水凝胶的研究进展 ppt课件
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水凝胶简介 ppt课件
第一部分 水凝胶简介
水凝胶简介
提纲
Crosslinked Polymer Hydrogel Synthesis Expansion of a Hydrogel structure Swelling Forces in Hydrogels Swelling Mechanism Water in Hydrogels Hydrogels Properties Hydrogels Characterization Summary
29. Sannino A et al (2003) Biomedical application of a superabsorbent hydrogel for body water elimination in the treatment of edemas. J Biomed Mater Res A 67A(3):1016–1024
33. Omidian H, Rocca JG, Park K (2005) Advances in superporous hydrogels. J Control Release 102(1):3–12
34.Abbasi A, Eslamian M, Rousseau D (2008) Modeling of caffeine release from crosslinked water-swellable gelatin and gelatin–maltodextrin hydrogels. Drug Deliv 15(7):455–463
能够吸收含有化肥的液体抗氧化剂温度耐受抗微生物抗酸雨土壤耐受性18水凝胶材料在医药中的应用1聚天冬氨酸水凝胶可以代替聚丙烯酸水凝胶用于医药272聚天冬氨酸与聚丙烯酸水凝胶合金具有ph相应离子相应的特点因此可以在生物领域中有相关应用283羧甲基纤维素钠与羟乙基纤维素钠在二乙烯基砜作用下形成的合金可以用于水肿条件下的利尿剂294高碘酸蔗糖交联的壳聚糖可用作伤口敷料3019参考文献27changcjswift1999polyasparticacidhydrogel
水凝胶简介
提纲
Crosslinked Polymer Hydrogel Synthesis Expansion of a Hydrogel structure Swelling Forces in Hydrogels Swelling Mechanism Water in Hydrogels Hydrogels Properties Hydrogels Characterization Summary
29. Sannino A et al (2003) Biomedical application of a superabsorbent hydrogel for body water elimination in the treatment of edemas. J Biomed Mater Res A 67A(3):1016–1024
33. Omidian H, Rocca JG, Park K (2005) Advances in superporous hydrogels. J Control Release 102(1):3–12
34.Abbasi A, Eslamian M, Rousseau D (2008) Modeling of caffeine release from crosslinked water-swellable gelatin and gelatin–maltodextrin hydrogels. Drug Deliv 15(7):455–463
能够吸收含有化肥的液体抗氧化剂温度耐受抗微生物抗酸雨土壤耐受性18水凝胶材料在医药中的应用1聚天冬氨酸水凝胶可以代替聚丙烯酸水凝胶用于医药272聚天冬氨酸与聚丙烯酸水凝胶合金具有ph相应离子相应的特点因此可以在生物领域中有相关应用283羧甲基纤维素钠与羟乙基纤维素钠在二乙烯基砜作用下形成的合金可以用于水肿条件下的利尿剂294高碘酸蔗糖交联的壳聚糖可用作伤口敷料3019参考文献27changcjswift1999polyasparticacidhydrogel
水凝胶PPT
• 理想的烧伤涂敷材料，应有一定的柔软性和机 械强度，具有较强的液体吸收能力，能够透过 空气，但屏蔽细菌，水凝胶容易吸收药物，并 能释放药物，不刺激伤口。辐射交联或者化学 交联的PVP能够满足上述要求。国内已有学者成 功研制了PVP烧伤涂敷材料。
医用水凝胶创伤敷料的优点：
