天然高分子基交聯(lián)水凝膠的制備與性能
發(fā)布時(shí)間:2017-03-25 04:01
本文關(guān)鍵詞:天然高分子基交聯(lián)水凝膠的制備與性能,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,因價(jià)廉易得、可再生、良好的生物相容性和生物可降解性,纖維素、殼聚糖及其衍生物被廣泛應(yīng)用于水凝膠材料的研究中。本論文以羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)和羧甲基殼聚糖(CMCS)為原料,制備了三種不同的交聯(lián)水凝膠材料,有望在藥物緩釋材料、細(xì)胞培養(yǎng)支架以及染料吸附領(lǐng)域得到應(yīng)用。 以CMC、HEC為原料,以過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑,以N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)為交聯(lián)劑,制備了具有pH和離子強(qiáng)度雙重響應(yīng)的CMC/HEC交聯(lián)水凝膠。研究發(fā)現(xiàn),在pH=5時(shí)水凝膠的溶脹度達(dá)到最大值,而且CMC/HEC交聯(lián)水凝膠能對(duì)外界pH/離子強(qiáng)度變化產(chǎn)生連續(xù)響應(yīng)性,成功實(shí)現(xiàn)了pH/離子強(qiáng)度開關(guān)性能。使用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、熱分析(TG/DTG)、X-射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)對(duì)CMC/HEC交聯(lián)水凝膠的物化性能進(jìn)行了表征。以牛血清白蛋白(BSA)作為模型藥物,在模擬胃液(pH=1.2)和模擬腸液(pH=7.4)環(huán)境下,CMC/HEC交聯(lián)水凝膠對(duì)BSA的緩釋率分別為18%和85%,這使其有望在口服藥物載體方面得到應(yīng)用。 為了減少水凝膠制備過程中有毒物質(zhì)的使用,提高在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景,本論文以CMCS和CMC為原料,以京尼平和無水硫酸鈣分別作為化學(xué)交聯(lián)劑和離子交聯(lián)劑,合成了雙交聯(lián)水凝膠膜。研究發(fā)現(xiàn),制備的水凝膠膜具有pH敏感性,在pH=3.0和7.0處有兩個(gè)潤(rùn)脹頂點(diǎn)。FT-IR、TG/DTG和SEM分析表明,京尼平與CMCS成功進(jìn)行了交聯(lián)反應(yīng),水凝膠膜的熱穩(wěn)定性基本沒有發(fā)生改變,水凝膠膜具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)水凝膠膜的力學(xué)性能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明,交聯(lián)劑的加入對(duì)水凝膠膜的最大值載荷與韌性有顯著影響(p0.05),其中,京尼平的濃度對(duì)水凝膠膜的最大值載荷有顯著性影響,而Ca2+濃度對(duì)水凝膠膜的韌性有顯著性影響。在水凝膠膜上培養(yǎng)3T3細(xì)胞48h后,顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),,細(xì)胞的生長(zhǎng)狀況良好,表明該水凝膠膜具有良好的生物相容性。 以京尼平作為單一交聯(lián)劑,交聯(lián)CMCS并以CMC增強(qiáng)得到交聯(lián)水凝膠,探討了該水凝膠對(duì)染料甲基橙和亞甲基藍(lán)的吸附性能。結(jié)果表明,制備的交聯(lián)水凝膠對(duì)染料的吸附率受染料初始濃度、交聯(lián)劑濃度和染料液pH值等因素的影響。當(dāng)初始濃度為250mg/L時(shí),甲基橙和亞甲基藍(lán)的最大吸附量分別為39.38mg/g和60.86mg/g;當(dāng)交聯(lián)劑京尼平的濃度為2.5mM,制備的水凝膠對(duì)甲基橙和亞甲基藍(lán)吸附率達(dá)到最大值,分別為43%和71%。
【關(guān)鍵詞】:水凝膠 羧甲基纖維素 羧甲基殼聚糖 藥物緩釋 染料吸附
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TQ314.1;TQ427.26
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 第一章 緒論12-29
- 1.1 水凝膠簡(jiǎn)介12-19
- 1.1.1 水凝膠的定義12
- 1.1.2 水凝膠的分類12-17
- 1.1.3 水凝膠的制備方法17-18
- 1.1.4 水凝膠的表征手段18-19
- 1.2 纖維素及其衍生物水凝膠體系19-22
- 1.2.1 纖維素及其衍生物簡(jiǎn)介19-21
- 1.2.2 纖維素及其衍生物在水凝膠上的應(yīng)用21-22
- 1.3 殼聚糖及其衍生物水凝膠體系22-24
- 1.3.1 殼聚糖及其衍生物簡(jiǎn)介22-23
