pH敏感型水凝胶在药物递送中的研究进展
水凝胶的应用和研究进展
水凝胶
水凝胶是一类具有亲水基团，能被水溶胀但不溶于水 的具有三维网络结构的聚合物。它在水中能够吸收大量的 水分显著溶胀，并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结 构而不被溶解。
智能水凝胶能够感知外界刺激的微小变化，如温度、 pH值、离子强度、电场、磁场等，并能够对刺激发生敏 感性的响应，常通过体积的溶胀或收缩来实现。
结语
水凝胶是一种迅速发展的新型功能高分子材料。 对其环境敏感性行为的研究、发展和应用具有不可估 量的前途。
然而，大多数凝胶材料响应时间太长，力学性能 有待改善等限制了其实际应用，因此围绕凝胶材料性 能的改善还有大量工作要做。
化妆品
水凝胶面膜也叫凝水膜。顾名思义，其具有强大的凝集水 分的功能，它以水为分散介质，当把凝胶贴到皮肤上时， 受到体温的影响，凝胶内部的物理结构从固态变成液态， 并渗透到皮肤里。因此，在以水凝胶为基地材质的面膜内 注入胶原蛋白、透明质酸、熊果苷、烟酰胺等有效成分， 可制成多种功能的面膜。
相较于传统材质面膜，水溶性水凝胶的果冻状精华成分不 易蒸发、干燥，其退热舒缓的效果对急性皮肤损伤（如过 敏、长痘、擦伤）有良好效果。
水凝胶的研究进展
水凝胶所具有的优异性能已经并还在引起人们的广 泛兴趣，使其研究与开发、生产与销售得到长期发展。 然而，随着水凝胶应用领域的扩展而对其性能提出了更 高要求，研制和开发性能更为优良的高分子水凝胶材料 已成为目前的研究热点，其中环境敏感性高分子水凝胶 材料、超强吸水高分子水凝胶材料的吸液速率、耐盐性 和凝胶强度的提高则得到人们的广泛关注。
温敏性水凝胶
温度敏感性水凝胶的响应性依赖于温度的变 化，能感应温度的变化而改变自身的状态或溶胀 而收缩，在临界相转变温度发生体积突。根据水 凝胶溶胀比受温度的影响情况，可将其分为高温 收缩型水凝胶和低温收缩型水凝胶。高温收缩型 水凝胶在在LCST附近随温度升高而迅速下降，反 之升高。而低温收缩型水凝胶恰好相反。
海藻酸钠水凝胶药物释放
海藻酸钠水凝胶及在药物释放中的应用(武汉大学化学院2013级研究生)摘要：海藻酸钠具有良好的生物相容性，pH值敏感性，可在温和的条件快速的形成水凝胶，水凝胶通常是由亲水性或两亲性高分子链组成的三维网状结构，它能显著的溶胀于水但是不溶解于水，由于水和凝胶网络的亲和性，水可能以键合水、束缚水和自由水等形式存在于高分子网络中而失去流动性，因此纳米凝胶能够保持一定的形状。
它们可以作为一种药物载体，而且也可以通过盐键，氢键或者疏水作用自发的结合一些生物活性分子。
海藻酸钠作为药物载体已被广泛研究。
本文主要对海藻酸钠的结构与性能、水凝胶的制备与应用做简要概述。
关键词：海藻酸钠水凝胶释药0 引言高分子凝胶是由三维网络结构的高分子和溶胀介质构成，网络可以吸收介质而溶胀，介质可以是气体或者液体。
以水为溶胀介质的凝胶称为水凝胶[l]。
一般情况下，水凝胶同时具有固体和液体的性质。
比如，水凝胶具有一定的形状，并可以通过一定的方式改变其形状，具有固体的性质。
又比如，在溶胀的水凝胶中，所含有的水分子具有较大的扩散系数，这和液体的性质相类似[2]。
但是水凝胶所含有的水可以有几种存在状态，如束缚水、自由水等[3]，这又与一般的液体特性不同。
同时，水凝胶还呈现出体积相转变现象，即水凝胶的体积会随着外界的温度、pH值、离子强度、光、电场强度的变化而变化[4]一般将具有这种相变的水凝胶称为智能水凝胶。
由于这些奇特的性质，水凝胶被广泛地应用于卫生、医药、食品、农业、建筑等领域。
近年来，由于智能水凝胶在药物的控制释放、基因传送、组织工程等领域的应用前景诱人，因此，科学工作者对智能水凝胶的研究十分活跃。
水凝胶根据来源不同可以分为合成类水凝胶和天然类水凝胶。
合成类水凝胶常用的单体有丙烯酸及其衍生物、丙烯酞胺及其衍生物等，合成水凝胶具有较好的稳定性，但其生物降解性和生物相容性较差。
如常用的丙烯酞胺类物质及其衍生物生物相容性较差，且不可降解，还可能会对人体产生毒副作用[5]。
抗肿瘤pH敏感型纳米载体递送系统的研发现状与未来趋势分析
抗肿瘤pH敏感型纳米载体递送系统的研发现状与未来趋势分析癌症，这个让人闻之色变的字眼，一直是医学界努力攻克的难题。
随着科技的进步，纳米技术在抗肿瘤药物递送系统中的应用日益广泛，为癌症治疗带来了新的希望。
特别是pH敏感型纳米载体，以其独特的优势，在提高药物疗效、减少副作用方面展现出巨大潜力。
今天，咱们就来聊聊这抗肿瘤pH敏感型纳米载体递送系统的现状和未来趋势，从三个核心观点出发，结合数据深入剖析。
一、pH敏感型纳米载体的独特优势1. 精准定位，减少副作用传统的化疗药物在杀死癌细胞的也会对正常细胞造成不小的伤害，导致一系列副作用。
而pH敏感型纳米载体能够巧妙地解决这一问题。
它利用肿瘤组织微环境偏酸性的特点，只在特定pH值下释放药物，就像给药物装上了“智能开关”。
这样一来，药物就能精准地到达肿瘤部位，减少对正常组织的伤害，大大降低了患者的不适感。
2. 提高药物稳定性与生物利用度许多抗肿瘤药物在体内循环过程中容易降解或被代谢，还没等到发挥疗效就已经失效了。
而pH敏感型纳米载体就像药物的“保护伞”，能够有效保护药物不被破坏，延长其在体内的半衰期。
这种载体还能帮助药物更好地穿透肿瘤细胞膜，提高药物在肿瘤组织中的浓度，进一步增强疗效。
二、当前研发现状的深度剖析1. 材料选择与设计目前，用于构建pH敏感型纳米载体的材料种类繁多，包括天然高分子材料如透明质酸、壳聚糖等，以及合成高分子材料如聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）等。
这些材料各有千秋，但共同点在于它们都能响应pH变化。
研究人员正不断探索新材料，以寻找更优的性能组合。
他们尝试通过化学修饰或物理混合的方式，引入具有靶向识别功能的分子片段，使纳米载体能够更精准地识别肿瘤细胞。
2. 制备工艺的优化纳米载体的制备工艺对其性能有着至关重要的影响。
目前常用的制备方法包括乳化溶剂挥发法、纳米沉淀法等。
这些方法各有特点，但都需要进一步优化以提高纳米粒的均一性和载药量。
例如，通过调整乳化剂的种类和浓度、控制搅拌速度和时间等参数，可以有效改善纳米粒的粒径分布和表面性质。
将水凝胶作为药物缓释载体的研究进展
·综述·将水凝胶作为药物缓释载体的研究进展崔 桓，冯松福，陆晓和（南方医科大学珠江医院眼科，广东 广州 510280）[摘要]在采用传统的给药方式（如口服给药、静脉注射给药等）对患者进行药物治疗的过程中，其体内的药物浓度易出现较大幅度的波动，且需要频繁多次为其给药。
采用这种给药方式一方面会使患者的治疗效果大打折扣，易导致其出现不良反应，另一方面还需要设计出多种药物剂型。
因此，如何制备出具有理想药物缓释性能的药物载体是临床医学和制药学领域重要的研究课题。
药物缓释系统（Drug delivery system，DDS）是近年来医疗领域研究的热点。
水凝胶是药物缓释系统最主要的载体之一。
水凝胶具有良好的生物相容性，能适应人体内的不同环境。
本文主要是介绍将水凝胶作为药物缓释载体的最新研究进展。
