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]。
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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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