- 1.3.2 殼聚糖類水凝膠及其應(yīng)用23-24
- 1.4 水凝膠的應(yīng)用24-26
- 1.4.1 組織工程24-25
- 1.4.2 藥物緩釋材料25
- 1.4.3 吸附處理25-26
- 1.5 選題的目的、意義和研究?jī)?nèi)容26-29
- 1.5.1 選題的目的和意義26-27
- 1.5.2 研究?jī)?nèi)容27-29
- 第二章 羧甲基纖維素/羥乙基纖維素水凝膠體系的合成、表征及緩釋應(yīng)用29-45
- 2.1 引言29
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分29-33
- 2.2.1 試劑與儀器29-31
- 2.2.2 羧甲基纖維素/羥乙基纖維素水凝膠體系的制備31
- 2.2.3 紅外(FTIR)分析31
- 2.2.4 熱重(TG/DTG)分析31-32
- 2.2.5 X-射線衍射分析(XRD)32
- 2.2.6 形貌分析(SEM)32
- 2.2.7 水凝膠溶脹性能32-33
- 2.2.8 水凝膠對(duì)模型藥物 BSA 的緩釋實(shí)驗(yàn)33
- 2.3 結(jié)果與討論33-43
- 2.3.1 CMC/HEC 水凝膠的合成機(jī)理33-34
- 2.3.2 紅外譜圖(FTIR)34-36
- 2.3.3 水凝膠的熱分析(TG/DTG)36-37
- 2.3.4 水凝膠的 X-衍射線(XRD)分析37-38
- 2.3.5 水凝膠的形貌分析(SEM)38-39
- 2.3.6 交聯(lián)劑濃度對(duì)水凝膠溶脹性能的影響39-40
- 2.3.7 水凝膠的 pH、離子強(qiáng)度敏感性及其可逆性研究40-42
- 2.3.8 水凝膠在模擬胃腸液環(huán)境下對(duì) BSA 的緩釋研究42-43
- 2.4 本章小結(jié)43-45
- 第三章 雙交聯(lián)水凝膠膜的制備與表征45-60
- 3.1 引言45-46
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分46-48
- 3.2.1 試劑與儀器46
- 3.2.2 羧甲基殼聚糖/羧甲基纖維素水凝膠膜的制備46-47
- 3.2.3 全反射傅里葉紅外光譜(ATR-FTIR)47
- 3.2.4 CMCS/CMC 水凝膠膜的熱分析47
- 3.2.5 水凝膠膜的形貌(SEM)分析47
- 3.2.6 水凝膠膜在不同 pH 值下的溶脹性能47
- 3.2.7 水凝膠膜的力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)學(xué)分析及 SPSS 的說明47-48
- 3.2.8 水凝膠膜的細(xì)胞相容性48
- 3.3 結(jié)果與討論48-58
- 3.3.1 京尼平交聯(lián)機(jī)理48-50
- 3.3.2 水凝膠膜的全反射傅里葉紅外光譜(ATR-FTIR)分析50-51
- 3.3.3 水凝膠膜的熱分析(TG/DTG)51-52
- 3.3.4 pH 和京尼平濃度對(duì)水凝膠膜溶脹度的影響52-53
- 3.3.5 水凝膠膜的形貌分析(SEM)53-54
- 3.3.6 兩種交聯(lián)劑濃度對(duì)水凝膠膜的力學(xué)性能的影響54-58
- 3.3.7 水凝膠膜的細(xì)胞相容性分析58
- 3.4 本章小結(jié)58-60
- 第四章 羧甲基殼聚糖/羧甲基纖維素水凝膠對(duì)甲基橙、亞甲基藍(lán)吸附性能研究60-68
- 4.1 引言60-61
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分61-63
- 4.2.1 原料與試劑61
- 4.2.2 羧甲基殼聚糖/羧甲基纖維素水凝膠的制備61-62
- 4.2.3 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制62
- 4.2.4 亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制62-63
- 4.2.5 水凝膠對(duì)甲基橙、亞甲基藍(lán)的吸附試驗(yàn)63
- 4.3 結(jié)果與討論63-67
- 4.3.1 甲基橙、亞甲基藍(lán)初始濃度對(duì)吸附量的影響63-64
- 4.3.2 交聯(lián)劑濃度對(duì)水凝膠吸附性能的影響64-66
- 4.3.3 不同 pH 下水凝膠對(duì)甲基橙、亞甲基藍(lán)的吸附性能研究66-67
- 4.4 本章小結(jié)67-68
- 結(jié)論與展望68-70
- 一、結(jié)論68
- 二、創(chuàng)新點(diǎn)68-69
- 三、展望69-70
- 參考文獻(xiàn)70-80
- 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果80-81
- 致謝81-82
- 附件82
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條
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本文編號(hào):266604
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