水性、生物相容性和机械性质,作为软固体物质被广泛应用于生物、医学、化妆品等领域[122].例如,水凝胶常被用作细胞培养的模板,用作人工肌肉、人造软骨、药物传输及化妆补水面膜等.刺激响应性水凝胶[1]是一类能够对外界刺激,如温度、p H 、电场、光、压力和化学物质等产生响应的水凝胶.其中人们对温度和p H 双重敏感性水凝胶很感兴趣.聚N 2异丙基丙烯酰胺是一种温敏性高分子,其水凝胶材料对温度有响应性,它的低临界溶解 第3期余娟等:p H/温度双重敏感的PDMA EMA 水凝胶的力学性质51 温度(L CST )为33℃.当温度高于其L CST 时,PN IPAM 水凝胶会发生从溶胀状态到消溶胀状态的转变[324].聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸是一类p H 敏感性高分子,其水凝胶材料对p H 有响应性.聚甲基丙烯酸222二甲基胺基乙酯(PDMA EMA )[5]是一种对温度和p H 具有双重刺激响应性的高分子,其p H 敏感性和聚(甲基)丙烯酸系相反.陈双基[6]用水溶液聚合法在60℃下合成了PDMA EMA 均聚物水凝胶.陈延锋等用紫外辐射[5,7]的方法制备了PDMA EMA 水凝胶,研究了凝胶溶胀动力学,但这种光引发法本身产率不高.Murat Sen 等[8]采用γ射线辐射[9]的方法制备了PDMA EMA 水凝胶,并分别通过改变加入的PEG 的百分含量和分子量来研究了该水凝胶的孔径大小.本文报道在35℃的条件下,通过自由基水溶液聚合法合成了PDMA EMA 水凝胶,研究了凝胶的温度和p H 敏感性及凝胶的力学性质.该水凝胶具有温度和p H 双重敏感性和良好的黏弹性,与传统的聚(甲基)丙烯酸系凝胶的p H 敏感性相反,PDMA EMA 水凝胶在较低的p H 时(p H 3～5)处于溶胀态,作为缓释材料该凝胶可在一些特殊条件下得到应用.1 实验1.1 试剂和仪器甲基丙烯酸222二甲基胺基乙酯(DMA EMA ),Alp ha 公司,用前经减压蒸馏纯化;N ,N ′2亚甲基双丙烯酰胺(BIS ),分析纯,天津市科密欧化学试剂开发中心;过硫酸钾(KPS ),分析纯,西安化学试剂厂,用前经二次水重结晶;四甲基乙二胺(TEM ED ),分析纯,Aldrich 公司;三羟甲基胺基甲烷(22氨基2羟甲基21,32丙二醇)(Tris ),分析纯,北京益利精细化学品有限公司.Quanta200环境扫描电镜(荷兰Philip s 2FEI 公司);AL P HA1—2真空冷冻干燥仪(德国Christ );Q800DMA 动态粘弹谱仪(美国TA 公司);p HS —3C 精密p H 计(上海精密科学仪器有限公司);AL C —110.4电子天平(德国赛多利斯科学仪器(北京)有限公司).1.2 PDMAEMA 水凝胶的合成称取BIS (0.3999g )于10mL 小烧杯中,加10mL 二次水搅拌使其完全溶解,转入反应器中,量取DMA EMA (1.25mL )混合于其中.在氮气保护下搅拌20min 后,加入KPS (500μL ,0.02g /mL )和TEM ED (24μL ).再继续通氮气除氧10min ,转入模具中,密封.置于35℃的恒温水浴中反应24h 后取出,得到PDMA EMA 水凝胶.制得的水凝胶用蒸馏水纯化,每7h 换一次水,以除去未反应的小分子物质.最后切成(1cm ×1cm ×1cm )凝胶块,冷冻干燥后进行形貌测定和溶胀性能测试,另取凝胶样品进行力学性质测定.1.3 性能表征1.3.1 凝胶的形貌表征 将凝胶样品分别置于p H 为4,7和9的溶液中溶胀,达平衡后,经冷冻干燥,在环境扫描电镜下观察它们各自的形貌.其SEM 图见图1.图1 PDMAEMA 凝胶在pH 4(a)、7(b)和9(c)的介质中溶胀后的SEM 照片Fig.1 SEM photographs of PDMAEMA hydrogel sw olled at pH 4(a),7(b)and 9(c)aqueous media respectivelya.p H =4;b.p H =7;c.p H =9.1.3.2 凝胶的温度和p H 敏感性 为了研究凝胶的温度和p H 敏感性,分别测定了凝胶在不同p H 的介质和在不同温度下的溶胀行为.