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水凝胶材料的制备及其在生物医学领域的应用研究水凝胶材料是一种具有高度水合性和可调节性的材料，被广泛应用于生物医学领域。
本文主要探讨水凝胶材料的制备方法以及其在生物医学领域的应用研究。
一、水凝胶材料的制备方法水凝胶材料的制备方法多种多样，常见的有自组装法、交联法和凝胶获得法等。
自组装法是利用胶束或微乳液的自组装过程形成凝胶结构，通过控制物质的浓度、溶剂的性质和温度等条件，可以获得具有特定结构和性能的水凝胶材料。
交联法是利用交联剂将聚合物或生物大分子交联形成凝胶网络结构，通过控制交联度、交联剂的种类和浓度等，可以调节凝胶的物理性质和生物相容性。
凝胶获得法是将溶液快速冷却或者浓缩，在溶质达到饱和度的情况下形成凝胶态。
二、水凝胶材料在生物医学领域的应用水凝胶材料在生物医学领域的应用主要包括组织工程、药物传递和生物传感等方面。
在组织工程方面，水凝胶材料可以作为细胞支架提供细胞附着、增殖和分化的环境，模拟生物组织的结构和功能。
例如，蛋白多糖水凝胶可以作为软骨组织工程的支架，促进软骨细胞的成熟和软骨再生。
在药物传递方面，水凝胶材料可以包装和控释药物，提高药物的稳定性和效果。
例如，聚乙二醇水凝胶可以作为药物传递载体，将药物包埋其中，延缓药物的释放速率，减轻药物的副作用。
在生物传感方面，水凝胶材料可以通过改变凝胶的物理和化学性质，实现对特定生物分子或环境的检测。
例如，凝胶电极可以通过pH值的变化来检测血液中的乳酸浓度，实现无创检测和监测。
三、水凝胶材料的发展趋势随着生物医学领域的不断发展，水凝胶材料的研究也越来越多。
未来，水凝胶材料的制备方法将更加简便、高效，并且可以定制化。
目前已经有研究者采用3D 打印技术制备水凝胶材料，可以根据具体需要定制出特定形状和结构的凝胶材料，进一步满足生物医学领域的需求。
此外，研究者还在探索将功能性纳米材料与水凝胶材料结合，实现精准药物传递和生物传感的目标。
总结起来，水凝胶材料的制备方法多样化，可以通过调节制备条件来得到具有特定结构和性能的凝胶材料。
水凝胶的制备及应用研究顾雪梅;安燕;殷雅婷;张玉星【摘要】水凝胶是一种具有三维网络结构的新型功能高分子材料,以其含水量高、溶胀快、具有良好的生物相容性、对外界刺激具有良好的响应性等被广泛应用于很多领域,具有广阔的应用和发展前景。
本文重点介绍了近年来水凝胶的制备方法,同时综合介绍了水凝胶在医药、工农业等领域的应用,并对其未来的发展进行了展望。
%Hydrogel was a kind of three-dimensional network structure with new functional polymer materials,with good biocompatibility and good responsibility for foreign stimulates,was widely used inindustry,agriculture,medicine,etc.The preparation and applications of the hydrogel in industrial and pharmaceutical industry were reviewed,and the future development was prospected.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)010【总页数】4页(P11-13,35)【关键词】水凝胶;高分子聚合物;制备;应用【作者】顾雪梅;安燕;殷雅婷;张玉星【作者单位】贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003【正文语种】中文【中图分类】O648.17Abstract:Hydrogel was a kind of three－dimensional network structure with new functional polymer materials，with good biocompatibility and good responsibility