基于N-異丙基丙烯酰胺功能化聚合物的制備及性能研究.pdf

1、摘要摘要聚（N異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM)分子內(nèi)同時(shí)具有親水性的酰胺基和疏水性的異丙基，相變溫度在32C左右，使其具有優(yōu)良的溫敏特性，并在藥物控制釋放、物料分離、酶的固定、循環(huán)吸附材料等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。為了解決傳統(tǒng)PNIPAM凝膠的生物親和性差、響應(yīng)速率慢及溶脹率不高等問題，本論文通過添加丙烯酸(AA)、凹凸棒土(ATP)、羧甲基殼聚糖(CMCS)及四氧化三鐵(Fe304)等制備了一系列多重響應(yīng)型水凝膠，并對凝膠的性能進(jìn)行了研究

2、。(1)將pH敏感性的單體AAATP與NIPAM共聚制備了一系列pH及溫度雙重響應(yīng)的智能水凝膠P(NIPAMcoAA)ATP通過紅外光譜、掃描電鏡等手段表征了凝膠結(jié)構(gòu)及形貌。AA和ATP的加入均能增加水凝膠的溶脹性能，但隨著AA的加入，其LCST隨之增加。當(dāng)pH=8.0時(shí)，溶脹度最大。對水凝膠對甲基紫染料的吸附性能進(jìn)行研究，分別考察了pH值、溫度、初始濃度、吸附劑含量等因素對吸附性能的影響，獲得了吸附最優(yōu)條件。探討了吸附的熱力學(xué)及動力學(xué)

3、性質(zhì)，結(jié)果表明，該水凝膠對甲基紫染料的吸附可以更好地用Langmuir方程描述，吸附過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程。在酸性介質(zhì)下，水凝膠可以實(shí)現(xiàn)對甲基紫染料的解吸，有望實(shí)現(xiàn)吸附劑回收和重復(fù)利用。(2)選取可生物相容的CMCS與NIPAM單體共聚，加入聚乙二醇(PEG)作為致孔劑，合成了具有快速響應(yīng)的水凝膠，而后在凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部原位合成Fe304納米粒子，制得了溫度、pH及磁性多重響應(yīng)的水凝膠。研究結(jié)果顯示，凝膠的相變溫度都在34.0C附近，說明

4、Fe304及不同分子量PEG的加入并沒有改變凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；隨著PEG的分子量的增大，水凝膠的孔徑增加，溶脹度隨之增大，飽和磁化強(qiáng)度有減小的趨勢，但仍能滿足磁分離的目的。以頭孢唑琳鈉作為模型藥物，研究了載藥凝膠的體外藥物釋放性能。其結(jié)果表明，凝膠在37C下的緩釋效果優(yōu)于室溫狀態(tài)下；在pH=7.4的介質(zhì)中有利于藥物的釋放。(3)將Fe304ATP與PNIPAM相結(jié)合，制備了Fe304ATPPNIPAM復(fù)合粒子，初步研究了復(fù)合粒子的結(jié)構(gòu)、形

5、貌、磁性及溫敏性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)合粒子可以在保持凹凸棒石黏土原有優(yōu)異性能的同時(shí)，兼具磁性、溫敏雙重響應(yīng)等特征。合成的多功能材料在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：聚(N異丙基丙烯酰胺)，溫度敏感，凹凸棒土，磁性IAbstractwkstructure.WiththeincreaseofPEGmolecularweightthehydrogelpesizetheequilibratedswellingratiosbecomelar

6、ger.Thesaturationmagizationtendstodecreasebutstillmeetthepurposeofmagicseparation.Invitrodrugreleasesystem，weselectedcefazolinsodiumasadrugmodeltoinvestigatethereleasepropertyofthedrugloadedgels.Theresultsshowedthatthere

7、leasepropertyat37Cisbetterthanthatatroomtemperature.ItismeconvenientfthedrugreleaseinthemediumwhenpH二7.4.(3)AcompositeparticleofFe3O4ATPPNIPAMwassuccessfullypreparedbythecombinationofFesO^ATPPNIPAM.Thestructure，mphologym

8、agicthermosensitivepropertiesofthecompositeparticleswerepreliminarilyinvestigated.Itwasfoundthatthecompositeparticleshadalsobothmagicthermosensitivedualresponseacteristicswhentakingtheexcellentperfmanceoftheattapulgitecl