聚丙烯酸钾羧甲基纤维素钠半互穿网络水凝胶的两步水溶液合成及其药物释放

介绍两种羧甲基纤维素钠胶浆配制新方法

- 1 - 介绍两种羧甲基纤维素钠胶浆配制新方法

胶浆在建筑、纸浆、食品等行业中广泛应用，而羧甲基纤维素钠作为常用的胶浆助剂，具有黏度高、稳定性好等优点，被广泛应用于各个领域。然而，传统的羧甲基纤维素钠胶浆配制方法存在一些问题，如操作繁琐、时间长、浪费材料等。为了解决这些问题，我们在实践中总结出了两种羧甲基纤维素钠胶浆配制新方法，现介绍如下：

方法一：快速配制法

这种方法的优点是操作简单、时间短，适用于一些急需使用胶浆的场合。具体步骤如下：

1.将所需的羧甲基纤维素钠粉末称量好，放入容器中。

2.加入适量的水，用搅拌器搅拌均匀，使其形成均匀的胶浆。

3.加入所需的其他助剂，如改性淀粉、黏土等，继续搅拌均匀。

4.最后加入适量的溶解剂，如乙醇、丙酮等，继续搅拌均匀，直至胶浆无颗粒状物质。

此方法的注意事项：

1.粉末的配比需要准确，否则会影响胶浆的质量。

2.搅拌时间需要掌握好，过短会导致胶浆不均匀，过长会影响生产效率。

3.溶解剂的使用需要根据实际情况进行调整，过多会影响胶浆的黏度，过少则会影响胶浆的稳定性。

方法二：预浆化法

这种方法的优点是能够充分溶解羧甲基纤维素钠，提高胶浆的稳 - 2 - 定性和黏度。具体步骤如下：

1.将所需的羧甲基纤维素钠粉末称量好，放入容器中。

2.加入适量的水，用搅拌器搅拌均匀，形成预浆。

3.将预浆放入恒温水浴中，温度控制在60℃左右，继续搅拌均匀，直至羧甲基纤维素钠完全溶解。

4.加入所需的其他助剂，如改性淀粉、黏土等，继续搅拌均匀。

5.最后加入适量的溶解剂，如乙醇、丙酮等，继续搅拌均匀，直至胶浆无颗粒状物质。

此方法的注意事项：

1.预浆化的时间需要掌握好，过长会影响生产效率，过短则会影响胶浆的稳定性。

载药(甲磺酸帕珠沙星)水凝胶的制备及其药物缓释性能

于金刚;黄可龙;唐金春

【摘要】以甲磺酸帕珠沙星(1)为药物,以壳聚糖修饰的多壁碳纳米管(MWCNT-CS)/壳聚糖半互穿网络水凝胶(C)为载体,采用浸泡法合成了不同MWCNT-CS含量(0%,2.5%,10.0%)的三种载药水凝胶[C0(1),C2.5(1)和C1000(1)].研究了C(1)中MWCNT-CS含量以及pH对1释放性能的影响.结果表明,C10.0(1)具有较好的缓释性能.%Depending upon chitosan(CS) modified multiple-walled carbon

nanotubes(MWCNT-CS)amount(0％, 2.5％, 10.0％ ), three drug-loaded

hydrogel[ C0 (1), C2.5 (1), C10.0 (1) ] were prepared by soaking method

using Pazufloxacin mesilate(1) as the drug and MWCNT-CS/semi-IPN

hydrogels as the drug carriers. Effect of content of CS-MWCNT in C (1) and

pH on controlled release performance of 1 were investigated. The results

showed that the C10.0(1) possess good controlled release performance.