• 1、不断降温、立即止痛 • 2、吸附渗液、阻隔细菌 • 3、湿性环境、加速愈合 • 4、生物相容、换药不粘 • 5、不易成痂、减少疤痕
8.医用美容材料
温泉全效保湿水凝胶
小黄瓜眼部细致 水凝胶
9.在分析和医学诊断方面的应用
• 根据水凝胶的环境敏感性，可将它与生物 传感器物理元件相连，然后将生物分子固 定在水凝胶表面或内部，便可得到生物传 感器，用于诊断疾病及做日常监测。例如， 利用水凝胶固定抗原，可用于免疫检测。
回顾 水 凝 胶 在 医 学 方 面 的 应 用
• 作用过程：当水凝胶被移植或注射到生物 体后，水凝胶能够维持或向体液控制释放 包埋在水凝胶中的药物。
控制释放的生物活性物质
• 半衰期短、毒副作用大的药物 • 蛋白质和多肽药物 • 基因和疫苗 • ……
• 原因：水凝胶对低分子溶质具有较好的透 过性，有优良的生物相容性及较好的重现 性，具有缓控释性能，很容易合成。
药物控制释放产业现状:
• 我国有6,000多家制药企业，但总体上技术
资源、资金力量都比不上西方制药企业， 其中控制释放系统的企业仅有有限几家。
• 我国企业的研发投入总体很少，无法与国
际制药相比。
• 我国的控释制剂以研发为主，产业化商品
少，市场上基本为进口药品制剂。
2.作为组织充填材料
• 作为充填材料医用聚丙烯酰胺水凝胶已广 泛用于人体各部位。
水凝胶PPT
医用水凝胶创伤敷料的优点： 医用水凝胶创伤敷料的优点：
• • • • • 1、不断降温、立即止痛 2、吸附渗液、阻隔细菌 3、湿性环境、加速愈合 4、生物相容、换药不粘 5、不易成痂、减少疤痕
6.药物崩解剂 6.药物崩解剂
• 以免医药片剂或者胶囊在生产和运输过程 中碎裂，因此要求有一定的强度。服用后， 又要求能够迅速崩解，被人体吸收。而在 医药片剂或者胶囊中加入适量干的PVP凝胶， 医药片剂或者胶囊中加入适量干的PVP凝胶， 则在服用后，凝胶吸收体液中的水分而膨 胀，在药剂内造成很大的压力，从而使药 剂迅速崩解，并且有生产和运输过程中不 会碎裂。
医用水凝胶材料
什么是水凝胶？
日常生活中常见到的水凝胶
农用保水剂
抗旱保水剂
西北干旱地区使用保水剂对土地保湿
隐形眼镜
口服控释药物剂型
人造肌肉
尿片
卫生巾
面膜
丰胸充填物
一、水凝胶的定义
• 水凝胶（Hydrogel）是一类具有亲水基团， 水凝胶（Hydrogel） 能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结 构的聚合物。
药物控制释放产业现状: 药物控制释放产业现状:
• 我国有6,000多家制药企业，但总体上技术 我国有6,000多家制药企业，但总体上技术
资源、资金力量都比不上西方制药企业， 其中控制释放系统的企业仅有有限几家。 • 我国企业的研发投入总体很少，无法与国 际制药相比。 • 我国的控释制剂以研发为主，产业化商品 少，市场上基本为进口药品制剂。
• • • • • 缓释技术 靶向技术 纳米技术 智能控制释放 ……
口服缓释片剂、胶囊
• 应用实例：
① Miyata等制备了抗原—抗体敏感性水 Miyata等制备了抗原— 凝胶，该凝胶的溶胀行为可响应自由兔抗 凝胶，该凝胶的溶胀行为可响应自由兔抗 原rabbit IgG浓度的变化，且该凝胶具有 IgG浓度的变化，且该凝胶具有 专一的抗原识别性，只响应兔抗原的浓度 变化，对羊抗原无响应性。 ② Halliday等以PEO、二异氰酸酯及小 Halliday等以PEO、二异氰酸酯及小 分子多元醇为原料合成了用于口腔给药的 聚氨酯水凝胶载体，在含药物成分的溶液 聚氨酯水凝胶载体，在含药物成分的溶液 中形成自粘性载药凝胶，可以直接粘附于 口腔溃疡面等患处给药。
水凝胶的种类结构和医用进展1 ppt课件
2020/12/12
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硅水凝胶隐形眼睛
水凝胶隐形眼镜镜片的透 氧性与其含水量有很大的 关系，一般来说含水量高 的水凝胶产品，透氧性就 会偏高，角膜代谢的通透 性高。不过含水量高的镜 片随着佩戴长会容易吸收 泪液的水分，引起眼干的 问题
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硅是一种高透氧而不含水的原料， 把硅加入水凝胶便可做到不须提 高镜片的含水量，保持镜片的稳 定性及坚韧度，同时也可大大提 高镜片的透氧率，使得隐形眼镜 的氧通透性不受镜片含水量的限 制，根本上避免了角膜缺氧导致 的红肿，发炎等问题，有效的改 善角膜健康。
[2]杨连力，梁国正.水凝胶在医学领域的热点研究及应用[J]， 材料导报，2007,21（2）：112-115.