[关键词]水凝胶；药物缓释系统；药物载体；席夫碱反应；波聚合；自修复[中图分类号]R944 [文献标识码]A [文章编号]2095-7629-（2020）04-0018-03Advances in the study of hydrogels as sustained-release drug carriersCui Huan,Feng Songfu,Lu Xiaohe(department of ophthalmology, pearl river hospital, southern medical university, Guangzhou Guangdong 510280) [Abstract] In the process of drug treatment for patients with traditional drug administration methods (such as oral administration, intravenous administration, etc.), the drug concentration in their bodies is prone to large fluctuations, and it needs to be administered frequently for many times. On the one hand, this method of drug administration will greatly reduce the therapeutic effect of patients and easily lead to adverse reactions. On the other hand, it is also necessary to design a variety of drug dosage forms. Therefore, how to prepare the drug carrier with the ideal drug sustained release properties is an important research topic in the field of clinical medicine and pharmacy. Drug delivery system (DDS) is a hot topic in recent years. Hydrogel is one of the most important carriers of drug sustained release system. Hydrogels have good biocompatibility and can adapt to different environments in human body. This paper mainly introduces the latest research progress of hydrogels as sustained drug release carriers.[key words] hydrogel; Drug slow-release system; Drug carrier; Schiff base reaction; Wave polymerization; Since the repair水凝胶是高分子单体在交联后形成的一种强吸水材料。
综述-pH敏感双亲性聚合物
pH敏感双亲性聚合物的研究进展摘要：pH敏感双亲性聚合物由于具有多种潜在的用途而引起广泛关注。
本文综述了pH敏感双亲性聚合物的概念，组成，分类，合成方法以及在药物输送中的应用，并对其发展趋势进行了展望。
关键词：pH敏感；双亲性；聚合物；共聚物；胶束；脂质体；纳米粒两亲性聚合物是指同一高分子中同时具有对两种性质不同的相(如水相与油相，两种油相，两种不相容的固相等)皆有亲和性的聚合物。
pH敏感性聚合物是其溶液相态能随环境pH、离子强度变化的聚合物。
已有理论研究结果表明，聚合物分子内及分子间交联作用力可以分为以下几种:氢键、范德华力、静电作用和疏水作用力[1]。
在pH响应体系中四种作用力共同起作用引发pH敏感性，其中离子间作用力起主要作用，其它三种作用力起到相互影响、相互制约的作用。
一般来说，具有pH响应性的高分子中含有弱酸性(弱碱性)基团，随着介质pH值、离子强度改变，这些基团发生电离，造成聚合物内外离子浓度改变，并导致大分子链段间氢键的解离，引起体相分子构型或溶解度的改变。
1．pH敏感双亲性聚合物的分类pH敏感双亲性聚合物有两大类：一是聚合物中包含弱酸、弱碱基团和聚电解质的化合物；二是聚合物中有能在酸性条件下水解的连接段[2]。
1.1包含有可离子化的弱酸、弱碱基团的聚合物和聚电解质化合物羧基是典型的弱有机酸聚合物取代基。
这一类可在较低pH下接受质子并在中性和较高pH 下放出质子，如聚丙烯酸(PAA)或聚甲基丙烯酸（PMAA）。
弱有机碱聚合物如聚(4-乙烯基吡啶)在较高pH下接受质子，在较低pH下放质子，如聚[甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯](PDMAEMA)，侧基带有取代氨基，因而在中性或酸性条件下可获得质子[3,4]。
药物载体在酸性或碱性条件下，聚合物中pH敏感基团会水解断裂或极性发生变化，使得聚合物纳米粒子破裂，同时负载其中的药物会被释放出来[5-7]，释放过程中没有药物和载体之间没有化学键的变化。
水凝胶的研究进展
水凝胶（Hydrogel）是一类具有亲水基团， 能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结 构的聚合物。是以水为分散介质的凝胶。 具有网状交联结构的水溶性高分子中引入 一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与 水分子结合，将水分子连接在网状内部， 而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一 种高分子网络体系，性质柔软，能保持一 定的形状，能吸收大量的水
身体积明显增大的现象，这是弹性凝胶的 重要特性，凝胶的溶胀分为两个阶段：第 一阶段是溶剂分子钻入凝胶中与大分子相 互作用形成溶剂化层，此过程很快，伴有 放热效应和体积收缩现象（指凝胶体积的 增加比吸收的液体体积小）
（二）环境敏感性
环境敏感水凝胶
---------又称智能水凝胶，根据环境变化的 类型不同，环境敏感水凝胶又分为如下几 种类型：温敏水凝胶，PH敏水凝胶，盐敏 水凝胶，光敏水凝胶，电场感应水凝胶， 形状记忆水凝胶，非离子型水凝胶溶胀性 只取决于聚合物的化学成分，而与外界环 境无关。
水凝胶在药用高分子材料进展
⑺阿达帕林凝胶:可抑制人类多形核白细胞的化学 趋化反应，并可通过抑制花生四烯酸经脂氧化反 应转化为炎症媒介物来抑制多形白细胞的代谢， 从而缓解由细胞反应介导的炎性反应。适用于寻 常痤疮的皮肤治疗。
⑻冰带是国内首创新产品，采用国际蓄能高分子 材料蓝冰研制而成的高科技绿色环保产品。蓝冰 在常温状态下呈蓝色柔软透明状胶体，热容量是 水的2-3倍，具有蓄冷降温及蓄热保暖的双重功效， 使用方便，安全。
2.化学水凝胶，通过化学键交联形成 的三维网络聚合物，是永久性的。
根据合成材料分类：
1.天然高分子水凝胶
2.合成高分子水凝胶
3.天然和合成高分子杂化水凝胶
水凝胶的性质
水凝胶的研究进展
水凝胶的研究进展俊机哥哥0913010407(广西师范学院化学与生命科学学院09高分班)摘要:本文对水凝胶的制备方法、性质及其应用进行了简单的介绍。
关于水凝胶的制备，我们在文章的介绍了三种方法：单体聚合并交联、聚合物交联、载体的接枝共聚。
关键字: 水凝胶制备性质应用生物医学前言水凝胶这个词最早出现于1960年，当时是由捷克的Wicherle和Lim研制的聚强乙基丙烯酸甲酯。
它本身是硬的高聚物，但它汲取水分后就变成具有弹性的凝胶，故称水凝胶。
水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物，在水中能够汲取大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶化。
水凝胶可由不同的亲水单体和疏水单体聚合而成。
由于其具有三维网络结构，故相对分子质量很高，其交联网络结构主要由化学键、氢键或范德华力等组成。
溶胀时溶液可以扩散进入交联键之间的空间内，交联密度越大，三维网络间的空问就越小，水凝胶在溶胀时汲取的水分也就越少。
由于水凝胶外表不易粘附蛋白质和细胞，故在与血液、体液及人体组织相接触时会表现出良好的生物相容性；其它，水凝胶由于含有大量的水分而非常柔软，并且类似于生物体组织，故作为人体植入物可以减少不良反响。