取三块大小基本相同的干凝胶,分别称出重量,记为W d .然后分别在p H 值为4和9的Tris 2HCl [10]缓冲溶液及p H 值为7的去离子水中溶胀,每隔一定时间取出后,用滤纸擦干表面水分后称重,按下式计算其溶胀度[11212]:52 陕西师范大学学报(自然科学版)第38卷SD=(W t-W d)/W d,其中,W d为干凝胶的重量(g),W t为溶胀到t时刻凝胶重量(g).凝胶在三种不同p H介质中的溶胀动力学曲线见图2.再取5块质量相同的干凝胶,分别置于温度为20、30、45、50和60℃恒温水浴中,每隔一定时间取出,擦干表面水分称其重量,按上式计算水凝胶的溶胀度.1.3.3 凝胶的力学性质 把3块新制备的凝胶置于蒸馏水中分别溶胀0d,2d和4d,用打孔器截取圆盘状的凝胶样品,分别记为P1,P2和P3,然后在动态粘弹谱仪上进行压缩实验.另取3块新制备的凝胶分别置于p H值为4,7和9的Tris2HCl缓冲溶液中溶胀24h后进行压缩实验.再另取新制备凝胶经蒸馏水溶胀24h后,在不同应力作用下进行蠕变实验.由于PDMA EMA均聚物水凝胶具有一定的韧性和弹性,可将其进行拉伸和打结实验.2 结果与讨论2.1 凝胶的形貌图1的a、b、c分别表示PDMA EMA均聚物水凝胶在p H值为4、7和9的溶液中溶胀,经冷冻干燥处理后的SEM图.图1a为酸性介质中PDMA EMA凝胶的SEM 图.从图中可以看出该凝胶的网孔较大,而且是一种纤维状的三维网络结构.这种网络结构预示着凝胶具有良好的柔韧性和弹性.PDMA EMA凝胶在酸性介质中网孔较大是因为在酸性介质中, PDMA EMA聚合物链上侧基上的叔胺基(二甲基胺基)质子化,使聚合物链带上正电荷,正电荷之间的相互排斥作用使PDMA EMA聚合物链[13]表现为伸展构象.凝胶的纤维状三维网络结构表明凝胶一定的韧性和弹性.图1b为p H值为7的溶液中PDMA EMA凝胶的SEM图.可以看出图1b与图1a有所不同,图1b尽管也是三维网络结构,但是网孔变小,成为一种类似于孔道的结构.纤维状网络结构收缩,孔壁变厚.因为在中性介质中,PDMA EMA聚合物链上侧基上的叔胺基质子化作用大减少,凝胶网络的网孔变小,孔壁变厚.图1c为p H值为9的碱性介质中PDMA EMA 凝胶的SEM图.在碱性介质中,PDMA EMA聚合物链上的叔胺基去质子化,加上PDMA EMA聚合物链的疏水相互作用使凝胶孔径明显变小,孔壁较厚,孔道紧密.2.2 凝胶的温度和pH敏感性图2为PDMA EMA凝胶分别在p H值为4、7和9的Tris2HCl缓冲溶液中的溶胀动力学曲线.可以看出PDMA EMA凝胶具有p H敏感性[5].在测试的时间范围内,凝胶在p H值为9的缓冲溶液中溶胀时,溶胀度SD要小得多,且随时间的增加,SD 变化较慢.凝胶在p H值为4的缓冲溶液中溶胀时,其溶胀度SD有了较大幅度的提高,且SD的变化较图2 PDMAEMA凝胶在不同pH介质中的溶胀动力学曲线Fig.2 Sw elling kinetic curves of PDMAEMAhydrogel at medium with different pH valuesa.p H=4;b.p H=7;c.p H=9.快.这可以从PDMA EMA凝胶在酸性介质和碱性介质凝胶网络聚合物链的质子化和去质子化作用得到解释.在p H值为4的酸性介质中,质子化作用使PDMA EMA链获得正电荷,静电排斥作用使凝胶网孔增大,进入孔道中水分子的数目增加、进入速度也加快了,从而形同时间内凝胶的溶胀度变化较快.而在p H值为9的碱性介质中,去质子化作用比较强,凝胶网络高分子链间疏水作用增加,阻碍了水分子进入孔道的速度和数目,凝胶的溶胀度变化较慢.在p H值为7的中性介质中,凝胶的溶胀度SD介于酸性介质和碱性介质之间.在中性介质中PDMA EMA凝胶的质子化作用、去质子化作用和疏水相互作用比较适中.