【期刊名称】《合成化学》

【年(卷),期】2011(019)002

【总页数】4页(P166-169)

【关键词】甲磺酸帕珠沙星;多壁碳纳米管;半互穿网络水凝胶;制备;缓释性能

【作者】于金刚;黄可龙;唐金春

【作者单位】中南大学,化学化工学院,湖南,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,湖南,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,湖南,长沙,410083 【正文语种】中文

聚丙烯酸水凝胶的合成及基本性能的测定

综合实验报告

题目:聚丙烯酸水凝胶的合成及基本性能的测定

A1组

聚丙烯酸水凝胶的合成及基本性能测定

摘要: 交联聚丙烯酸系高分子合成时，先用氢氧化钠碱溶液使丙烯酸部分中和。再加入引发剂，得到反应液。并测定吸水率、溶解度等性能，

关键词：交联聚丙烯酸系高分子；吸水效率;高吸水性；水凝胶

1. 前言

1.1实验目的

通过交联丙烯酸钠高吸水性的合成，掌握其合成方法。根据对其性能测试，了解影响高吸水树脂的性能因素。

1.2实验原理

水凝胶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。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。

交联聚丙烯酸系高分子的合成主要以丙烯酸或丙烯酸酯为单体进行聚合,后者还需在聚合后进行水解,也可以上述单体与丙烯酰胺,丙烯酸酯或醋酸乙烯酯等非离子性单体进行共聚,以调节网络中的亲水和疏水部分。

本实验采用溶液聚合法,通过较高浓度的部分中和的丙烯酸钠自交联.用氧化还原引发剂,合成具有一定交联度的聚丙烯酸钠。

中和度一般控制在50-90%，PH3-9。单体浓度则必须高于40%，否则无法完成交联；但过高会引起散热问题，易于爆聚。反映温度过低，难于发生自交联，严重影响性能；而过高则聚合物分子量低且分布宽；一般控制于80-250℃。

1.3性能指标

高吸水树脂的性能主要表现在：⑴吸水率及吸水速度；⑵保水性；⑶稳定性；⑷机械强度；⑸增粘性；⑹安全性

吸水率是高吸水性树脂的最基本性能指标，即单位重量树脂的饱和吸水量。除取决于吸水树脂的组成，结构，形态，分子量及交联度外，还受到被吸液体的组成，性质等不同程度的影响，特别是液体中的电解质盐类及PH值的影响很大。溶液中含有无机盐，或酸（碱）性较强，都使吸水能力显著降低。因此对于含盐的血液，尿液等的吸水率都比吸纯水率降低。因为血，尿等含盐类0.9%，故高吸水树脂对0.9%-1%的生理盐水的吸收能力基本可反映对血液及尿的吸收能力，也成为一个重要吸收性能指标。