因此，水凝胶被作为优良的生物医学材料得到广泛应用2。
例如，PVP水凝胶可作为眼科手术中黏弹物质及人工玻璃体材料。
PVA水凝胶可用于关节重建、人工软骨、人工喉及人工玻璃体。
PVA 是第一个被广泛使用在移植方面的水凝胶。
水凝胶已被用做鼻子、面部、缺唇修补、替代耳鼓膜等方面。
水凝胶用做人工软骨、腱以及主动脉接枝不久将被商业化。
其它，水凝胶在日用品，工业用品，农业、土建等领域也有广泛应用。
1 水凝胶的制备1. 1 单体聚合并交联合成水凝胶的单体很多,大致分为中性、酸性、碱性3 种,表1 列出了局部单体及交联剂。
表1水凝胶制备中常用的单体和交联剂水凝胶可以由一种或多种单体采纳电离辐射、紫外照耀或化学引发聚合并交联而得。
一般来说,在形成水凝胶过程中需要参加少量的交联剂。
pH敏感水凝胶的制备与性能研究
pH敏感水凝胶的制备与性能研究摘要由于其对环境响应的特性及在药物输送、化学分离、传感器、催化等方面的潜在应用，环境响应性水凝胶一直深受科研工作者的青睐。
本文以丙烯酸(AA)为单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，采用自由基本体聚合方法制备具有pH敏感特性聚丙烯酸(PAA)水凝胶。
讨论了交联剂用量、促进剂用量、引发剂配比、反应温度等因素对水凝胶合成的影响，并详细研究了该水凝胶的pH响应特性。
在此基础上，探讨了水凝胶对亚甲基蓝污水的吸附作用。
实验表明：较佳合成条件为0.2g MBA、0.3mL促进剂、引发剂配比为0.6:1（亚硫酸氢钠/过硫酸铵），反应温度50°C；且形成的水凝胶具有明显的pH敏感特性，当溶液的pH为14时，其溶胀比可高达自身重量的10倍；实验中还发现该凝胶对亚甲基蓝溶液表现出良好的吸附效果。
关键词：水凝胶；聚丙烯酸；pH敏感ABSTRACTThe stimuli-responsive hydrogels continued to draw attention due to their specific properties and potential applications in fields, including drug delivery, chemical separations, sensors, and catalysis. In this paper, pH-sensitive polyacrylic acid (PAA) hydrogels were synthetized using acrylic acid as monomer and N,N'-Methylene-bisacrylamide (MBA) as crosslinking agent by the radical polymerization in bulk. The factors of the crosslinker and accelerator dosage, ratio of initiator, reaction temperature were discussed on the synthesis of hydrogels, and then the pH-responsive performance of the above hydrogels were studied at the different pH solution in detail. Furthermore the adsorption properties of hydrogels were examined on the stimulative sewage containing the methylene blue. The results showed that the optimum reaction conditions were 0.2g MBA, 0.3mL accelerator, ratio of initiator 0.6:1 (sodium bisulfite/ ammonium persulfate), temperature 50℃respectively. The obtained hydrogel had the obvious pH-sensitive properties, when the solution was 14, the swelling ratio (SR) could run up to 10, and the hydrogels also had the adsorbability of the methylene blue solution.Keywords:hydrogel; polyacrylic acid; pH-sensitive目录绪论 (1)前言 (1)1.1 水凝胶吸水机理 (1)1.2 水凝胶分类 (2)1.2.1 根据水凝胶对环境的不同敏感特性分类 (2)1.2.2 根据凝胶网络上的电荷性质分类 (2)1.2.3 根据凝胶原料的来源分类 (3)1.2.4 根据水凝胶对外界环境的敏感程度进行分类 (3)1.3 水凝胶的制备 (3)1.3.1 自由基聚合 (3)1.3.2 溶液聚合 (4)1.3.3 反相悬浮法 (4)1.3.4 反相乳液聚合 (4)1.3.5 辐射聚合 (4)1.3.6 水溶性高分子的交联 (5)1.3.7 物理交联水凝胶 (5)1.4 水凝胶的应用 (5)1.4.1 农林园艺方面 (5)1.4.2 生理卫生用品方面 (5)1.4.3 医疗及医药方面 (6)1.4.4 工业及其他方面 (6)1.5 pH 敏感性水凝胶的作用原理 (6)1.6 pH敏感水凝胶的合成 (7)1.7 水凝胶在染料吸附方面的研究现状 (7)1.8 本研究目的及意义 (7)2.实验部分 (8)2.1实验仪器与试剂 (8)2.1.1 实验原料与试剂 (8)2.1.2 仪器与设备 (8)2.2 实验方法 (8)2.2.1聚丙烯酸水凝胶的合成 (8)2.2.2在不同pH值下水凝胶溶胀性能测试 (10)2.2.3水凝胶对亚甲基蓝的吸附性能测试 (10)3.结果与讨论 (12)3.1水凝胶的合成工艺 (12)3.1.1交联剂的影响 (12)3.1.2促进剂的影响 (12)3.1.3引发剂配比的影响 (13)3.1.3水凝胶合成示意图 (14)3.2水凝胶的pH敏感性测试 (14)3.2.1水凝胶的纯化 (14)3.2.2 pH的调制及测定方法 (14)3.2.3 溶胀比SR的测定 (15)3.3 水凝胶的吸附性能测试 (15)3.3.1水凝胶用量对吸附动力学关系性的影响 (16)3.3.2溶液pH对亚甲基蓝吸附率的影响 (17)结论 (18)致谢 (18)参考文献 (19)绪论前言水凝胶是一种含有亲水基团能在水中溶胀而不溶解的具有三维网络结构的轻度交联高分子聚合物，是一种特殊的软湿性材料[1]。
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。
水凝胶应用现状及研究进展
水凝胶应用现状及研究进展作者：杨家杰来源：《西部论丛》2018年第12期摘要：水凝胶（Hydrogel）是以水为分散介质的凝胶。
具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。
是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。
本文主要叙述了水凝胶的研究历史、形成原理、分类、制法，简要介绍了其应用现状，并对展望其研究进展。
关键词：水凝胶高分子材料研究应用一、研究历史1、美国约翰·霍普金斯大学医学院报告称，他们开发出一种新型水凝胶生物材料，在软骨修复手术中将其注入骨骼小洞，能帮助刺激病人骨髓产生干细胞，长出新的软骨。
在临床试验中，新生软骨覆盖率达到86%，术后疼痛也大大减轻。
论文发表在2013年1月9日出版的《科学·转化医学》上。