可以看出,PDMA EMA凝胶的p H敏感性有别于传统的聚(甲基)丙烯酸系凝胶.聚(甲基)丙烯酸系凝胶在酸性介质中凝胶的溶胀度比较低,在碱性介质中凝胶的溶胀度比较高.而PDMA EMA凝胶则相反,在酸性介质中凝胶的溶胀度比较高,可作为缓释材料在组织工程、生物医学等领域获得应用以弥补聚(甲基)丙烯酸系凝胶的不足.图3为PDMA EMA干凝胶样品在不同温度下的溶胀动力学曲线.分别测定了PDMA EMA凝胶在20、30、45、50和60℃下的溶胀动力学曲线.在 第3期余娟等:p H/温度双重敏感的PDMA EMA水凝胶的力学性质53图3 PDMAEMA凝胶在不同温度下的溶胀动力学曲线Fig.3 Sw elling kinetic curves ofhydrogel ata.20℃;c.5060℃.在降低.在20,且溶胀速度最快.在60℃时凝胶的溶胀度最低,溶胀最慢.说明PDMA EMA凝胶具有温度敏感性.PDMA EMA均聚物凝胶的L CST约为50℃[14215].在60℃的水浴中,PDMA EMA均聚物水凝胶的SD基本保持不变,说明在60℃时PDMA EMA凝胶中高分子链段表现为压缩构象,凝胶的溶胀度较小,且随时间变化较慢.与60℃不同的是,起始时PDMA EMA凝胶在20℃的SD比较高,随溶胀时间的延长凝胶的溶胀度快速增加.这是由于在20℃时PDMA EMA凝胶中高分子链上侧链胺基与水分子间氢键相互作用占优势,高分子链段表现为伸展构象,为水分子的快速进入孔道奠定了基础,所以凝胶的溶胀度变化较快且比较高.30℃和45℃时,PDMA EMA凝胶溶胀度的变化趋势与20℃的情况基本相似,但随温度的升高凝胶的溶胀度有所降低.温度升高, PDMA EMA凝胶网络整体上亲水性降低,疏水性增加.在50℃时,凝胶的溶胀度明显降低. PDMA EMA凝胶的温度敏感性使其在缓释材料方面会获得应用.2.3 凝胶的力学性能研究图4是PDMA EMA凝胶溶胀不同时间后的动态力学分析(DMA)曲线.该曲线反映了凝胶强度,韧性和弹性[16218].P1,P2和P3分别代表PDMA EMA凝胶在蒸馏水中溶胀0d、2d和4d后的DMA曲线.P1是合成的PDMA EMA凝胶没有在水中溶胀的DMA曲线.从图中可以看出,对于P1来说,即使把静态力施加到10N也不能使其碎裂,此时应变达到96.4%,说明该凝胶具有良好的凝胶强度和韧性.这是因为在凝胶的三维网络结构图4 PDMAEMA凝胶溶胀不同时间后的动态力学分析曲线Fig.4 DMA curves of the sw olled PDMAEMAhydrogels for different timesP1.0d;P2.2d;P3.4d.使得凝胶有一定的弹性和韧性.P2为PDMA EMA 凝胶在水中溶胀2d后凝胶的DMA曲线.当静态力为211N时该凝胶被压碎,这时的应变为8016%.P3为PDMA EMA凝胶在水中溶胀4d后凝胶的DMA曲线.当静态力仅为111N时该凝胶被压碎.结果表明,对PDMA EMA凝胶来说,随着凝胶在水中溶胀时间的增加,凝胶的弹性模量逐渐减少,凝胶所能承受的最大静态力越来越小.因此,凝胶溶胀时间对其强度和韧性有很大影响,凝胶溶胀时间越长,凝胶的强度和韧性越差.图5是PDMA EMA凝胶分别在p H为4、7和9的Tris2HCl缓冲溶液中溶胀24h后所测得的DMA曲线.结果表明,凝胶在p H4的缓冲溶液中溶胀后,在静态力613N时发生碎裂,应变为图5 PDMAEMA凝胶在不同pH值的缓冲溶液中溶胀后的动态力学分析曲线Fig.5 DMA curves of the sw olled PDMAEMAhydrogels in buffer solutions with different pH 9613%;凝胶在p H值为7的缓冲溶液中溶胀后,在静态力319N时发生碎裂,最大应变为93.0%;而凝胶在p H9的缓冲溶液中溶胀后,静态力达13N 凝胶也没有发生碎裂.结果表明溶胀介质的p H的54 陕西师范大学学报(自然科学版)第38卷大小与凝胶强度和韧性有很大影响.