[3]王笃政，孙祥冰，徐宴君，张红富.智能水凝胶的研究现 状[J],化工中间体，2011,12:34-37.
[4]李进进，朱南康，陈国强.医用水凝胶的研究进展[J].国外 丝绸,2009,3:26-28.
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• 原因：水凝胶对低分子溶质具有较好 的透过性，有优良的生物相容性及较 好的重现性，具有缓控释性能，很容 易合成。
• 调节不同性能的材料与药物用量间的 比例可以得到不同释药速率的制剂。
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组织填充材料
不吸收、不脱落、不碎裂，在弥散的环境下能很 好保持水分，有较好的粘度，弹性和柔软度，适 合人体组织结构。
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普通水凝胶隐形眼镜 硅水凝胶隐形眼镜
佩戴长时间容易引起 眼干，发炎等问题， 影响角膜健康，价格 便宜。
相同条件下使普通隐 形眼镜透氧率提高5倍 以上，从根本上避免 了角膜缺氧导致的红 肿，发炎等问题，有 效的改善角膜健康。
高分子水凝胶简介PPT课件
水凝胶的简介
目录 水凝胶的定义 水凝胶的基本性质 水凝胶的分类 水凝胶的制备 水凝胶的应用 研究前景
定义
水凝胶是一种能够在水中溶胀并保持一定 水分而又不溶于水的具有三维网络结构的 新型功能高分子材料，兼有固体和液体的
性质
水凝胶具有良好的生物相容性 ,自 20世纪 40 年代以来 ,有关水凝胶的合成、理化性质以 及在生物化学、医学等领域中的应用研究十
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
药物传输体系
当水凝胶被移植或注射到生物体后 ， 水凝胶能够维持或向体液控制释放包埋 在水凝胶中的药物 ，一般说来 ，有两 种类型的控制释放 ，一种是像凝胶涂 敷物一样释放小分子 ，另一种情况是 含有药物的聚合物基材逐渐分解 ，在 这种情况下 ，药物扩散进入周围环境 ， 由材料的生物降解速率控制。
补齿材料
水凝胶的溶胀收缩行为通常用凝胶溶胀前后的质量 百分比表示 ,对于膜的溶胀也常用膜面积的变化表示。
力学性能
水凝胶不仅要求具有良好的溶胀性能 ，而且应具有理想 的力学强度 ,以满足实际的需要。
大多数水凝胶在溶胀状态下呈橡胶态 ，当水凝胶处于橡 胶态时 ,它的力学行为主要依赖于聚合物网络结构 ，在 足够低的温度下 ，这些凝胶失去橡胶弹性而表现为粘弹 性。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
目录 水凝胶的定义 水凝胶的基本性质 水凝胶的分类 水凝胶的制备 水凝胶的应用 研究前景
定义
水凝胶是一种能够在水中溶胀并保持一定 水分而又不溶于水的具有三维网络结构的 新型功能高分子材料，兼有固体和液体的
性质
水凝胶具有良好的生物相容性 ,自 20世纪 40 年代以来 ,有关水凝胶的合成、理化性质以 及在生物化学、医学等领域中的应用研究十
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
药物传输体系
当水凝胶被移植或注射到生物体后 ， 水凝胶能够维持或向体液控制释放包埋 在水凝胶中的药物 ，一般说来 ，有两 种类型的控制释放 ，一种是像凝胶涂 敷物一样释放小分子 ，另一种情况是 含有药物的聚合物基材逐渐分解 ，在 这种情况下 ，药物扩散进入周围环境 ， 由材料的生物降解速率控制。
补齿材料
水凝胶的溶胀收缩行为通常用凝胶溶胀前后的质量 百分比表示 ,对于膜的溶胀也常用膜面积的变化表示。
力学性能
水凝胶不仅要求具有良好的溶胀性能 ，而且应具有理想 的力学强度 ,以满足实际的需要。
大多数水凝胶在溶胀状态下呈橡胶态 ，当水凝胶处于橡 胶态时 ,它的力学行为主要依赖于聚合物网络结构 ，在 足够低的温度下 ，这些凝胶失去橡胶弹性而表现为粘弹 性。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
水凝胶缓释控技术研究进展PPT课件
• 主要有以下几类：抗心律失常药，抗心绞、降压药、抗组胺药、支气扩张药，抗溃疡药，抗哮喘药，解热 镇痛药，抗精神失常药，铁盐、钾盐、镁盐等。
• 抗菌类药物的一般由于其抗菌效果依赖于峰浓度，故不宜制成控释制剂。
第7页/共22页
缓控释制剂辅料
• 缓控释制剂根据辅料性质，可将目前常用新型辅料分为水凝胶、生物降解聚合物和离子交换树脂三类。 • 其中，水凝胶（Hydrogel）在这方面的应用最为广泛。
第8页/共22页
水凝胶的起源
• 水凝胶材料的研究可以追溯到1960年，Wichterle等合成了甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶。该水凝 胶具有良好的吸水性和生物相容性，是一种优秀的生物医药材料。从此，水凝胶材料引起了生物医药材料 研究者极大的兴趣，人们对水凝胶的研究不断深入。
第9页/共22页
什么是水凝胶？
声明
• 鉴于本人水平有限，有些概念、问题可能理解不 到位或者纯粹理解错误，望老师和同学们谅解， 并请及时提出修正。谢谢。
第1页/共22页
背 景 介 绍 • 近年来高分子材料的发展促进了缓控释制剂的制备技术和新品种的开发，这种新的药物释放技术正在成为
整个新药研发领域的“热点”与“亮点”。 • 我国在20 世纪70 年代末，80 年代初开始研制缓控释制剂，现已取得一定的发展，并且因其具有诸多优点
②缓控释制剂一般都是长效的，患者每次仅需服用1或2次，可以提高患者的顺应性，减少患者长期服药的 不便；
③能减少药物对胃肠的刺激作用，使胃肠道不良反应发生率大大降低。