聚丙烯酸钾／羧甲基纤维素钠半互穿网络水凝胶的两步水溶液合成及其药物释放

助　能　材　薹牛　２００７年增刊（３８）卷　

聚丙烯酸钾／羧甲基纤维素钠半互穿网络水凝胶的两步水　

溶液合成及其药物释放牵　

孙慧，林建明，吴季怀　

（华侨大学材料物理化学研究所，福建泉州３６２０２１）　

摘要：　以Ｎ。Ｎ’．亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫　

酸铵和焦亚硫酸钠为氧化还原引发剂，采用新型两步水　

溶液聚合法制备了聚丙烯酸钾／羧甲基纤维素钠　

（ＰＡＡ／ＣＭＣ．Ｎａ）半互穿网络水凝胶．对其溶胀动力学、　

离子强度敏感性和ｐＨ敏感性进行了研究．探讨了　

ＰＡＡ／ＣＭＣ．Ｎａ半互穿网络水凝胶对荼碱的释放行为，实　

验结果表明所吸收的茶碱在盐溶液中９０ｍｉｎ内释放率　

可达９０％，释放规律遵循Ｆｉｃｋｉａｎ扩散机制。　

关键词：　两步水溶液聚合法：半互穿网络水凝胶；离　

子强度敏感性；ｐＨ敏感性；药物释放　

中图分类号：ＴＢ３４，ＴＱ３１６．３３　文献标识码：Ａ　

文章编号：　１００１．９７３１（２００７）增刊．１９０２．０５　

１　引　言　

高分子凝胶是由具有三维网络结构的亲水性或亲　

油性高分子聚合物吸收溶剂后溶胀而形成的【】叫。近年　

来，研究人员更注重对凝胶的环境敏感性进行研究，如　

ｐＨ敏感‘　，　、温度敏感‘６．　、离子强度敏感‘。，　、电敏感　

Ｈ伽及光敏感【ｌ】】等。利用水凝胶的吸附性，已将其成功地　

应用于生物医学与工程技术领域，如人工移植、生物传　

感器、活性酶的固定、组织工程、药物载体生物传感器、　

重金属回收及染料吸附【ｌ　４】。互穿聚合物网络　

（Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ　Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＩＰＮ３是由两种或两种以上具　

有独立结构和独立性质的不同物质组成的一种新型聚　

合物。ＩＩ，Ｎ有两种，一种为全互穿聚合物网络，是指由　

两种或两种以上聚合物网络互相交织互穿构成的。另一　

种是在聚合物Ａ的单体聚合体系中混入另外一种高分　

子Ｂ，Ｂ分子链贯穿于聚合物Ａ的交联网络中，构成半互　

穿聚合物网络（ｓｅｍｉ．ＩＰＮ）。由于在ＩＰＮ水凝胶中，两个　

含5-氟尿嘧啶的羧甲基纤维素钠／聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络水凝胶的药物释放性能

・２２Ｏ・　功能高分子学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ　Ｖｏ１．１９—２Ｏ　ＮＯ．２　２００７年６月　

．’’’’’。’’’、　：研究简报：　－ｔｔｔｔＩｔｔｔｔ‘　

含５一氟尿嘧啶的羧甲基纤维素钠／聚（Ⅳ－异丙基丙烯酰胺）　

半互穿网络水凝胶的药物释放性能　

马敬红，　石艳丽，　李　珍，　梁伯润　（东华大学材料科学与工程学院，纤维材料改性国家重点实验室，上海２０００５１）　

摘　要：　以５一氟尿嘧啶（５一Ｆｕ）为模型药物，对羧甲基纤维素钠／聚（Ｎ＿异丙基丙烯酰胺）　半互穿网络水凝胶（ｃＭｃ／ＰＮＩＰＡ　ｓｅｍｉ—ＩＰＮ）的药物释放性能进行了研究。结果表明：在３７　

℃、ＰＨ一７．４时，药物的释放速率以及释放量都随着凝胶中羧甲基纤维素钠含量的增加而　

增大。在２５℃时，ｐＨ对药物释放速率的影响较小；而在３７℃时，药物释放速率受ｐＨ的影　

响较大。该凝胶体系用做５－ＦＵ的口服释放栽体具有较佳的释放性能。　

关键词：　羧甲基纤维素钠；聚（Ｎ一异丙基丙烯酰胺）；半互穿网络水凝胶；药物释放；５－氟尿　

嘧啶　中图分类号：　Ｏ６３１　文献标识码：　Ａ　文章编号：　１００８—９３５７（２００７）０２—０２２０—０５　

Ｄｒｕｇ　Ｒｅｌｅａｓｅ　ｆｒｏｍ　Ｓｏｄｉｕｍ　Ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ／　

Ｐｏｌｙ（Ｎ－ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）Ｓｅｍｉ－Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ　Ｈｙｄｒｏｇｅｌ　

ＭＡ　Ｊｉｎｇ—ｈｏｎｇ，　ＳＨＩ　Ｙａｎ—ｌｉ，ＬＩ　Ｚｈｅｎ，ＬＩＡＮＧ　Ｂｏ—ｒｕｎ　（Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒｓ　ａｎｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　

Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄｏｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００５　１，Ｃｈｉｎａ）　