介质的p H 越高,PDMA EMA 凝胶的强度和韧性越好,介质的p H 越低,凝胶的强度和韧性越差.在酸性介质中,凝胶网络高分子链质子化作用使凝胶的溶胀度增加,凝胶的张力增大,在外力作用下更易断裂;相反,在碱性介质中,凝胶网络高分子链在去质子化作用和疏水相互作用使凝胶的溶胀度降低,张力减小,在外力作用下不易断裂.蠕变曲线反应了凝胶的黏弹性[19223].25℃时,PDMA EMA 凝胶在6、8、10kPa 的恒应力作用下,凝胶的应变随时间的变化曲线如图6所示.在10min 内给凝胶施加不同的应力,凝胶产生相应的形变。
PLGA-PEG-PLGA温敏水凝胶的制备及其流变学研究
PLGA-PEG-PLGA温敏水凝胶的制备及其流变学研究魏亚超;刘皈阳;张洪峰;陈召红【期刊名称】《药品评价》【年(卷),期】2016(013)012【摘要】Objective: To synthesize the different thermosensitive PLGA-PEG-PLGA copolymers, and investigate the relation between the phase transition temperature, dynamic rheological measurements of the copolymers and ratio of raw materials.Methods: The triblock copolymers PLGA-PEG-PLGA were synthesized by ring-opening polymerization of D, L-lactide and glycolide with polyethylene glycol (PEG) in the presence of stannous octoate. A single test-tube inverting method was employed to determine the phase transition temperature; the Anton Paar MCR301were employed to investigate dynamic rheological.Result: If the ratio of ingredient was different, the phase transition temperature and dynamic rheological were different too.Conclusion: We can control the phase transition temperature and dynamic rheological of the copolymers by change the molecular weight of PEG, the ratio of polymerization of D, L-lactide and glycolide used and the concentrations of the copolymers.%目的：合成不同的PLGA-PEG-PLGA温敏水凝胶，并研究水凝胶相变温度及流变学与原料比例的关系。
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pH敏感的GMA修饰葡聚糖水凝胶的制备与体外释药研究(1)】目的:研究用于控释体系中的可生物降解的pH敏感水凝胶的制备方法及其智能释药特性. 方法：过硫酸铵（APS）和四甲基乙二胺(TEMED)作引发体系，甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)修饰的葡聚糖(GMAdex)与丙烯酸(AAc)自由基共聚制备水凝胶. GMAdex中GMA的取代度（DS）用核磁共振测定. 在无酶的人工胃液与人工肠液中测定凝胶的平衡溶涨率，并分别测定载有平阳霉素的水凝胶在两种释放介质中的释药曲线. 