第4页/共22页
第5页/共22页
缓控释制剂 的构成
制剂=药物+辅料
第6页/共22页
缓控释制剂药物 • 一般适用于半衰期较短的药物，其半衰期一般在 2~8h 之间。
• 抗菌类药物的一般由于其抗菌效果依赖于峰浓度，故不宜制成控释制剂。
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缓控释制剂辅料
• 缓控释制剂根据辅料性质，可将目前常用新型辅料分为水凝胶、生物降解聚合物和离子交换树脂三类。 • 其中，水凝胶（Hydrogel）在这方面的应用最为广泛。
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水凝胶的起源
• 水凝胶材料的研究可以追溯到1960年，Wichterle等合成了甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶。该水凝 胶具有良好的吸水性和生物相容性，是一种优秀的生物医药材料。从此，水凝胶材料引起了生物医药材料 研究者极大的兴趣，人们对水凝胶的研究不断深入。
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什么是水凝胶？
声明
• 鉴于本人水平有限，有些概念、问题可能理解不 到位或者纯粹理解错误，望老师和同学们谅解， 并请及时提出修正。谢谢。
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背 景 介 绍 • 近年来高分子材料的发展促进了缓控释制剂的制备技术和新品种的开发，这种新的药物释放技术正在成为
整个新药研发领域的“热点”与“亮点”。 • 我国在20 世纪70 年代末，80 年代初开始研制缓控释制剂，现已取得一定的发展，并且因其具有诸多优点
②缓控释制剂一般都是长效的，患者每次仅需服用1或2次，可以提高患者的顺应性，减少患者长期服药的 不便；
③能减少药物对胃肠的刺激作用，使胃肠道不良反应发生率大大降低。
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缓控释制剂 的构成
制剂=药物+辅料
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缓控释制剂药物 • 一般适用于半衰期较短的药物，其半衰期一般在 2~8h 之间。
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。
水凝胶课件
天然和合成高分子杂化水凝胶药物释放载体水凝胶的结构水凝胶一级结构二级结构三级结构亲水基团如羧基酰胺基羟基等疏水基团如烷基等轻度交联的三维网络结构呈无定形的结构名称结合方式与物质结合水以氢键的形式与亲水基团结合界面水或第二结合水以范德华力与疏水基团结合起来游离水在渗透压作用下分布于聚合物链间网络中水凝胶的特点
水凝胶的结构
一级结构 亲水基团如羧基 、酰胺基、羟基 等 疏水基团如烷基等 轻度交联的三 维网络结构 呈无定形的结构
水凝 胶
二级结构
三级结构
水凝胶中的水
名称 结合水 结合方式与物质 以氢键的形式与亲水基团结合 以范德华力与疏水基团结合起 来 在渗透压作用下分布于聚合物 链间网络中
界面水（或第二结合水）
擦、划伤伤口
褥疮伤口
优点：不粘连伤口
不破坏新生组织 能同时杀死各种细菌、 避免伤口感染。
游离水
水凝胶的特点：
1.它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀，并在显著 胀之后，能够继续保持其原有结构而不被溶解； 2.良好的生物相容性、优良的物理机械性能和长期植 入的稳定性； 3.良好的水蒸气透过率和合适的气体(如O 2 和C O 2) 通过率,而且, 水凝胶不会和伤口粘连, 敷贴及取出极为方 便； 4.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。
硅水凝胶隐形眼睛
水凝胶的应用
人工玻璃体
药物释放载体
水胶体敷料
水凝胶简介
水凝胶（Hydrogel）
是由明胶、多糖、多电介 质复合物和甲基丙烯酸树 脂组成的三维立体网状吸 水性多聚体。该敷料与组 织接触时可发生反复水合 作用，把组织中的水份吸 收到敷料中，随着吸水量 的增加，敷料逐渐肿胀直 至达到平衡。
水凝胶的结构
一级结构 亲水基团如羧基 、酰胺基、羟基 等 疏水基团如烷基等 轻度交联的三 维网络结构 呈无定形的结构
水凝 胶
二级结构
三级结构
水凝胶中的水
名称 结合水 结合方式与物质 以氢键的形式与亲水基团结合 以范德华力与疏水基团结合起 来 在渗透压作用下分布于聚合物 链间网络中
界面水（或第二结合水）
擦、划伤伤口
褥疮伤口
优点：不粘连伤口
不破坏新生组织 能同时杀死各种细菌、 避免伤口感染。
游离水
水凝胶的特点：
1.它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀，并在显著 胀之后，能够继续保持其原有结构而不被溶解； 2.良好的生物相容性、优良的物理机械性能和长期植 入的稳定性； 3.良好的水蒸气透过率和合适的气体(如O 2 和C O 2) 通过率,而且, 水凝胶不会和伤口粘连, 敷贴及取出极为方 便； 4.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。
硅水凝胶隐形眼睛
水凝胶的应用
人工玻璃体
药物释放载体
水胶体敷料
水凝胶简介
水凝胶（Hydrogel）
是由明胶、多糖、多电介 质复合物和甲基丙烯酸树 脂组成的三维立体网状吸 水性多聚体。该敷料与组 织接触时可发生反复水合 作用，把组织中的水份吸 收到敷料中，随着吸水量 的增加，敷料逐渐肿胀直 至达到平衡。