新型互穿网络超大孔水凝胶的制备、性能及表征

助　能　财　料　２００７年增刊（３８）卷　

新型互穿网络超大孑Ｌ水凝胶的制备、性能及表征木　

敖海勇，吴季怀，黄妙良，林建明　

（华侨大学材料物理化学研究所，福建泉州３６２０２１）　

摘要：　以丙烯酸、丙烯酰胺为基体，以乙烯基吡咯　

烷酮为预聚体，利用新型两步聚合法和发泡技术，制备　

了聚（丙烯酸．丙烯酰胺），聚乙烯基吡咯烷酮互穿网络超　

大孔水凝胶．采用差示扫描量热法（ＤＳＣ）、红外光谱　

ｉｆ＇ｒ－ｍ）和扫描电镜（ＳＥＭ）等分析技术对所得水凝胶进　

行了表征，并研究了水凝胶的溶胀行为和凝胶强度．实　

验结果表明：该水凝胶具有相互连通的孔结构，溶胀行　

为在几分钟内即可完成；以新型两步法制备的互穿网络　

结构（ＩＰＮ），大大提高了超大孔水凝胶的强度，新型两　

步法是制备ＩＰＮ的有效方法之一．　

关键词：　互穿网络超大孔水凝胶：新型分步法；发泡　

技术；溶胀行为；凝胶强度　

中图分类号：ＴＱ３１６．６　文献标识码：Ａ　

文章编号：　１００１．９７３１（２００７）增刊．１９６４．０４　

１　引　言　

超大孔水凝胶是近十年发展起来的一类快速响应　

性水凝胶。与传统水凝胶相比，超大孔水凝胶具有相互　

连通的孔结构，能够在毛细管力的作用下通过孔结构迅　

速吸水，溶胀过程能在几分钟甚至ｌｍｉｎ之内完成【】】。　

这一特性拓宽了水凝胶在药物载体［２，３１、传感器【４】等方面　

的应用。又因为其多孔，与传统水凝胶相比，超大孔水　

凝胶的强度大大降低，第一代超大孔水凝胶（ＳＰＨｓ）溶胀　

后的低强度影响了其应用【５】。大量研究表明，将互穿网　

络（　引入水凝胶的结构中是提高水凝胶的机械强度　

的最有效方法之一　们。制备ＩＰＮ的方法主要有两步法　

（也称分步法）、同步法和胶乳聚合法等【¨】。　

聚乙烯基吡咯烷酮（ＰＶＰ）作为一种常见的水凝胶，　

具有优良的生理惰性、生物相容性和良好的综合性能，　

被广泛应用于生物医药领域【　．１引。本文利用一种新型分　

步法，将聚乙烯基吡咯烷酮网络引入聚（丙烯酸．丙烯酰　

羧甲基纤维素基互穿网络水凝胶的合成及应用

羧甲基纤维素(CMC)是一种可再生的天然高分子化合物,因其良好的水溶性、生物可降解性和无毒无污染等特征而被广泛地应用于食品、造纸、纺织、日化、医药卫生和石油工业等领域。CMC分子结构中含有大量的羟基和羧基,羟基具有一定的反应活性,可以通过物理交联或化学交联的方法形成水凝胶,羧基具有较好的p H响应性和络合作用,从而被应用于各种功能性水凝胶的制备。目前报道的大部分是单一的羧甲基纤维素水凝胶,同时羧甲基纤维素基水凝胶也存在易脆、强度低等缺点,因此寻找制备易于加工成型的高强度的羧甲基纤维素基水凝胶的方法,探究水凝胶的结构与性能的关系从而挖掘其潜在的用途是羧甲基纤维素基水凝胶研究领域的一个重要方向。本文以CMC为第一网络,采用互穿网络聚合物(IPN)分步合成法和一步合成法,成功制备了两种不同类型的羧甲基纤维素基水凝胶,通过FTIR、SEM、TGA和XRD等测试手段表征了两种水凝胶的结构,并分别探讨了其潜在的应用领域。