结果：GMA的取代度是10.5，凝胶在人工肠液中的溶涨率明显大于人工胃液，释放平阳霉素的速率也明显快于胃液. 24 h后，人工胃液与肠液中的累积药物释放率分别为22%和43%. 结论：聚(GMAdex/AAc)水凝胶的溶涨与释药具有pH敏感性.【关键词】葡聚糖；丙烯酸；水凝胶；pH敏感；溶涨；药物释放0引言水凝胶具有良好的物理化学性质和生物相容性，与疏水聚合物相比，水凝胶与被固定在其中的药物或生物活性分子的相互作用极其微小，可使被固定的物质长时间的保持活性. 因此水凝胶在药物控制释放等领域有着广泛的应用. 特别是环境敏感水凝胶作为智能聚合物为设计和制备自调式给药系统和生物工程方面的多种新应用提供了可行性［1］. 它们的特点是随着温度、pH值、离子强度及超声波等外界标志的微小变化，多孔凝胶的相体积会发生较大变化，内含物的释放速度急剧变化，而一旦标志物恢复，相体积与内含物释放速度也恢复原状，此即智能化可逆性响应. 甲基丙烯酸缩水甘油酯（glycidyl methacrylate, GMA）修饰葡聚糖(dextran, dex)水凝胶具有生物可降解性［2］，通过凝胶网络控制药物或蛋白的释放，但不具备智能化响应特性［3］. 聚丙烯酸水凝胶具有良好的pH响应性，但机械强度较差，限制了其在药物载体方面的应用. 我们将GMA修饰dex(GMAdex)与丙烯酸(AAc)共聚，得到了既有pH 响应性、又有一定生物降解性及机械强度的新型水凝胶，并以平阳霉素做药物模型，研究了其酸敏释药特性.1材料和方法1.1材料dexT40，北京夏斯生物科技公司进口分装；GMA，百灵威科技有限公司；4（N, N二甲氨基）吡啶（DMAP），湖南海利高新化工有限公司进口分装；四甲基乙二胺（TEMED），上海生工进口分装；平阳霉素（PYM），中国药品生物制品检定所；过硫酸铵（APS），丙烯酸(AAc)，二甲基亚砜（DMSO），分析纯，西安化学试剂厂；AAc经减压蒸馏除去阻聚剂；无酶人工胃液（SGF，pH 1.2）与人工肠液(SIF，pH 7.2)自制，SGF缓冲液(在1 L蒸馏水中溶解2 g NaCl和7 mL浓HCl)；SIF缓冲液(118 mL 0.2 mol/L的NaOH和250 mL 0.2 mol/L KH2PO4混合后用蒸馏水定容为1 L)；5 mL一次性无菌注射器,威海市医用高分子有限公司；BECKMANDU600紫外分光光度计；体外释药装置自制.1.2方法1.2.1GMAdex的制备参照文献［4］方法并加以改进. 10 g dex T40溶解在90 mL DMSO中，通氮气，将DMAP 2 g和GMA 1.46 g依次加入，完全溶解后，30℃下搅拌反应30 h (Fig 1), 反应液滴加至400 mL无水乙醇中，静置后抽滤得白色沉淀. 沉淀溶解在4℃ 20 mL双蒸水中，浓盐酸调节pH 7~8，于去离子水中彻底透析（4℃，4 d），冷冻干燥，得白色绒毛状产物即为GMAdex，1HNMR测定取代度(DS，每100个脱水葡糖苷单元含有甲基丙烯酸基团的数目).1.2.2GMAdex/AAc水凝胶的制备称取一定量GMAdex（GMAdex与AAc的质量比为1∶2）溶于pH 8.0的磷酸盐缓冲溶液中；再将一定量AAc溶于适量100 g/L NaOH溶液中，调至中性，氮气保护下，将两者混合；加入微量APS与TEMED，搅拌均匀后迅速吸入注射器中，密封，37℃下反应48 h. 将制备好的水凝胶从注射器中缓缓推出，切成2~3 mm厚的圆片，置于双蒸水中浸泡48 h，除去残余引发剂和单体等杂质，真空干燥后备用.1.2.3溶胀与溶胀率的测定干凝胶（Wd）37℃分别放入pH 1.2及pH7.2~7.6人工胃液与肠液中，在预定的时间间隔取出，用滤纸吸干表面水分，称质量，直至溶胀平衡，凝胶质量不再增加（Ws），根据公式SR=(Ws-Wd)/Wd 计算出溶胀率.1.2.4药物释放实验10 mg GMAdex/AAc干凝胶放在10 mL (5 g/L)平阳霉素饱和溶液中浸泡48 h，室温干燥后，根据质量差计算载药率. 