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水凝胶的研究进展
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什么是水凝胶？
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日常生活中常见到的水凝胶
农用保水剂
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抗旱保水剂
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西北干旱地区使用保水剂对土地保湿
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隐形眼镜
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口服控释药物剂型
人造肌肉
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尿片
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卫生巾
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（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。
温（热）敏水凝胶
--------热敏的水凝胶作为原位的药物传递
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pH敏感水凝胶 ------- pH敏感水凝胶是指聚合物的溶胀与 收缩随环境pH的变化而发生变化。 这些水 凝胶的溶胀性可随外界pH的变化发生极大 的、甚至不连续的 改变。
电解质敏感水凝胶 --------这类水凝胶对溶胀度的影响主要是 阴离子部分，离子化水凝胶的溶胀行为与 收缩行为与离子运动密切相关。阴离子型 水凝胶平衡溶胀随pH增大而增大；阳离子 24
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聚丙烯酰胺（PAMA）
从１９９７年１０月到２０ ００年４月，采用聚丙烯酰 胺这种新型软组织填充材料 矫正面颊、颞部、下肢、等， 共２２７９例。效果良好， 并发症少、使用方便，安全 有效。
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PPT课件
医用聚丙烯酰胺水凝胶
‘医用聚丙烯酰胺水凝 胶’，商品名称为 “奥美 定”，俗称“人造脂肪”， 主要用于体表各种软组织 凹陷性缺损的填充、增大 组织容量。在整形医学应 用广泛。
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(三)粘附性
粘附（adhesion)或称黏着或称粘接。一般 指的是同种或两种不同的物体表面相粘接 的现象。
生物粘附(bioadhesion)指的是在两个生物 体表面之间形成任何结合，或一个生物体 的表面与另外一个天然或合成材料的表面 粘结的总称。在药剂学中生物粘附一般是 用来描述聚合物（包括合成的以及天然的） 与软组织（如胃肠道的膜、口腔、皮肤） 之间的黏附作用。
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分类
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传统水凝胶
这类水凝胶对环境 的变化，如PH或温 度变化不敏感
环境敏感水凝胶
这类水凝胶对温度 或PH等环境因素的 变化所给予的刺激 有非常明确或显著 的应答，能够感知 外界环境变化而发 生“体积相变”的 凝胶称为智能凝胶。 已知的外部刺激有
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水凝胶的分类
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PPT课件
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PPT课件
水凝胶的应用
创伤敷料 药物载体 角膜接触眼镜 形状记忆材料 组织工程支架材料 保水抗旱
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PPT课件
硅水凝胶隐形眼镜
水凝胶隐形眼镜镜片的 透氧性与其含水量有很 大的关系，一般来说含 水量高的水凝胶产品， 透氧性就会偏高，角膜 代谢的通透性高。不过 含水量高的镜片随着佩 戴长会容易吸收泪液的 水分，引起眼干的问题
PPT课件
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
丰胸充填物
面膜
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水凝胶降热贴
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材水 料凝
胶 ， 整 形
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一、水凝胶的定义
水凝胶是具有三维网络结构的交联聚合物, 它能够在水中溶胀至平衡并保持大量水分, 而又不溶解于水。水凝胶是一种重要的功 能高分子材料
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眼疗贴