2、埃里希还说，研究小组正在开发下一代移植材料，水凝胶和黏合剂就是其中之一，二者将被整合为一种材料。
此外，她们还在研究关节润滑和减少发炎的技术。
3、加拿大最新的研究显示，水凝胶（Hydrogel）不仅有利于干细胞（Stem cell）移植，也可加速眼睛与神经损伤的修复。
研究团队指出，像果冻般的水凝胶是干细胞移植的理想介质，可以帮助干细胞在体内存活，修复损伤组织。
4、中国科学院兰州化学物理所研究员周峰课题组利用分子工程，设计制备出一种具有双交联网络的超高强度水凝胶，大大提高了水凝胶的机械性能。
相关研究已发表于《先进材料》。
5、据国外媒体报道，美国加州大学圣迭戈分校的纳米科学工程师日前研发出了一种凝胶，这种凝胶中含有能够吸附细菌毒素的纳米海绵。
这种凝胶有望用于治疗抗药性金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA。
这种细菌产生了对所有青霉素的抗药性，常常被称作“超级细菌”）导致的皮肤和伤口上的感染。
水凝胶在药物递送系统中的应用研究
水凝胶在药物递送系统中的应用研究水凝胶在药物递送系统中的应用研究摘要：水凝胶是一种高分子聚合物材料,具有良好的生物相容性和可控释药性能。
本文综述了水凝胶在药物递送系统中的应用研究进展。
首先介绍了水凝胶的基本特性，包括化学结构、物理性质、毒性等。
其次，总结了将水凝胶应用于药物递送系统的主要方法和技术，如水凝胶微球、水凝胶纳米粒子、水凝胶薄膜等。
接着，详细讨论了水凝胶在不同药物递送系统中的应用，包括胶束递送系统、纳米颗粒递送系统、胶囊递送系统等。
最后，展望了水凝胶在药物递送系统中的未来发展方向。
通过本文的全面综述，可以更好地了解水凝胶在药物递送系统中的应用及其潜在的临床应用前景。
关键词：水凝胶、药物递送系统、水凝胶微球、水凝胶纳米粒子、水凝胶薄膜、胶束递送系统、纳米颗粒递送系统、胶囊递送系统一、引言药物递送系统是近年来药物研究领域的热点之一。
传统的药物递送方式存在很多问题，如药物的快速代谢和排泄、低生物利用度、不良反应等。
因此，寻找一种高效且安全的药物递送系统具有重要意义。
水凝胶材料由于其独特的化学结构和物理性质，在药物递送系统中得到了广泛的应用。
本文将综述水凝胶在药物递送系统中的应用研究，以期为相关领域的进一步研究提供参考和指导。
二、水凝胶的基本特性水凝胶是一种高分子聚合物材料，具有很好的水溶性和水凝胶性。
其基本特性主要包括以下几个方面。
2.1 化学结构：水凝胶可以是天然的或合成的，其化学结构有多种，如聚合物、蛋白质、多糖等。
不同的化学结构决定了水凝胶的生物相容性和物理性质。
2.2 物理性质：水凝胶的物理性质主要包括形态、吸水性、稳定性等。
水凝胶可以呈现多种形态，如微球、纳米粒子、薄膜等。
水凝胶具有良好的吸水性能，能够吸附溶液中的药物，并通过渗透压控制释放。
水凝胶的稳定性很高，可以在体内长时间稳定地释放药物。
2.3 毒性：水凝胶材料的毒性是衡量其生物安全性的重要指标。
目前大部分水凝胶材料都被证明具有良好的生物相容性和低毒性。
pH敏感药物释放系统研究
1.实验方法是研究pH敏感药物释放系统的关键手段，包括光谱法、电导率法、色谱法等多种 方法。 2.实验结果可以通过图像分析软件进行处理，得到精确的数据和图表。 3.实验方法的选择需要根据研究目的和条件来确定。
pH敏感药物释放系统的设计与构建
▪ 模拟和预测技术的发展
1.模拟和预测技术可以帮助研究人员理解和预测pH敏感药物释放系统的性能。 2.常见的模拟和预测方法包括分子动力学模拟、有限元分析、统计力学等。 3.模拟和预测技术的发展将为pH敏感药物释放系统的优化设计提供有力支持。
▪ pH敏感药物释放系统的研究进展
1.近年来，科研人员已经开发出了许多新型的pH敏感药物释放 系统，如聚合物纳米粒子、脂质体、微囊等。 2.这些新型系统不仅可以改善药物的稳定性，还可以实现更精 确的药物控制释放。 3.随着技术的发展，未来的pH敏感药物释放系统可能会更加智 能化和个性化。
引言
▪ pH敏感药物释放系统的发展趋势
pH敏系统的药物稳定性是评价其性能的重要指标 之一。 2.pH敏感药物释放系统应具有良好的药物稳定性，以保证药物 在体内的稳定性和有效性。 3.pH敏感药物释放系统的药物稳定性受药物的性质、载体的性 质、pH值等因素影响。
▪ 药物靶向性
1.pH敏感药物释放系统的药物靶向性是评价其性能的重要指标 之一。 2.pH敏感药物释放系统应具有良好的药物靶向性，以提高药物 的治疗效果。 3.pH敏感药物释放系统的药物靶向性受药物的性质、载体的性 质、pH值等因素影响。
数智创新 变革未来
pH敏感药物释放系统研究
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1. 引言 2. pH敏感药物释放系统的基本原理 3. pH敏感材料的选择与制备 4. pH敏感药物释放系统的设计与构建 5. pH敏感药物释放系统的性能评价 6. pH敏感药物释放系统在药物递送中的应用 7. pH敏感药物释放系统的发展趋势 8. 结论
水凝胶作为眼部药物控释系统载体的研究进展
D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．２０９６－６１１３．２０２１．０１．０２６引用格式:王㊀争,梁㊀亮,陈玢琳．水凝胶作为眼部药物控释系统载体的研究进展[J ]．巴楚医学,２０２１,４(１):１１５Ｇ１１９．基金项目:国家自然科学基金项目(N o :８１７７０９２０)作者简介:王㊀争,女,硕士在读,主要从事眼科疾病研究.E Ｇm a i l :１０３３５６３９７０＠q q．c o m 通讯作者:梁㊀亮,男,博士,教授㊁主任医师,主要从事眼科疾病研究.E Ｇm a i l :l i a n g l i a n g４１９５１９＠１６３．c o m 水凝胶作为眼部药物控释系统载体的研究进展王㊀争㊀梁㊀亮㊀陈玢琳(三峡大学第一临床医学院[宜昌市中心人民医院]眼科&三峡大学眼科研究所,湖北宜昌㊀４４３００３)摘要:水凝胶具有良好的生物相容性㊁可降解性㊁生物粘附性㊁智能性和缓释功能,载药的水凝胶可以延长药物在眼部的停留时间,提高生物利用度,减少给药次数,是一种理想的眼部药物控释系统的载体.本文论述了目前应用于眼部的水凝胶控释系统的不同类型及其国内外研究进展,以期为水凝胶在眼部的深入研究与开发应用提供思路.关键词:眼部;㊀水凝胶;㊀控释系统;㊀药物递送中图分类号:R ４５３㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:２０９６Ｇ６１１３(２０２１)０１Ｇ０１１５Ｇ０５㊀㊀药物在眼病的预防㊁诊断和治疗中起着重要作用.由于眼睛在解剖上的复杂性和生理上的特殊性,在全身给药后,仅有１％~２％可到达靶部位,因此眼科常采用局部给药[１].滴眼剂给药时,经眼外排出㊁眼内清除㊁组织结合或灭活作用后,药物在眼部的生物利用度不足５％[２].对于年龄相关性黄斑变性㊁视网膜血管疾病和青光眼视神经病变等眼底疾病,需要通过玻璃体注射将药物输送至眼后段,而玻璃体内的药物半衰期较短,往往需要反复注射,给患者带来不便的同时,还提高了眼内炎㊁视网膜脱离㊁眼内出血和高眼压等并发症的发生概率.因此,提高药物生物利用度和降低药物副作用是眼部药物递送的研究重点,其中构建药物控释系统是解决这一问题的有效途径.眼部药物控释系统是将药物与活性载体制成控释剂,通过活性载体与药物的有机结合与分离,维持局部药物浓度[３].眼部药物控释系统的发展促进了活性载体用于眼部给药的研究进展.近年来,许多生物材料如纳米胶束㊁纳米粒子㊁脂质体㊁植入物㊁隐形眼镜㊁纳米悬浮液㊁微针和水凝胶等新型药物传递系统逐步被报道有助于眼部的药物利用[４].其中,水凝胶因其优越的生物相容性㊁可降解性㊁智能调控性等成为眼部药物递送中的研究热点.本文将论述应用于眼部不同种类的水凝胶控释系统的国内外研究进展,并对其分析,以期为水凝胶在眼部药物递送上的进一步开发和应用提供新思路.