将含药物的干凝胶块分别放入(37.0±0.5)℃人工胃液、人工肠液中，在设定的时间点定时取样2 mL，立即补加等量同质人工胃液与肠液，在设定的时间点用紫外分光光度法测定累积药物释放量.2结果1HNMR测得GMAdex的取代度DS10.5，符合文献报道的GMAdex水凝胶的降解条件(DS<13)［5］. 溶胀实验表明GMAdex/AAc水凝胶在酸性条件下的溶胀率远远小于在碱性条件下的溶胀率，具有明显的酸敏特性（Fig 2），凝胶在人工胃液与肠液中溶胀20 h后达到溶胀平衡，溶胀率分别为8.3，38.9. 凝胶含水率80.2%，载药率6.2%，载药凝胶在人工胃液中的释药速率明显低于人工肠液（Fig 3），吸收药物凝胶在人工肠液中12 h药物累积释放率约为43%，而在人工胃液中仅释放22%.作者：吴红，张镇西，吴道澄，任波，苏丹【关键词】药物释放Preparation and in vitro evaluation of pH sensitive本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。
3讨论本研究中把具有酸敏特性的AAc接枝到具有一定强度的dex载体上，以制备pH响应型、可降解水凝胶. 在载体表面产生自由基是最为有效的制备接枝水凝胶的技术，单体可以通过共价键连接到载体上. 因此本实验中，首先在dex结构中引入反应活性很高的双键，反应单体GMA含量越高，DS越大，凝胶机械强度也越大，溶胀率随之越低，因此应选择合适的DS，以满足水凝胶既有良好的溶胀性能，又有一定力学强度的需. 因DS13以上的GMAdex难以降解，因此制备了DS10.5的GMAdex，凝胶含水率在78%~82%之间.3.1凝胶制备制备酸敏葡聚糖凝胶时，我们发现GMAdex的DS,原料配比、反应促进剂TEMED的用量及反应介质的pH值等对凝胶的形成均有影响. 当单体总浓度大于15%时，凝胶易形成非均匀区，甚至出现乳白色非透明体. 当单体总浓度小于5%时，凝胶质地太软不便实验操作. 随着AAc含量的增大，凝胶产率下降，可能是因为AAc达到一定浓度与TEMED生成盐，减弱了TEMED的引发效率. GMAdex的取代度越高，越有利于凝胶的形成，但易形成非透明体. 反应促进剂的加入，使得反应在几分钟内既能形成凝胶，TEMED用量越多，反应越快，凝胶产率也越高. 但用量过多，易产生气泡或形成非均匀区，影响凝胶的性能. 此外，反应介质的pH值对凝胶的形成也有较大的影响，pH 8.0~8.5，凝胶产率最高［6］.3.2凝胶溶胀及药物释放GMAdex/AAc水凝胶对pH值有可逆的溶胀消溶胀响应，这个响应主受凝胶内部累积的可扩散离子产生的离子渗透压的影响［7］. GMAdex/AAc酸敏水凝胶在SIF缓冲溶液中的溶胀率高于SGF中的，使得药物易于在SIF缓冲溶液中释放出来. 通过对不同配比原料组分的研究，发现随着AAc含量的增大，中性（或碱性）条件下的溶胀率增大，但酸性条件下的溶胀率降低. 也就是说，凝胶的pH敏感性随着AAc含量的增加而增大，因此可通过调节AAc的含量控制凝胶的溶胀与收缩，从而控制药物的释放. 实验中我们发现，不同配比的GMAdex/AAc水凝胶在开始的2 h，在人工肠液中的溶胀率均略高于人工胃液，这可能与人工肠液与胃液不同的离子强度有关. 此外，GMAdex的取代度及凝胶含水率也会影响凝胶的溶胀与药物的释放. DS越大，GMAdex含量越高，溶胀率越低，凝胶体系对pH值的响应性也随之降低；凝胶含水率越高，药物释放速率越快［8］.3.3凝胶降解性近年来，生物可降解材料在药物载体中的应用越来越受到关注［9,10］. DS 10.5的GMAdex在体内dex酶的作用下可完全降解，但GMAdex/AAc酸敏凝胶的降解性还没有得到完全证实，还需进一步的研究［4］. AAc含量的增加，虽然有利于凝胶体系的pH响应性，但同时也会影响凝胶体系的机械强度及生物可降解性. 另外，我们在选取牛血清白蛋白（BSA）作模型药物时，发现BSA在人工胃液与肠液中的释放没有明显差异，可能是因为BSA分子较大，载药时只能表面吸附，难以通过凝胶网络进入凝胶内部，提示我们对于大分子药物，应采用包埋的方式载药，而且这类大分子的释放与凝胶的降解有关. 