水溶性壳聚糖光聚合水凝胶的制备研究

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壳聚糖纳米粒水凝胶的制备及其对皮肤伤口修复的研究

壳聚糖纳米粒水凝胶的制备及其对皮肤伤口修复的研究

目 录中文论著摘要 (1)英文论著摘要 (4)英文缩略语表 (8)第一章 前 言 (9)一、课题研究背景 (9)二、研究内容 (12)三、本文研究目的与意义 (14)第二章 壳聚糖纳米粒水凝胶的制备及工艺优化 (15)一、实验仪器与材料 (15)二、实验方法 (16)三、实验结果 (20)四、讨论 (25)五、小结 (25)第三章 壳聚糖纳米粒水凝胶的表征及抗菌性能研究 (27)一、实验仪器与材料 (27)二、实验方法 (28)三、实验结果 (30)四、讨论 (34)五、小结 (34)第四章 壳聚糖纳米粒水凝胶促伤口愈合的细胞学评价 (36)一、实验仪器与材料 (36)二、实验方法 (37)三、实验结果 (42)四、讨论 (47)五、小结 (48)第五章 壳聚糖纳米粒水凝胶促伤口愈合药效学研究 (49)一、实验仪器与材料 (49)二、实验方法 (49)三、实验结果 (50)四、讨论 (53)五、小结 (53)第六章 结 论 (55)参考文献 (56)在学期间科研成绩 (61)致谢 (62)个人简介 (63)·中文论著摘要·壳聚糖纳米粒水凝胶的制备及其对皮肤伤口修复的研究目的临床上创面感染大多采用抗生素,抗菌药物,造成感染难以控制,并且没有促进伤口愈合的功能,而一般用于伤口愈合的敷料并不具备抗菌能力,所以一种具备优良抗菌效果的促伤口愈合敷料显得尤为重要。

本课题的目的是以壳聚糖纳米粒(CS NPs)和海藻酸钠为原料制备一种促进伤口愈合的抗菌敷料。

通过抗菌实验、细胞学实验以及药效学实验对此敷料的抗菌以及促进伤口愈合效果和机制进行研究。

方法以壳聚糖、多聚磷酸钠为原料,采用离子交联法制备壳聚糖纳米粒,以海藻酸钠、壳聚糖纳米粒、氯化钙为原料,制备壳聚糖纳米粒水凝胶(CS NPs loaded CaAlg hydrogel),并根据壳聚糖纳米粒释放情况进行处方优化。

采用扫描电镜、红外光谱扫描,流变学分析、溶胀率,对其表面形貌、结构、流变学性能进行表征,通过细菌实验,探究该敷料的抗菌效果及机制。

功能性聚多巴胺壳聚糖复合水凝胶的制备及其生物应用研究

功能性聚多巴胺壳聚糖复合水凝胶的制备及其生物应用研究

此外,通过基因工程和细胞工程技术,可以进一步提高聚谷氨酸水凝胶的制备 效率和生物活性,使其在化妆品领域具有更广泛的应用前景。总之,聚谷氨酸 水凝胶在未来的研究中具有广阔的发展前景,将会在更多领域得到应用并造福 人类。
结论
本次演示介绍了聚谷氨酸水凝胶的制备方法、应用领域及未来发展前景。聚谷 氨酸水凝胶作为一种具有广泛应用前景的生物材料,具有优异的生物相容性和 生物降解性,可用于组织工程、药物释放和化妆品等领域。通过调节其物理化 学性质和加入生物活性分子,可以进一步拓展其应用范围和改善其性能。未来, 聚谷氨酸水凝胶将在更多领域得到应用并造福人类。
4、将透析后的凝胶溶液置于冷 冻干燥机中进行热和冷却过程中的温度变化,可以评估其 热稳定性。
2、硬度:通过测定水凝胶的压缩强度和硬度,可以评估其机械性能。
3、孔径:采用显微镜观察水凝胶的内部结构,并测量孔径大小及其分布情况。
4、生物相容性:通过细胞培养实验,观察水凝胶对细胞生长和增殖的影响, 以评估其生物相容性。
3.化妆品
聚谷氨酸水凝胶在化妆品领域也表现出良好的应用前景。由于其具有保湿、抗 皱、抗衰老等功效,可以作为化妆品添加剂用于护肤、护发等产品中。同时, 聚谷氨酸水凝胶还能够促进皮肤表面坏死的角质层不断更新,提高皮肤的保水 能力和光泽度,因此在化妆品领域具有广泛的应用价值。
展望
随着生物医学技术的不断发展,聚谷氨酸水凝胶作为一种具有广泛应用前景的 生物材料,未来将在更多领域得到应用。尤其是在组织工程和药物释放领域, 通过进一步研究聚谷氨酸水凝胶的物理化学性质和生物相容性,有望在再生医 学、癌症治疗和抗菌等方面取得更大的突破。
1、按照一定的配比将壳聚糖溶液和多巴胺溶液混合,加入交联剂和引发剂。
2、将混合液在适宜的温度下进行交联反应,通过调节温度和反应时间来控制 反应程度。

