文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
温度和pH双重响应性水凝胶的制备及其药物控制释放研究
姓名:潘婷婷
申请学位级别:硕士
专业:高分子化学与物理
指导教师:何卫东
2011-04-28
摘要
摘要
智能水凝胶作为一种亲水性的刺激响应性聚合物材料,在药物控制释放领域
引起了诸多研究者的关注。近来,在多重刺激以及快速刺激响应聚合物水凝胶方
面的深入研究,使得智能水凝胶的应用研究具有更广阔的前景。本论文在前人工
作的基础上,在温度和 pH 双重响应性的网络-接枝水凝胶的制备和应用方面进行
了有益的探索,具体的工作如下:
1. 通过原子转移自由基聚合(ATRP)、可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)和点击化
学相结合的方法,成功制备了两种具有温度和 pH 双重响应性的网络-接枝水
凝胶 PDMAEMA(聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)-g-PNIPAM(聚 N-异丙基丙烯
酰胺)和 PNIPAM-g-PDMAEMA。在一个末端含有两个叠氮基团的 PNIPAM
或者 PDMAEMA 是通过 ATRP 反应得到的,带有炔侧基的 PDMAEMA 或者
PNIPAM 的共聚物是通过相应单体与丙烯酸炔丙酯的RAFT 共聚反应得到的,
最后通过点击化学反应生成网络-接枝水凝胶。通过对水凝胶在不同温度和
pH 条件下溶胀行为的研究,发现该水凝胶表现出对温度和 pH 的快速刺激响
应性、高溶胀比和溶胀收缩的可循环性。
2. 互换主网络和接枝链的位置,比较了两种的网络-接枝水凝胶在不同温度和
pH 介质中的溶胀行为,研究包括网络构筑、交联长度和接枝链长度等结构因
素对水凝胶溶胀行为的影响。
3. 以头孢曲松钠作为模型药物,以不同交联程度的 PDMAEMA-g-PNIPAM 作为
药物载体,研究了该网络-接枝水凝胶在不同温度和 pH 条件下的药物控制释
放行为。药物的释放速度和释放量随外界环境的改变而改变,并且交联结构
的孔洞大小也对药物的装载和释放行为有影响。实验证明了该网络-接枝水凝
胶可以被用作智能药物控制释放体系。
关键词:原子转移自由基聚合、可逆加成断裂链转移聚合、点击化学、水凝胶、
N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、药物控制释放
I
Abstract
ABSTRACT
Intelligent hydrogels, among stimulus-response hydrophilic polymer materials,
are of interest in drug delivery system. Recently, due to the research development of
multi-sensitive and quick-responsive polymer hydrogels, the application of intelligent
hydrogels is a hot topic. Based on the research of the precursors, this dissertation
describes the synthesis and application of the dual thermo-and pH-sensitive
network-grafted hydrogels. The main results of this thesis are listed as follow:
1. Dual thermo- and pH-work-grafted hydrogels made of poly(N,
N-dimethylaminoethyl methacrylate) (PDMAEMA) network and
poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) grafting chains, the opposite as well,
were essfully synthesized by bination of atom transfer radical
polymerization (ATRP), reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT)
polymerization and click chemistry. PNIPAM or PDMAEMA having two azide
groups at one chain end was prepared with an azide-capped