1、以40wt%的乙醇水溶液为溶剂,过硫酸钾为引发剂(KPS),N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用两种亲水性不同的聚合物CMC和聚丙烯酸甲酯(PMA),采用IPN分步合成法制备了CMC/PMA IPN水凝胶。实验结果表明:这种水凝胶具有比较好的互穿网络结构以及良好的p H响应性;PMA分子的引入增强了CMC水凝胶的热稳定性;通过对亚甲基蓝的吸附实验发现,CMC/PMA IPN水凝胶对亚甲基蓝的最佳吸附浓度为100mg/L,吸附时间为48h,p H为7左右,此时最大吸附量为2370mg/g。2、在分步合成法的基础上,采用IPN一步合成法制备了CMC/PMA IPN水凝胶,既简化了实验步骤,同时也更有利于形成较好的IPN结构。探讨了丙烯酸甲酯(MA)单体的用量和MBA的用量对CMC/PMA IPN水凝胶力学性能及热稳定性的影响。

研究发现随着MA单体用量的增加,或者MBA用量的增大,CMC/PMA IPN水凝胶的力学性能越好;水凝胶的热稳定性随着PMA组分的增加有所提高,另外,对苯酚溶液的吸附实验发现该水凝胶有望在中性条件下应用于有机物的吸附领域。3、以CMC和壳聚糖(CTS)为原料,戊二醛(GA)为交联剂,结合IPN一步合成法和乳化交联法成功制备了CMC/CTS IPN水凝胶微球,该微球粒径均一,有着良好的三维网络结构和热稳定性;CMC/CTS IPN水凝胶微球处理白水对其阳离子需求量有较大的影响,随着CMC/CTS水凝胶微球用量的逐渐增大,微球中CTS含量的增加,阳离子需求量降低效果越明显,当CMC与CTS按质量比1:2合成出的CMC/CTS水凝胶微球的用量为20g/L,温度为40℃,反应时间为15min时,阳离子需求量下降了72.89%,取得了较理想的结果。

聚丙烯酸钠水凝胶的制备及其应用研究

聚丙烯酸钠（Sodium Polyacrylate, SPA）是一种重要的高分子材料。它具有高效的吸水性、保水性、稳定性和生物相容性等优异特性，在医药、化妆品、卫生用品、环保、工业等领域得到了广泛应用。

本文将从聚丙烯酸钠水凝胶的制备方法、结构特性及应用研究等方面进行介绍和探讨。

一、制备方法

SPA水凝胶的制备方法非常多样。常用的制备方法包括自由基聚合法、红外辐射交联法、照射交联法、离子交联法、热交联法等。

其中，离子交联法是目前应用最为广泛的一种制备方法。它是以钠离子为交联剂，通过离子交换反应促使SPA分子间产生交联反应而形成水凝胶。

具体制备步骤如下：

将聚丙烯酸钠粉末加入纯水中，并调节pH至中性左右，进行搅拌和溶解。然后向其中滴加交联剂，通常为聚合物二价阴离子溶液或硝酸钠溶液，用于产生离子交联反应。加入的交联剂应该在SPA分子中有一定的亲和力。

在不断的搅拌下，这些粉末会逐渐凝胶化，形成SPA水凝胶。凝胶的形成速度取决于离子交联剂的添加量，此外，环境温度、pH值、离子浓度等因素也会对凝胶的形成有所影响。凝胶化的时间一般为几分钟到几小时不等。

此外，还有其他诸如可逆交联聚合法、物理交联法、复合交联法等多种制备方法。这些方法各有优缺点，根据不同需求选择合适的制备方法是制备SPA水凝胶的关键。

二、结构特性 SPA水凝胶具有典型的三维网络结构。大量的羧酸基团和钠离子交联形成了水凝胶的基本结构，其空隙中充满水分子。

SPA水凝胶的吸水性主要来自于其多孔、高度交联的三维网络结构。它能够迅速吸收大量水分，形成稳定的水凝胶，并随着温度、压力等条件的变化而发生体积变化。

其次，SPA水凝胶的稳定性也非常优秀。其交联结构可以保持凝胶的稳定性和形状，稳定性的高低取决于交联度和交联结构。交联度低的水凝胶会更快地失去水分，而高交联度的水凝胶则能够保持稳定状态更长时间。