１㊀眼部的药物递送由于泪液引流㊁角膜清除的生理屏障及代谢酶降解作用,药物在眼部的利用度较低.为了解决这一问题,研究人员设计合成了许多药物递送载体,主要有脂质体㊁纳米粒㊁微球㊁眼部植入剂等.脂质体和纳米粒具有增加角膜通透性㊁缓释和降低毒性反应等优点,但存在热力学性质不稳定㊁不能长期保存㊁包封率低㊁难灭菌和无法规模生产的不足,尚未得到广泛应用[５].微球稳定性较好,释药速率稳定,但过大的粒径可能会干扰光路,降低患者耐受性,且无菌微球的大规模生产成本较高[６].此外,眼部植入剂也会出现个别患者有眼部异物感㊁固体植入剂可能在眼部移动和操作相对复杂的问题[７].随着手术技术㊁治疗方法及材料科学的进步和发展,水凝胶给药系统被开发出来,旨在克服眼部药物递送的种种障碍,提高疗效㊁降低毒副作用.２㊀眼部水凝胶概述水凝胶的本质是一种能在水中溶胀而不溶解的亲水性三维网络结构高分子聚合物,在软性角膜接触镜㊁细胞和酶的固定㊁药物递送㊁组织工程等生物医学领域有着广泛应用[８Ｇ１１].水凝胶在药物递送中,可根５１１ 巴楚医学㊀２０２１年第４卷第１期㊀B A C H U M E D I C A L J O U R N A L ,２０２１,V o l ４,N o １据外界环境改变凝胶结构起到控制药物释放的作用,具有靶向性㊁高生物利用度和高安全性等优点.因此,集吸水㊁保湿㊁缓释㊁柔软㊁良好的生物相容性以及智能可调控性于一身的水凝胶在眼部的应用受到越来越多的关注.而根据眼部疾病治疗方法和药物理化性质的不同,所合成的水凝胶的材料和性能也各不相同.３㊀眼部水凝胶种类３．１㊀温度敏感型水凝胶温度敏感型水凝胶存在着一个最低临界相变温度(l o w e r c r i t i c a l s o l u t i o n t e m p e r a t u r e,L C S T),当温度低于L C S T时,水凝胶为澄清透明的水溶液;当温度高于L C S T时,水凝胶呈现凝胶状态[１２].在用于眼表给药时,滴眼液给药精准方便,给药后可以在生理条件下立即凝胶化而不会模糊视力,形成的凝胶具有较高的粘附性,可延长眼表滞留时间.K o n g等[１３]将荧光素钠加入到左氧氟沙星的温度敏感型水凝胶体系中,结果发现,根据水凝胶的配方不同可将角膜滞留时间从３０m i n延长至９h.梁楠[１４]将泊洛沙姆联合复合羧甲基化壳聚糖制备了温度敏感水凝胶,装载双氯芬酸钠后滴入兔眼,与溶液型滴眼剂相比,凝胶滴眼剂的眼表滞留时间增加了３倍以上,房水中药物浓度在各个时间点均明显升高.M o h a mm e d等[１５]利用壳聚糖的抗菌性,制成了一种抗菌型温度敏感型水凝胶,并加入抗生素后联合抗菌,与普通抗生素滴眼剂相比,在兔眼细菌性角膜炎模型中具有更好的治疗效果.以上研究证明,温度敏感型水凝胶装载药物,一方面可延长药物作用时间,另一方面有助于提高药物作用.同样的,温度敏感型水凝胶也被应用于玻璃体注药治疗眼内疾病.A w w a d等[１６]将透明质酸与温敏高分子交联制成了一种可在眼内降解的温度敏感型水凝胶,装载治疗老年性黄斑病变的蛋白性药物英夫利昔单抗和贝伐单抗,在保留蛋白质三级结构的情况下,体外实现了长达５０d的抗体缓释.该研究证明,将药物包裹在具有纳米复合体系的温度敏感型水凝胶中,可以避免药物在眼内被酶降解,同时凝胶基质增加了额外扩散阻力,可实现药物在玻璃体内的长期零级动力学释放.维甲酸㊁曲安奈德㊁抗V E G F药物均已被装载于温度敏感型纳米复合材料水凝胶中,并且取得了较好的控释效果[１７Ｇ１９].温敏聚合物泊洛沙姆对角膜的刺激性较小,在温度敏感型水凝胶中应用最广泛.但泊洛沙姆生物黏附性一般㊁胶凝浓度大㊁强度低㊁溶蚀性快.为了适应眼部的药物递送,有研究者加入了如聚卡波非,增强其生物黏附力和流变学性能[２０].另有研究者开发了泊洛沙姆Ｇ聚丙烯接枝共聚物,使其能在较低的聚合物浓度下(１％~５％)形成凝胶,解决了高浓度泊洛沙姆的高渗透压引起的眼部不适[２１].但仍存在着胶凝过程中相转变速度较慢引起药物流失的问题.因此,改善凝胶的胶凝性质及相转变速度,是温度敏感型水凝胶新的研究方向之一.３．２㊀p H敏感型水凝胶p H敏感型原位胶凝体系由含酸性或碱性基团的p H敏感聚合物组成,聚合物会随着周围环境中p H的改变而发生转化.与温度敏感性水凝胶相似,应用于眼部的p H敏感型水凝胶被设计成具有在非生理条件下为流动的液态,与泪液接触(p H值为７．２~７．４)后转化成凝胶态的理化性质.赵玉娜等[２２]以卡波姆为凝胶基质㊁羟丙甲基纤维素为增稠剂制备了在非生理条件下(p H４．０)为流动的液态,生理条件下(p H７．４)胶凝成为半固态的p H敏感型氯霉素水凝胶滴眼剂,８h体外释药达到８０％,１２h 释放完全.该研究证明,p H敏感型水凝胶具有药物缓释功能,并可完全将药物释放至眼内.魟鱼软骨多糖(r a y c a r t i l a g e g l y c o s a m i n o g l y c a n s,R C G)是从魟鱼软骨中分离纯化得到的单一多糖,研究证明R C G 滴眼液能够抑制角膜组织血管内皮生长因子(v a s c u l a r e n d o t h e l i a l g r o w t h f a c t o r,V E G F)的表达,对大鼠角膜新生血管的形成具有显著的抑制作用[２３].郭斌等[２４]将R C G装载于p H敏感型水凝胶中,滴入兔眼后对不同组织的药代动力学进行分析,发现R C G在角膜中的分布远高于虹膜㊁房水和玻璃体,可充分发挥其在角膜的治疗作用.并发现当R C G的载药量超过５０m g/m L时,能明显的抑制兔眼角膜新生血管生成.该研究证明p H敏感性水凝胶具有较好的生物相容性,可高效地将药物递送至角膜.常用的p H敏感型眼用凝胶的基质主要是聚丙烯酸类,其中以卡波普系列应用最多.卡波普分子中含有大量羧基,在泪液中羧基团解离,静电斥力可使分子链膨胀,聚合物黏度急剧增大[２５].然而胶凝浓度过大具有一定的毒性,不易被中和.因此在制备眼部水凝胶控释系统中,常与羟丙基甲基纤维素合用,可一定程度降低卡波普浓度,减少眼部刺激性.因此,加大对凝胶基质的开发力度,确保凝胶的安全无毒是目前p H敏感型眼用凝胶需要克服的问题.３．３㊀离子敏感型水凝胶离子敏感型水凝胶可与生理条件下的离子交联,６１１ 巴楚医学㊀２０２１年第４卷第１期㊀B A C H U M E D I C A L J O U R N A L,２０２１,V o l ４,N o １发生溶胶与凝胶转变.由于泪液中含有N a＋㊁K＋㊁M g２＋及C a２＋等离子,因此通过离子活化水凝胶同样适用于眼部给药.研究发现,使用环糊精来增加抗真菌药物益康唑的溶解度,制成的离子敏感型水凝胶在体外能持续释放药物６h[２６].他们发现凝胶制剂可使益康唑的角膜清除率明显降低,且不影响药物在鼠眼的角膜渗透率.双糖体是由非离子表面活性剂和胆盐组成的双层囊泡,囊泡中的两亲性胆盐可通过黏膜细胞膜的脂质层,增强药物的黏膜渗透性,已应用于皮肤和肠道药物递送[２７,２８].J a n g a等[２９]首次将双糖体应用于眼部,加入０．３％w/v的结冷胶装载那他霉素(n a t a m y c i n,N T)制成离子敏感型水凝胶,在滴入兔眼６h后,除玻璃体外,角膜㊁房水㊁虹膜睫状体㊁巩膜㊁视网膜㊁脉络膜组织的药物平均剂量归一化水平均高于那他霉素溶液组.其机制与凝胶状态与角膜黏附性更强有关,且双糖体赋予了水凝胶缓释系统更强的角膜渗透性,从而确保了更长的停留时间和更高的眼内药物浓度.结冷胶是眼用离子敏感凝胶最常用的基质之一,阴离子型去乙酰结冷胶的羰基可与泪液中阳离子络合,形成稳定双螺旋的链间氢键.每２条双螺旋又逆向聚集构成三维凝胶网络结构[３０].马来酸噻吗洛尔长效眼用制剂T i m o p t i cX E 中含有去乙酰结冷胶,已被应用于开角型㊁闭角型青光眼,以及继发性青光眼和其他高眼压症的临床治疗.但由于其价格昂贵,目前国内临床应用不多.因此,简化合成过程,节省材料费用,是离子敏感型水凝胶在应用与推广中需优化的地方.３．