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主要用于眼部手术、眼部水肿、眼挫伤病 人的眼外部冷敷理疗以及全麻手术病人和 深昏迷病人，预防、控制暴露性角膜炎炎 的发生，使医护工作者的眼护理操作更便 利、更安全
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退热
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适用于各种原因引起的发热辅助的治疗及 应及物理降温，缓缓发热引起的头痛、头 晕等不适症状，使人体产生舒适感。对于 儿童和成人突然发热，可紧急退热，预防 高温惊厥，避免发热过度伤及脑部。
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水土保湿剂
一种人工合成的具有超强吸水和 保水释放能力的高分子聚合物， 主要成分为聚丙烯酸盐（钾盐） 和聚丙烯酰胺共聚体。能迅速吸 收比自身重量数百倍的脱离子水， 数十倍至百倍的含盐水分，控制 土壤水分蒸发，以满足植物的生 长需要、促进植物根系生长发育， 同时改善土壤结构、增加土壤活 性、减少土壤板结等。
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组织填充材料
不吸收、不脱落、不碎裂， 在弥散的环境下能很好保持 水分，有较好的粘度，弹性 和柔软度，适合人体组织结 构。
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水凝胶在化状品中的应用
美颈水凝胶
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新生代的冻胶保湿修护面膜
肤维持滋润，淡化细 纹与恢复肌肤的弹性. 帮助皮肤角化细胞的 剥落，促进表皮基底 细胞层的活力，增加 细胞的代谢作用。 可 以预防皱纹的产生， 赋予肌肤活力与生气， 恢复柔嫩光滑的诱人 肌肤。
不同结构、不同化合物的水凝胶具有不同 的物理化学性质如触变性、溶胀性、环境 敏感性和粘附性等
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（一）溶胀性
水凝胶在水中可显著溶胀。 溶胀性（swelling)是指凝胶吸收液体后自
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）
水凝胶的分类
按照结合方式分类：
1.物理水凝胶，通过物理作用力结合 起来，如静电作用、氢键、链的缠绕等， 是非永久性的。
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
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水凝胶的性质
水凝胶的研究进展
报告人 ： 指导人：
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什么是水凝胶？
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日常生活中常见到的水凝胶
农用保水剂
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抗旱保水剂
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西北干旱地区使用保水剂对土地保湿
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隐形眼镜
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口服控释药物剂型
人造肌肉
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尿片
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卫生巾
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（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。
温（热）敏水凝胶
--------热敏的水凝胶作为原位的药物传递
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pH敏感水凝胶 ------- pH敏感水凝胶是指聚合物的溶胀与 收缩随环境pH的变化而发生变化。 这些水 凝胶的溶胀性可随外界pH的变化发生极大 的、甚至不连续的 改变。
电解质敏感水凝胶 --------这类水凝胶对溶胀度的影响主要是 阴离子部分，离子化水凝胶的溶胀行为与 收缩行为与离子运动密切相关。阴离子型 水凝胶平衡溶胀随pH增大而增大；阳离子 24
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聚丙烯酰胺（PAMA）
从１９９７年１０月到２０ ００年４月，采用聚丙烯酰 胺这种新型软组织填充材料 矫正面颊、颞部、下肢、等， 共２２７９例。效果良好， 并发症少、使用方便，安全 有效。
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医用聚丙烯酰胺水凝胶
‘医用聚丙烯酰胺水凝 胶’，商品名称为 “奥美 定”，俗称“人造脂肪”， 主要用于体表各种软组织 凹陷性缺损的填充、增大 组织容量。在整形医学应 用广泛。