三、应用研究

丙烯酰胺水凝胶的制备及应用

- 1 - 丙烯酰胺水凝胶的制备及应用

丙烯酰胺水凝胶（AminoAcrylamideHydrogel），简称AAH，是一种无机高分子水凝胶，常用于滤液、封堵以及凝胶介质等催化反应，具有优良的吸附性、隔离性和抗化学冲蚀性等特性。本文旨在介绍如何制备AAH，以及AAH的应用领域。

AAH是由丙烯酰胺与无机离子聚合而成，它使用模板聚合合成，可分为三步：乳液凝胶化、凝胶裂解和离子替换。首先，将丙烯酰胺和碱性模板聚合剂加入水溶液，然后添加少量还原剂，如硫酸锌、硫酸铜或氯化钠，搅拌至乳液状，再加入胺类聚合剂，使混合物中聚合反应发生，即凝胶化模型的形成。然后，将乳液加入电解液，凝胶裂解后，释放模板分子，最后将聚合物上的电荷置换成希望的离子，形成终产物。

AAH的特性表现为其具有多种优异的性能。首先，它在润湿性、极性、热稳定性和机械强度方面都具有优良的表现；其次，它有良好的抗化学冲蚀性，即使在强酸强碱环境中，也能保持其稳定性；第三，它具有优良的耐氧性，能够有效防止氧化反应；最后，它具有较好的凝固特性，在恒温下可以保证其固体分子的紧密整合。

AAH具有广泛的应用领域。首先，它可用于滤液，如净水、分离技术以及测定分析；其次，它可以作为封堵剂，用于抑制酸性溶液中有害物质的溶出；第三，AAH可用作抗菌剂和抗霉剂，可以有效控制有害菌；最后，它可以用作凝胶型介质，可用于抗原介质的合成及催化反应。此外，它还可用于生物领域，如用于药物缓释、注射成形及 - 2 - 植入材料的缓释性能研究。

综上所述，AAH是一种极具应用价值的无机高分子水凝胶，具有稳定性、隔离性和吸附性等特性，可广泛应用于滤液、封堵、抗菌剂、抗霉剂和凝胶介质等各种领域。如果可以更加深入研究，它将为药物缓释、生物抗原研究及其他应用提供更多有价值的信息。

结束语：丙烯酰胺水凝胶（AAH）是一种具有广泛应用前景的无机高分子水凝胶，其制备和应用方面值得进一步研究和探索。

双氯芬酸钾水凝胶制备处方

双氯芬酸钾水凝胶制备处方如下：

成分：

- 双氯芬酸钾：5g

- 水合甲基纤维素（Methocel）：2g

- 粘度调节剂：适量

- 精制水：100mL

步骤：

1. 将精制水倒入一个容器中，加热至50-60℃。

2. 将双氯芬酸钾加入容器中，搅拌至完全溶解。

3. 在另一个容器中，将水合甲基纤维素和粘度调节剂混合均匀。

4. 将混合物加入步骤2中的容器中，搅拌至均匀。

5. 将容器放置在室温下，静置数小时，直至形成凝胶状物质。

6. 检查凝胶的质地和粘度，根据需要添加适量的粘度调节剂进行调整。

7. 将制备好的双氯芬酸钾水凝胶转移到适合的容器中，密封保存。

注意事项：

- 操作过程中要注意卫生和使用无菌设备，以避免污染。

- 必须严格按照药物制剂法规和规定的条件进行制备。

- 请咨询专业医生或药剂师，获得准确的处方和使用指导。