４㊀光敏水凝胶光敏水凝胶中含有光致变色基团,因此可通过调节光源信号,使基团发生光反应(异构化㊁裂解或二聚化等),将光信号转换为化学信号,使水凝胶发生相变.与p H㊁温度等刺激相比,光刺激的时间和空间具有高度的可控性,可远程且无创地控制治疗药物在局部的释放量[３１].因此有研究者设想,通过人为调控透射入眼后节的光线控制药物释放,为眼内疾病的治疗提供一种新途径.S t u a r t等[３２]将蛋白质微粒包裹在可光固化的水凝胶中,该系统在体外可释放贝伐单抗达９０d.L i u等[３３]将一种可作为抑制胶原合成靶点的多肽疏水性喜树碱,包封在光交联水凝胶中制成微针,在体外能持续释放达２０h,并且能有效抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞I型胶原的表达,表明该缓释系统在治疗青光眼滤过术后瘢痕上具有潜在价值.作为在玻璃体内实现交联的光敏水凝胶,交联时间过长可导致药物或药物前体在玻璃体内提前释放.T y a g i等[３４]研发了一种光激活的水凝胶系统,脉络膜注射装有游离贝伐单抗的光激活水凝胶前体后,通过调控光照时间来控制药物释放.该研究发现,光激活的水凝胶系统可持续释放抗体４个月.然而在光交联初期存在突释现象,不同光照时间初始突释量不等.光交联时间为１０m i n时,突释量最低为２１％[３４].另外,光敏水凝胶中的光敏剂吸收光能后能产生自由基㊁阳离子等,从而引发单体聚合交联固化形成凝胶.这些自由基可能会对附近的组织造成一定的毒性.同时,紫外线照射可能会影响蛋白质类药物的稳定性.因此,光敏水凝胶作为一种新型眼部水凝胶,虽具有定点㊁定时㊁定量释放的特点,但仍存在许多问题有待进一步解决.３．５㊀超分子水凝胶超分子水凝胶是一种由小分子化合物通过自组装,形成的有序结构水凝胶[３５].与聚合物水凝胶中的交联不同,超分子水凝胶之间的纳米纤维通过非共价键交联,具有刺激响应性㊁结合可逆性㊁交联可调节性㊁生物相容性和仿生学特性等优点[３６].Z h a n g 等[３７]针对地塞米松(d e x a m e t h a s o n e,D e x)水溶性较差的问题,加入琥珀酸后改性制成前药,得到水溶性良好的琥珀酸地塞米松偶联物(s u c c i n a t e dd e x a mＧe t h a s o n e,D e xＧS A),制成D e xＧS A的超分子水凝胶滴眼液.在体外释放中发现,前药D e xＧS A在５d内几乎全部从水凝胶中释放出来,并能快速在磷酸盐缓冲液中转化为母药D e x,同时药物的释放速率也可以通过水凝胶的p H进行调节.在兔眼房水的生物利用度检测上,D e x凝胶剂是D e x水溶液的５．６倍.同样地,曲安奈德与琥珀酸耦连后装载在超分子水凝胶中,形成可注射的琥珀酸曲安奈德凝胶制剂[３８].在体外,几乎１００％的曲安奈德可缓释达３d.在鼠眼中,琥珀酸曲安奈德凝胶剂在６h内穿透巩膜的药物量是市售曲安奈德混悬液的２５倍,且整个实验过程中,注射凝胶后的视网膜没有出现明显形态学异常改变,而琥珀酸曲安奈德混悬液在注射１d后视网膜形态即有明显改变.证明琥珀酸曲安奈德水凝胶在眼后段具有较好的安全性和生物相容性,在治疗眼后段炎症如葡萄膜炎上具有明显优势.值得注意的是,这两种超分子水凝胶具有触变性,即在生理眨眼或通过注射器针头引起的剪切作用下可以发生凝胶Ｇ溶胶状态转变,十分适合眼部药物递送.近几年来,氨基酸超分子水凝胶成为了最流行的超分子水凝胶构建体系之一.与其他小型有机分子相比,使用统一的生命单位更适合于生物医学.２２个天然氨基酸与非天然氨基酸为产生自组装肽提供７１１巴楚医学㊀２０２１年第４卷第１期㊀B A C H U M E D I C A L J O U R N A L,２０２１,V o l ４,N o １了巨大的分子空间,固相肽合成的开发和肽合成仪的商业化大大减少了肽合成的负担.在肽链的构建中,改变手性结构㊁多肽骨架折叠方式㊁修饰终端和侧链为生物医学和临床实践的发展提供了更多可能[３９].４㊀总结与展望安全㊁稳定㊁高效的药物递送一直是眼部用药的研究方向,水凝胶作为眼部药物控释系统的载体,具有延长药物眼部滞留时间㊁提高生物利用度㊁减少给药频率等方面优势.尽管关于眼部水凝胶的研究取得了一定的成果,但也观察到许多问题,如温度敏感型凝胶所使用的聚合物泊洛沙姆的长期应用,需要考虑对角膜和其他眼组织的安全性.此外,p H敏感型的卡波姆胶凝浓度高,且不随剪切力改变,即在眨眼和不眨眼时保持同样粘度,因此浓度过高时眨眼会感到疼痛.虽然离子敏感型的结冷胶在０．１％的浓度下即可发生胶凝,但它在眼内所形成的硬凝胶难以再被泪液溶蚀,可能带来异物感等.因此,应加大对凝胶剂基质材料研发力度,包括更多新辅料的合成以及其安全性评价.同时,引进纳米技术㊁分子印迹等优化水凝胶的性能,实现对释放速率的调控,以满足不同的药物特性和疾病治疗要求.随着凝胶基质的不断完善和技术瓶颈的克服,水凝胶将成为一种极具潜力的药物递送载体.参考文献:[１]㊀U r t t iA．C h a l l e n g e s a n d o b s t a c l e s o f o c u l a r p h a r m a c o k iＧn e t i c s a n d d r u g d e l i v e r y[J]．A d vD r u g D e l i vR e v,２００６,５８(１１):１１３１Ｇ１１３５．[２]㊀J o s e p hR R,V e n k a t r a m a nSS．D r u g d e l i v e r y t ot h ee y e:w h a t b e n ef i t s d on a n o c a r r i e r s o f f e r[J]．N a n o m e d iＧc i n e,２０１７,１２(６):６８３Ｇ７０２．[３]㊀陈㊀侠,谢㊀琳．药物缓释系统在青光眼治疗中的应用[J]．国际眼科杂志,２０１２,１２(２):２６０Ｇ２６３．[４]㊀C h a n g D,P a r kK,F a m i l iA．H y d r o g e l s f o r s u s t a i n e dd e l i v e r y o f b i o l o g i c s t o t h e b a c k o f t h e e y e[J]．D r u g D i sＧc o vT od a y,２０１９,２４(８):１４７０Ｇ１４８２．[５]㊀L a iS,W e iY,W u Q,e ta l．L i p o s o m e sf o re f f e c t i v ed r u g de l i v e r y t ot h e o c u l a r p 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综述-pH敏感双亲性聚合物
pH敏感双亲性聚合物的研究进展摘要：pH敏感双亲性聚合物由于具有多种潜在的用途而引起广泛关注。
本文综述了pH 敏感双亲性聚合物的概念，组成，分类，合成方法以及在药物输送中的应用，并对其发展趋势进行了展望。
关键词：pH敏感；双亲性；聚合物；共聚物；胶束；脂质体；纳米粒两亲性聚合物是指同一高分子中同时具有对两种性质不同的相(如水相与油相，两种油相，两种不相容的固相等)皆有亲和性的聚合物。
pH敏感性聚合物是其溶液相态能随环境pH、离子强度变化的聚合物。
已有理论研究结果表明，聚合物分子内及分子间交联作用力可以分为以下几种:氢键、范德华力、静电作用和疏水作用力[1]。
在pH响应体系中四种作用力共同起作用引发pH敏感性，其中离子间作用力起主要作用，其它三种作用力起到相互影响、相互制约的作用。
一般来说，具有pH响应性的高分子中含有弱酸性(弱碱性)基团，随着介质pH 值、离子强度改变，这些基团发生电离，造成聚合物内外离子浓度改变，并导致大分子链段间氢键的解离，引起体相分子构型或溶解度的改变。
1．pH敏感双亲性聚合物的分类pH敏感双亲性聚合物有两大类：一是聚合物中包含弱酸、弱碱基团和聚电解质的化合物；二是聚合物中有能在酸性条件下水解的连接段[2]。