pH敏感性壳聚糖海藻酸钠水凝胶的制备及其性能研究

pH敏感性壳聚糖海藻酸钠水凝胶的制备及其性能研究

pH敏感性壳聚糖/海藻酸钠水凝胶的制备及其性能研究【摘要】目的制备壳聚糖/海藻酸钠硝苯地平水凝胶,考察不同浓度和比例的壳聚糖和海藻酸钠对药物的缓释作用,并考察水凝胶的pH敏感性。

方法采用复凝聚法制备硝苯地平水凝胶,通过改变辅料的浓度来考察其对硝苯地平的缓释作用,用正交试验优选最佳工艺;用转蓝法研究所制水凝胶的释放度,通过改变释放介质的pH值,考察该缓释药物对pH的敏感性。

结果壳聚糖浓度为0.4%、海藻酸钠浓度为1.5%、搅拌速度为160r/min、壳聚糖溶液和海藻酸钠溶液的体积比为6:1时为最佳工艺。

硝苯地平水凝胶在人工胃液中几乎不溶解,在人工肠液中4h内完全溶解。

结论硝苯地平水凝胶具有明显的缓释作用和较强的pH敏感性。

【关键词】 pH敏感性;硝苯地平;壳聚糖;海藻酸钠;释放度【Abstract】 Objective To prepare chitosan-sodium alginate hydrogels containing nifedipine. pH-sensitive beheviour of hydrogels in different pH medium was investigated.Methods To prepare sustained-release hydrogels of nifedipine with complex coacervation,the sustained release effect of hydrogels on nifedipine was studied by altering the concentration of chitosan and sodium alginate in the course of hydrogel preparation.Meanwhile,the dissolution rate of the prepared hydrogels was determined, and pH-sensitive beheviour in different pH medium was investigated.Results Sustained-release hydrogels containing nifedipine don’t dissociate in simulatedgastric fluid,but in simulated intestinal fluid nifedipine dissociate completely in four hours.Conclusion The dissolution rate of the hydrogels was slower compared with the common tablets,and the hydrogels shows pH sensibility.【Key words】 pH-sensitive ;nifedipine; chitosan(chitin);sodium alginate ;dissolution rate智能药物是利用高分子智能载体制备而成的,通过系统协调材料内部的各种功能,对环境可感知且可响应,它能对周围环境的刺激因素,如温度、pH值、离子、电场、磁场、溶剂、反应物、光或应力等做出有效响应并且自身性质也随之发生变化,能够达到定量、定时、定位靶向、高效、低毒,其释药行为与人体生理环境和相关病理要求一致的智能化效果,解决了常规片剂、胶囊、注射剂等药物不能按疾病本身要求释放药物且不良反应多的缺陷,降低药物毒副作用,使临床用药更科学、合理,达到了治疗疾病时用药的智能化和按需释放药物,减少给药次数,避免重复给药和盲目用药给患者带来的损伤,减轻患者的经济负担。