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(三)粘附性
粘附（adhesion)或称黏着或称粘接。一般 指的是同种或两种不同的物体表面相粘接 的现象。
生物粘附(bioadhesion)指的是在两个生物 体表面之间形成任何结合，或一个生物体 的表面与另外一个天然或合成材料的表面 粘结的总称。在药剂学中生物粘附一般是 用来描述聚合物（包括合成的以及天然的） 与软组织（如胃肠道的膜、口腔、皮肤） 之间的黏附作用。
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分类
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传统水凝胶
这类水凝胶对环境 的变化，如PH或温 度变化不敏感
环境敏感水凝胶
这类水凝胶对温度 或PH等环境因素的 变化所给予的刺激 有非常明确或显著 的应答，能够感知 外界环境变化而发 生“体积相变”的 凝胶称为智能凝胶。 已知的外部刺激有
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水凝胶的分类
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水凝胶的应用
创伤敷料 药物载体 角膜接触眼镜 形状记忆材料 组织工程支架材料 保水抗旱
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硅水凝胶隐形眼镜
水凝胶隐形眼镜镜片的 透氧性与其含水量有很 大的关系，一般来说含 水量高的水凝胶产品， 透氧性就会偏高，角膜 代谢的通透性高。不过 含水量高的镜片随着佩 戴长会容易吸收泪液的 水分，引起眼干的问题
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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
丰胸充填物
面膜
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水凝胶降热贴
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材水 料凝
胶 ， 整 形
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一、水凝胶的定义
水凝胶是具有三维网络结构的交联聚合物, 它能够在水中溶胀至平衡并保持大量水分, 而又不溶解于水。水凝胶是一种重要的功 能高分子材料
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眼疗贴
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主要用于眼部手术、眼部水肿、眼挫伤病 人的眼外部冷敷理疗以及全麻手术病人和 深昏迷病人，预防、控制暴露性角膜炎炎 的发生，使医护工作者的眼护理操作更便 利、更安全
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退热
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适用于各种原因引起的发热辅助的治疗及 应及物理降温，缓缓发热引起的头痛、头 晕等不适症状，使人体产生舒适感。对于 儿童和成人突然发热，可紧急退热，预防 高温惊厥，避免发热过度伤及脑部。
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水土保湿剂
一种人工合成的具有超强吸水和 保水释放能力的高分子聚合物， 主要成分为聚丙烯酸盐（钾盐） 和聚丙烯酰胺共聚体。能迅速吸 收比自身重量数百倍的脱离子水， 数十倍至百倍的含盐水分，控制 土壤水分蒸发，以满足植物的生 长需要、促进植物根系生长发育， 同时改善土壤结构、增加土壤活 性、减少土壤板结等。
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组织填充材料
不吸收、不脱落、不碎裂， 在弥散的环境下能很好保持 水分，有较好的粘度，弹性 和柔软度，适合人体组织结 构。
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水凝胶在化状品中的应用
美颈水凝胶
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新生代的冻胶保湿修护面膜
肤维持滋润，淡化细 纹与恢复肌肤的弹性. 帮助皮肤角化细胞的 剥落，促进表皮基底 细胞层的活力，增加 细胞的代谢作用。 可 以预防皱纹的产生， 赋予肌肤活力与生气， 恢复柔嫩光滑的诱人 肌肤。
不同结构、不同化合物的水凝胶具有不同 的物理化学性质如触变性、溶胀性、环境 敏感性和粘附性等
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（一）溶胀性
水凝胶在水中可显著溶胀。 溶胀性（swelling)是指凝胶吸收液体后自
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）
水凝胶的分类
按照结合方式分类：
1.物理水凝胶，通过物理作用力结合 起来，如静电作用、氢键、链的缠绕等， 是非永久性的。
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
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水凝胶的性质