1.1包含有可离子化的弱酸、弱碱基团的聚合物和聚电解质化合物羧基是典型的弱有机酸聚合物取代基。
这一类可在较低pH下接受质子并在中性和较高pH下放出质子，如聚丙烯酸(PAA)或聚甲基丙烯酸（PMAA）。
弱有机碱聚合物如聚(4-乙烯基吡啶)在较高pH下接受质子，在较低pH下放质子，如聚[甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯](PDMAEMA)，侧基带有取代氨基，因而在中性或酸性条件下可获得质子[3,4]。
药物载体在酸性或碱性条件下，聚合物中pH敏感基团会水解断裂或极性发生变化，使得聚合物纳米粒子破裂，同时负载其中的药物会被释放出来[5-7]，释放过程中没有药物和载体之间没有化学键的变化。
水凝胶在药物递送系统中的应用研究
水凝胶在药物递送系统中的应用研究水凝胶是一种具有三维网络结构且能够在水中吸收大量水分的高分子材料，具有极大的潜力在药物递送系统中得到广泛应用。
随着生物技术和纳米技术的进步，逐渐受到重视。
水凝胶在药物递送系统中的应用研究对于提高药物的生物利用度、减少药物的毒性和副作用、延长药物作用时间等方面具有重要意义。
研究表明，水凝胶在药物递送系统中的应用有多种形式。
其中，最常见的是将药物包裹在水凝胶颗粒中，通过控制水凝胶的释放速度来实现药物的缓释。
通过改变水凝胶的交联度、孔径大小、表面性质等参数，可以实现对药物释放速度的精确控制。
另外，还可以将药物直接溶解在水凝胶中，通过体外或体内注射的方式将药物释放到目标部位，达到治疗效果。
除了作为药物缓释载体外，水凝胶还可以通过与药物之间的物理或化学相互作用，实现药物的靶向输送。
一些研究表明，通过修饰水凝胶的表面，可以实现对特定药物受体的识别，从而将药物有选择性地输送到目标细胞或组织内。
这种靶向输送方式可以提高药物的治疗效果，减少对健康组织的损伤。
此外，水凝胶还可以作为生物传感材料在药物递送系统中发挥重要作用。
通过将生物传感分子与水凝胶结合，在药物递送过程中监测体内的生物环境变化，实现对药物释放的动态调控。
这样一来，可以根据患者的具体情况，调整药物的释放速度和剂量，提高治疗效果。
在药物递送系统中，水凝胶的应用还涉及到一些新兴领域，如仿生药物递送系统、微纳米药物递送系统等。
这些新兴领域的研究为水凝胶在药物递送系统中的应用带来了更广阔的发展空间。
例如，利用仿生药物递送系统可以模拟人体的生理过程，实现更加准确和有效的药物递送。
微纳米药物递送系统则可以实现对微小目标区域的高效输送，适用于治疗一些微小器官疾病。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，水凝胶在药物递送系统中的应用研究已经取得了一些重要的进展，但仍然面临着一些挑战。
例如，如何进一步提高水凝胶的药物负载量和释放速度，如何减少水凝胶与药物之间的非特异性相互作用等问题亟待解决。
聚丙烯酰胺水凝胶的PH敏感性研究
胶 的敏 感性 … 。如果 这 种 体积 变 化 只是 由 ｐ Ｈ值 的 变化 造成 的则 称为 凝胶 的 ｐ Ｈ值 敏 感 性 。对 聚丙 烯
酰 胺水 凝胶 的 ｐ Ｈ敏感 性 的 研究 对 胶 体 的 药物 释 放 控制 有积极 的指导 意义 － 。 ２ Ｊ
１３ ｐ ． Ｈ敏 感性 的 测定
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第２ 卷 第 １ １ 期
２０ ０ ６年 ３月
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聚丙烯酰胺水凝胶 的 Ｐ Ｈ敏 感 性 研 究
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第 １ 期
２ ２ ｛ ｌ ｌ
岳斌等 ． 丙烯酰胺水凝胶 的 ｐ 聚 Ｈ敏 感 性 研 究
水溶液 （０ Ｅ 中密 封 浸 泡 １ ２０ ｍ ） ０天 ， 后 取 出这 ３ 然 ５ 块水 凝胶用 滤 纸 吸去表 面 的水溶 液后 分别 称取 它们 的湿 重 （ 湿） 然 后 在减 压 的 条件 下烘 干 至 恒重 ， ， 分
丙烯 酰胺单 体 （ 海 化 学 试 剂 公 司 ， 析 纯 ） 上 分 经 减压蒸 馏 纯化 ； ，Ｎ’ 异 丙 基 双 丙 烯 酰胺 作 为 交 Ｎ ． 二 联剂 （ 海化 学试剂 公 司 ， 析纯 ） 接使 用 ； 甲基 上 分 直 四
过硫 酸 铵 （ 海化 学试 剂公 司 ， 析 纯 ） 上 分 直接使 用 。
１ ２ 实验 方 法 ．
聚丙 烯 酰胺 水 凝 胶 采用 自由基 聚合 的方 法 ， 首
２ ｐ Ｈ敏 感 性 的变 化 规 律
新型pH敏感水凝胶应用于蛋白类药物口服给药的研究的开题报告
新型pH敏感水凝胶应用于蛋白类药物口服给药的研究的开题报告题目：新型pH敏感水凝胶应用于蛋白类药物口服给药的研究背景与意义蛋白类药物是目前制药工业中研究和开发的主要领域之一，药物的口服给药是最为普遍和方便的给药方式。
由于蛋白质的特殊性质（如易受胃酸和胃酶消化降解），使得口服给药难以实现临床治疗。
因此，研究开发一种能够保护蛋白质药物不受胃肠道消化降解，同时具有良好的生物可降解性和生物相容性的新型药物给药系统，对于蛋白质药物的口服给药具有重要意义。
pH敏感水凝胶作为一种具有优异特性的材料，可为蛋白质药物的口服给药提供理想的载体。
pH敏感水凝胶具有在酸性条件下折叠形态稳定，水溶性差，可形成凝胶态；在碱性条件下则失去其凝胶特性。
这种与pH值相关的特性，可以保护蛋白质药物在胃酸和胃酶的作用下不被降解，同时在小肠pH值变化的条件下释放药物，提高其口服生物利用度。
研究内容本研究的主要内容是探究一种新型pH敏感水凝胶在蛋白质药物口服给药中的应用性。
具体研究内容包括：1. 制备新型pH敏感水凝胶根据先前研究的方法，利用孪生嵌段共聚物等材料，制备一种新型pH敏感水凝胶。
通过调整孪生嵌段共聚物的化学结构，确定最佳制备条件，使得所制备的pH敏感水凝胶在不同pH值的条件下具有较好的稳定性和凝胶特性。
2. 蛋白质药物的包载和释放性质研究将目标蛋白质药物（如转化生长因子-β1、肝素等）装载到pH敏感水凝胶中，并研究其包载率和释放性质。
利用UV-Vis或者荧光等方法检测药物的包载量和释放量，以及不同pH值下药物的释放规律。
探究pH值对口服蛋白质药物的影响，为其高效、稳定、持久的口服给药提供技术和理论支持。
3. 体内体外实验验证在小鼠模型和大鼠模型中进行口服蛋白质药物的体内体外实验验证，研究药物在不同组织中的分布和药效。
通过比较pH敏感水凝胶和传统给药方式下的药效，验证其在蛋白质药物口服给药中的应用效果和潜力。
预期成果1. 成功制备一种新型pH敏感水凝胶，并确定其最优制备条件。
刺激响应型水凝胶修复关节软骨的研究进展
关节软骨是覆盖在关节表面的一层弹性组织，有吸收震荡、缓冲应力、润滑关节表面、防止磨损等重要作用，其损伤可能会导致关节功能恶化[1]。
关节软骨损伤来源于运动损伤、炎症、衰老、肿瘤等多种因素，是一种退行性疾病。
临床研究表明，60%的膝关节镜检查病人表现为软骨损伤，15%的60岁以上人群表现出软骨损伤的临床症状[2]。
如软骨损伤治疗不及时或者治疗方法不当，将会导致骨关节炎（osteoarthritis，OA）[3]。
OA虽然不是致命的疾病，但却是致残的主要原因，全球超过3.03亿人面临OA带来的痛苦，给社会造了重大的经济负担[1]。
临床上用于治疗关节软骨损伤的方法很多，主要分为保守治疗和手术治疗。
保守治疗主要包括药物治疗、减轻体重、改变生活方式、康复训练、局部封闭、理疗、支具保护等[4]。
手术治疗包括关节镜下灌洗与清创术、软骨下钻孔与微骨折成形术、移植修复等[5]。
然而这些治疗方法只是暂时缓解症状，没有再生软骨的功能。
由于关节软骨不存在血管、神经和淋巴组织，出现缺损后难以自我修复[6-7]。