相关研究见后续报道.【参考文献】［1］吴道澄, 万明习, 吴红. 智能化释药载体纳米凝胶的制备及其释药特性［J］.第四军医大学学报,2001;22(8):767.Wu DC, Wan MX, Wu H. Preparation and release characteristics of intelligent nanogel［J］. J Fourth Mil Med Univ, 2001;22(8):767.［2］ Franssen O, van Ooijen RD, de Boer D, et al. Enzymatic degradation of methacrylated dextrans［J］. Macromolecules,1997;30(24):7408-7413.［3］ Franssen O, Vandervennet L, Roders P, et al. Degradable dextran hydrogels: Controlled release of a model protein from cylinders and microspheres［J］. J Control Release, 1999;60(23):211-221.［4］ Chiu HC, Wu AT, Lin YF. Synthesis and characterization of acrylic acidcontaining dextran hydrogels［J］. Polymer,2001;42(8):1471-1479.［5］ van DijkWolthuis WNE, Talsma H, Kettenesvan den JJ, et al. Synthesis, characterization and polymerization of glycidyl methacrylate derivatized dextran［J］. Macromolecules, 1995;28(22): 6317-6322.［6］ Franssen O, Vos OP, Hennink WE. Delayed release of a model protein from enzymaticallydegrading dextran hydrogels［J］. J Control Release, 1997;44(23):237-245.［7］ Chiu HC, Lin YF, Hsu YH. Effects of acrylic acid on preparation and swelling properties of pH sensitive dextran hydrogels ［J］. Biomaterials, 2002; 23(4):1103-1112.［8］ Chiu HC, Lin YF, Hsu YH. Effects of acrylic acid on preparation and swelling properties of pHsensitive dextran hydrogels ［J］. Biomaterials, 2002;23(4):1103-1112.［9］ Zhang XZ , Wu DQ, Chu CC. Synthesis and characterization of partially biodegradable, temperature and pH sensitive DexMA/PNIPAAm hydrogels［J］. Biomaterials, 2004;25(19):4719-4730.［10］ Zhang Yl, Chu CC. Biodegradable dextranpolylactide hydrogel network and its controlled release of albumin［J］. J Biomed Mat Res, 2001;54(1):1-11.。