水凝胶的合成方法

水凝胶的合成方法

水凝胶的合成方法
水凝胶的合成方法有很多种,主要包括以下几种:
1. 自由基聚合法:将水溶性单体和交联剂加入水溶液中,加入引发剂后通过自由基聚合反应形成水凝胶。

2. 温度敏感法:将温敏性单体和交联剂加入水中,在一定温度范围内形成水凝胶。

3. 离子交换法:将有机或无机多价阴离子加入水溶液中与阳离子聚合物反应,形成交联结构。

4. 微乳化法:将单体和交联剂加入含有表面活性剂的水相中,在微乳液中反应形成水凝胶。

5. 光聚合法:将光敏单体和光引发剂加入水溶液中,通过光聚合反应形成水凝胶。

这些方法各有优缺点,选择合适的合成方法需要根据材料的特点和使用情况进行综合考虑。

水凝胶的制备原理

水凝胶的制备原理

水凝胶的制备原理水凝胶是一种具有三维网状结构的高分子材料,其制备原理主要通过聚合反应实现。

水凝胶具有较强的吸水性能和保水性能,被广泛应用于医药、农业、环境保护等领域。

本文将详细介绍水凝胶的制备原理及其应用。

一、水凝胶的制备原理水凝胶的制备原理主要涉及两个关键步骤:单体聚合和交联反应。

1. 单体聚合单体聚合是水凝胶制备的第一步。

单体是指能够进行聚合反应形成高分子聚合物的物质。

常见的单体有丙烯酸、丙烯酰胺等。

单体在适当的反应条件下,如温度、催化剂等的作用下,发生聚合反应,形成线性高分子链。

2. 交联反应交联反应是水凝胶制备的关键步骤。

交联是指将线性高分子链通过化学键或物理结构连接在一起,形成三维网状结构。

交联可以增强水凝胶的稳定性和力学性能。

交联反应可以通过多种方法实现,如化学交联、物理交联等。

化学交联是指在单体聚合的同时引入交联剂,交联剂与单体发生反应,形成化学键连接。

常见的交联剂有甲醛、甲基丙烯酸酯等。

化学交联反应需要适当的温度和时间来控制交联程度。

物理交联是指通过物理相互作用力将线性高分子链连接在一起,形成物理结构。

常见的物理交联方法有冷冻干燥、热凝胶等。

物理交联反应相对简单,但其稳定性和力学性能较差。

二、水凝胶的应用水凝胶具有良好的吸水性能和保水性能,被广泛应用于各个领域。

1. 医药领域水凝胶在医药领域有着重要的应用。

例如,水凝胶可以用作口腔粘膜贴剂,可以在口腔黏膜上形成保护性薄膜,具有缓解疼痛、促进伤口愈合等作用。

此外,水凝胶还可以用于制备人工角膜、人工关节等医疗器械。

2. 农业领域水凝胶在农业领域有着广泛的应用。

水凝胶可以增加土壤保水性能,提高土壤肥力,促进植物生长。

此外,水凝胶还可以用于植物保护剂的载体,提高植物保护剂的利用率和效果。

3. 环境保护领域水凝胶在环境保护领域有着重要的应用。

例如,水凝胶可以用于污水处理,吸附和分解有机污染物。

此外,水凝胶还可以用于土壤修复,吸附和稳定重金属离子,减少土壤污染。

水凝胶的研究进展

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。

壳聚糖温敏凝胶的制备及其影响因素

壳聚糖温敏凝胶的制备及其影响因素

的程度以及壳聚糖链上的电荷分布状态的影响,只需较少热量就能交联成三维网络,完成溶液溶胀和体积膨胀.形成凝胶。

如图3曲线所示,图3反应温度对凝胶形成温度的影响4"C下反应的溶液在3TC左右形成凝胶,而在15"(2下反应的溶液在35℃就可形成凝胶。

虽然温度差别不大,但凝胶完全形成所需的时间相差较大(图中未显示),低温下反应的溶液需要将近1小时才完全形成凝胶,而较高温度下反应的只需20分钟就可形成凝胶。

因而,较高反应温度下配制的凝胶溶液更容易发生相转变形成凝胶。

4.1.4不同酸的影响本实验中所用的HCl、HAc、L.谷氨酸和D.葡萄糖醛酸分别代表无机酸、羧酸、氨基酸和糖醛酸。

不同种类酸的亲水性/疏水性、反应官能团、电离能力不同,因而与壳聚糖链上的官能团发生的反应不同,形成不同的键或分子间作用力。

如图4所示,发现用不同的酸(0.1M)溶解同一脱乙酰度的壳聚糖形成的溶液粘度也有较大差别,说明酸对分子链的密度、聚合程度有影响。

图中四条曲线并不重叠,表明用不同酸溶解同种壳聚糖得到的溶液粘度不同。

而用不同的酸溶解壳聚糖得到的溶液,在相同条件下凝胶化的过程不同,其中,用Hcl配制的壳聚糖容易形成凝胶,而D.葡萄糖醛酸溶解的壳聚糖则最难形成凝胶,这可能与酸的分子结构有关,酸分子结构不同导致与壳聚糖链作用不同,而形成不同的电荷分布状态。

图4不同的酸和溶液粘度的关系上图是用不同的酸溶解DDA不同的壳聚糖,横坐标样品编号1、2、3和4分别表示脱乙酰度70%、85%、90%和97%的壳聚糖,系列1、2、3和4绘制的曲线分别代表用HCI、HAc、L.谷氨酸和D.葡萄糖醛酸溶解不同DDA壳聚糖所得溶液的动力粘度曲线。

横坐标相同的点的壳聚糖DDA相同,同一条曲线上的壳聚糖(不同DDA)用同一种酸溶解。

图5不同酸对凝胶形成温度的影响如图5所示,不同酸溶解对于形成凝胶的温度和时间都有影响。

图中编号1、2、3和4分别代表HCI、HAt、L.谷氨酸和D.葡萄糖醛酸,浓度均为0.IM。

壳聚糖智能水凝胶

壳聚糖智能水凝胶

封面壳聚糖智能水凝胶作者:吴雪辰罗育阳摘要:壳聚糖智能水凝胶作为一种天然高分子材料,由于其来源于自然而具有的生物可降解性、无毒、来源广泛等优良的性能,近些年已经成为研究的热点。