因此，对损伤关节软骨进行修复重建以恢复关节功能，在临床治疗中非常必要。
干细胞刺激、同种自体或异体移植等方法，会引起软骨退化或二次伤害等[8]。
利用组织工程技术将药物、生长因子或者细胞与生物材料结合形成人工软骨，使其具有类天然细胞外基质(ECM）的结构[9]，机械性能和微环境可与天然软骨匹配，已成为软骨修复的重要途径[10-11]。
水凝胶是一类具有弹性、表面光滑且含水量高的生物材料，通过物理或化学交联可形成类ECM的三维网络结构，具有良好的生物相容性、亲水性和生物刺激响应型水凝胶修复关节软骨的研究进展衡田1，赵安莉1，陈泓汝1，陈攀1，王睿松1，张驰1，2综述孙富华1，2审校1.西南医科大学康复医学系（泸州646000）；2.西南医科大学附属医院康复医学科（泸州646000）【摘要】软骨损伤作为临床常见的退行性疾病，治疗手段从传统的保守和手术治疗发展为现在的再生修复，而水凝胶是软骨修复中常用的生物材料。
水凝胶在医学领域的研究现状
作者简介：王薇（1994-），女，硕士，助理工程师，主要研究方向为医用高分子材料。
*为通讯作者收稿日期：2022-11-02水凝胶是一类极为亲水的三维网络结构凝胶，它在水中迅速溶胀并在此溶胀状态下可以保持大量体积的水而不溶解，具有良好的相容性和生物降解性，被广泛的应用到药物输送、组织再生等医学领域。
本文将主要对水凝胶的制备方法、性质及应用进行综述，重点介绍水凝胶的制备方法及其在医学领域中的应用。
1 水凝胶的分类与制备根据水凝胶的键合方式的不同，水凝胶可以分为物理水凝胶和化学水凝胶。
1.1 物理水凝胶的制备物理凝胶是通过物理作用力，如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的，通过加热凝胶可转变为溶液，所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。
制备物理水凝胶通常采用的方法有：缔合交联、离子交联、氢键和疏水相互作用、结晶作用。
刘畅[1]以丙烯酰胺(AM )为亲水主单体,辛基酚聚氧乙烯10醚丙烯酸酯(OP10-AC )为疏水单体,在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS )的水溶液中，通过自由基胶束聚合制备一系列疏水缔合水凝胶(简称HA -gels )，具有优异的性能。
Haitao Zhang 等[2]采用物理双交联法制备了聚丙烯酰胺（CMC -Fe 3+/PAAm ）双网络水凝胶。
在这种水凝胶中，Fe 3+交联羧甲基纤维素（CMC ）用作耗散能量的第一网络，疏水缔合PAAm 用作维持水凝胶完水凝胶在医学领域的研究现状王薇1,2，李丹杰1,2，李菲1,2，夏培斌1,2，王超威1,2，余刘洋1,2，杨亚杰1,2，程杰1,2，崔景强1,2 *(1.河南省医用高分子材料技术与应用重点实验室，河南 长垣 453400；2.河南驼人医疗器械研究院有限公司，河南 长垣 453400)摘要：水凝胶是一个三维网络且具有高含水量和高溶胀性的结构聚合物，可以模拟人体组织，具有良好的生物相容性，是组织工程理想的生物材料。
本文主要介绍了水凝胶在医学领域的应用现状，旨在为水凝胶在医学领域的研究和产品转化提供参考，并对水凝胶在医学领域的发展进行了展望，提出了未来可进一步研究的方向。
水凝胶的制备及其研究进展
水凝胶的制备及其应用进展摘要水凝胶是一类具有广泛应用的聚合物材料，它在水中能够吸收大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。
由于其特殊的结构和性能，水凝胶自人们发现以来，一直被人们广为研究。
本文综述了近些年国内外在水凝胶制备和在生物医药、环境保护等方面的一些研究进展，并对水凝胶的应用前景做了一些展望。
关键词水凝胶药物释放壳聚糖染料吸附凝胶按照分散相介质的不同而分为水凝胶(hydro-gel)、醇凝胶(alcogel)和气凝胶(aerogel)等。
水凝胶的分散相介质是水,它是由水溶性分子经过交联后形成的,能够在水中溶胀并且保持大量水分而不溶解的胶态物质。
它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀，并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。
[1]正因为水凝胶的这种特性，水凝胶能够对外界环境，如温度、pH、电场、磁场等条件变化做出响应。
近年来，对水凝胶的研究逐渐深入。
水凝胶的应用也越来越广泛，不仅在载药缓释、环境保护方面有很大用途，而且在喷墨打印等方面也有越来越大的作用。
一、水凝胶的制备（一）PVA水凝胶的制备上世纪50年代,日本科学家曾根康夫最早注意到聚乙烯醇(PVA)水溶液的凝胶化现象。
由于PVA水凝胶除了具备一般水凝胶的性能外,具有毒性低、机械性能优良(高弹性模量和高机械强度)、高吸水量和生物相容性好等优点,因而倍受青睐。
PVA水凝胶在生物医学和工业方面的用途非常广泛[2]。
龚桂胜，钟玉鹏[3]等人利用冷冻-解冻法制备了不同类型高浓度聚乙烯醇（PVA）水凝胶，研究了PVA水凝胶的溶胀率、拉伸强度和流变特性。
他们发现不同类型的高浓度 PVA 水凝胶的力学性能相差较大，高分子量的 PVA 水凝胶的拉伸强度较低；这与低浓度的水凝胶相反。
徐冰函[4]首先制备PVA水凝胶，再以PVA 水凝胶作为载体利用反复冷冻的方法成功制备含有二甲基砜的PVA水凝胶。
实验制备的MSM/PVA水凝胶具有优良的理化性能，并且可以用于人工敷料的制备。
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pH敏感型水凝胶在药物递送中的研究进展
张瑜;张泗达;丁秀仿;张瑞华;陈东;徐建富;附青山
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2022(36)S01
【摘要】水凝胶是一种由亲水性聚合物进行交联形成的三维多孔网络结构材料,在水溶液中膨胀,由于其独特的物理或化学性质(如生物相容性、生物可降解性、亲水性等)被广泛应用于药物缓释、靶向递送、组织工程等领域。
智能响应型水凝胶会根据体内环境微小变化和刺激做出感知及响应,如温度敏感型水凝胶、pH敏感型水凝胶、光敏感型水凝胶、磁敏感型水凝胶、离子敏感型水凝胶等。
其中pH敏感型水凝胶能够在不同pH环境刺激下产生形貌及结构变化,作为一种新型的药物递送载体材料,近年来受到越来越多的关注。
pH敏感型水凝胶可根据人体环境的不同pH值调节自身性质或结构,在身体局部形成半固体,有良好的粘附性,可靶向递送药物。
pH敏感型水凝胶的聚合材料主要包括天然高分子材料和合成材料,其中天然高分子材料包括壳聚糖、羧甲基纤维素、海藻酸钠,人工合成材料有聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等。
pH敏感型水凝胶的制备方法主要有物理交联聚合法和化学交联聚合法。
本文归纳了pH敏感型水凝胶的研究进展,分别对pH敏感型水凝胶的常用聚合材料、制备方法及其在药物递送领域应用的最新进展进行了综述,对其研究方向和应用前景进行了展望,并为后期开展pH敏感型水凝胶研究与应用提供参考。
【总页数】5页(P518-522)
【作者】张瑜;张泗达;丁秀仿;张瑞华;陈东;徐建富;附青山
【作者单位】四川轻化工大学材料科学与工程学院;国民核生化灾害防护国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R318.08;TQ427.26
【相关文献】
1.pH-敏感型水凝胶在多肽和蛋白质药物给药系统研究中的应用
2.用于药物递送的pH敏感聚合物研究进展
3.pH敏感型复合水凝胶的设计与药物缓控释评价
4.光聚合型pH敏感水凝胶的制备及药物缓释性能
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