而智能水凝胶本身对温度、PH、电磁性能等外界刺激能做出迅速的反应同时也收到广泛关注。

结合两者的优点合成的壳聚糖智能水凝胶更是具有了更加突出的优势。

下面从定义、制备以及应用等方面简单的对壳聚糖智能水凝胶最近几年的发展进行浅析。

关键词:壳聚糖,智能水凝胶,壳聚糖智能水凝胶,药物缓释。

1.定义甲壳素是由N-乙酰-2-氨基-D-葡萄糖以β-1,4糖苷键形式联接而成的多糖,是一种天然高分子化合物。

壳聚糖是其乙酰化产物。

壳聚糖与甲壳素结构的差别在于C2位的取代基不同,壳聚糖是氨基(—NH2),而甲壳素是乙酰氨基(—NHCOCH3)。

Fig.1是甲壳素与壳聚糖的化学结构式。

[1]脱乙酰基Fig.1水凝胶或称含水凝胶为亲水性但不溶于水的聚合物, 它们在水中可溶胀至一平衡体积仍能保持其形状。

[2]智能水凝胶一般是有机高分子水凝胶材料,其上的功能基团使水凝胶的吸水量对周围环境敏感如温度、pH、电、光或离子强度等,所以称作“智能”。

[3]壳聚糖分子由于主链或侧链上带有大量的亲水基团和有适当的交联网络结构,所以可形成智能水凝胶。

[4]2.制备(1)壳聚糖壳聚糖可通过天然的甲壳素支链水解直接制得。

(2)智能水凝胶智能水凝胶的制备方法比较复杂,可通过以下方法制得:Ⅰ.水溶性高分子的交联法[5]Ⅱ.接枝共聚法(3)壳聚糖智能水凝胶的制备翟延飞[6]研究认为壳聚糖主链上含有大量的亲水集团,尤其是2位上的氨基常作为交联点,能与甲醛、戊二醛等双官能团交联剂反应,使线性壳聚糖链间由碳氧双键交联成水凝胶。

常用的交联剂有:戊二醛,甲醛,亚甲基二丙烯酰胺,京尼平等,这种方法是化学交联法。

化学交联法制备的凝胶具有以下特点:交联均匀;通过不同的交联剂可以制备不同性质的水凝胶;制备薄膜纤维等形状;适合多糖类、蛋白质等生物天然高分子等。

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水溶性壳聚糖光聚合水凝胶的制备研究
周应山
徐卫林

武汉纺织大学材料科学与工程学院,武汉市洪山区纺织路1号,430073

光聚合可注射型水凝胶具有生理条件下原位成型、反应热低和微创等优点,使其在生物
医学领域中获得了广泛的应用,包括防止血栓、防止术后组织粘连,以及药物传送、细胞包
埋、生物传感器的涂层等。目前,用于制备光聚合可注射型水凝胶的高分子一般是甲基丙烯
酰化、丙烯酰化、肉桂酸酰化和叠氮化的合成高分子和天然高分子,如聚乙二醇[1]、透明质
酸[2]、壳聚糖等。其中,壳聚糖由于具有优良的生物相容性、生物可降解性、抗菌性和促进
自然组织再生等活性,使其成为组织工程支架材料中最有应用前景的生物大分子之一。
Preparation of Photocrosslinking Chitosan Hydrogel
ZHOU Yingshan
XU Weilin
College of Materials Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan 430073

Abstract: 
Photopolymerized injectable hydrogels are attractive for a number of tissue engineering applications,
especially for use as tissue barriers to prevent thrombosis and restenosis following vascular injury 
and post-operative adhesion formation, or for use as scaffolds for regeneration of soft tissuesbecause 
of the ability to form these materials in situ in a minimally invasive manner and in mild enough 
condition, which have good adhesion and conformance to the targeted tissue. A number of synthetic 
and natural photopolymerizable polymers including PEG acrylate derivatives, hyaluronic acid 
derivatives and chitosan derivatives have been investigated for developing in situ gelling systems.
Among these polymers, chitosan has been considered to be one of the most promising 
biomacromolecules for tissue engineered scaffolds, due to its excellent biological properties such as 
biodegradability,biocompatibility, antibacterial and wound-healing activity. In this research a novel 
water soluble chitosan derivative (methacryloyloxy) ethyl carboxyethyl chitosan(MAOECECS) as a 
photocrosslinkable hydrogel precursor was synthesized by Michael addition reaction between - NH2
of chitosan and C=C of acrylate. And then MAOECECS was blended with a photoinitiator and water,
and UV irradiated to create hydrogels.

Keywords: Chitosan ; Photopolymerization ; Hydrogel ; Injection

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