for foreign stimulates，was widely used in industry，agriculture，medicine，etc.The preparation and applications of the hydrogel in industrial and pharmaceutical industry were reviewed，and the future development was prospected.Key words:hydrogel;polymer;preparation;application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［1］。
pH敏感及包合性能水凝胶的制备【中图分类号】tq469 【文献标识码】a 【文章编号】1672－3783(2011)10－0262－01【摘要】目的：制备出了既含具有分子包合能力的β-cd又含环境敏感性结构单元paac的新型水凝胶β-cd-g-paac。
方法：采用顺丁烯二酸酐（mah）对β-cd进行加成反应改性，合成出乙烯基β-cd单体（mah-β-cd），然后采用氧化还原自由基引发mah-β-cd 与不同配比的丙烯酸在水相中的聚合。
结果：新型水凝胶β-cd-g-paac对药物饱和效果良好。
【关键词】水凝胶β-cd ph敏感性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平衡体积仍能保持其形状。
根据对环境刺激应答不同可分为：对刺激不敏感的传统水凝胶和对刺激产生响应的环境敏感水凝胶。
后者又称智能水凝胶（intelligent hydrogels or smart hydrogels）。
常见的环境刺激包括温度、ph溶剂、离子强度、光、电场、化学物质等。
目前研究最多的是温度和ph敏感水凝胶。
温敏水凝胶具临界相转变温度（lcst），能感应病原体或热原（如发热肿瘤）存在下人体温度变化1］/收缩状态，可作为药物释放的骨架材料，控释膜设计靶向释药。
β-环糊精是一个中空环状低聚糖化合物,具有腔内疏水、腔外亲水的两亲性特点,并可与各种客体化合物形成超分子包合物，药物通过与环糊精形成包合物可以提高其稳定性和溶解性,但是，包合物不能对环境变化有响应性,因而不具有定向输送药物的特性。
本文采用顺丁稀二酸酐（mah）对β-环糊精进行了改性，合成出改性大分子聚合物单体（mah-β-cdp），通过mah-β-cdp与适宜比例丙烯酸共聚反应合成出ph敏感性β-cd-g-paac水凝胶。
1 ph敏感及包合性能水凝胶的合成和性质1.1 β-环糊精聚合物的合成:将15g β-cd置于250ml双颈烧瓶中，加入35ml20%的naoh溶液，在55℃水浴中搅拌使其完全溶解后，继续搅拌30 min后用滴液漏斗以约10滴 / min的速度滴加10.5ml环氧氯丙烷(pei)，加完开始记录时间。
聚丙烯酸水凝胶的制备及其在药物控释中的应用研究摘要：聚丙烯酸（PAA）水凝胶作为一种常用的生物材料，在药物控释领域具有广泛的应用前景。
本文主要介绍了聚丙烯酸水凝胶的制备方法，包括化学交联法、物理交联法和纳米凝胶法等。
在药物控释方面，聚丙烯酸水凝胶可以作为载体来实现药物的缓慢释放，达到控制药物释放速率、提高药物疗效和减少药物副作用的目的。
同时，聚丙烯酸水凝胶也可以用于细胞培养、组织工程和生物传感器等领域，具有广阔的应用前景。
关键词：聚丙烯酸；水凝胶；制备方法；药物控释1. 引言聚丙烯酸（PAA）水凝胶是一种水溶性高分子材料，其独特的网络结构使得其在生物医学领域具有广泛的应用前景。
由于其可调控的物理化学性质和生物兼容性，聚丙烯酸水凝胶被广泛应用于药物控释、细胞培养、组织工程和生物传感器等领域。
2. 聚丙烯酸水凝胶的制备方法2.1 化学交联法化学交联法是一种常用的聚丙烯酸水凝胶制备方法。
通常是通过聚合物链上含有活性基团的单体与交联剂反应，形成交联点，从而形成网络结构。
这种方法操作简便，可通过调整交联剂的浓度和反应时间来控制凝胶的交联度和孔隙结构。
2.2 物理交联法物理交联法是一种基于聚丙烯酸的疏水-亲水相互作用的方法。
通过调节pH值或温度来引发聚丙烯酸链的物理交联，形成水凝胶的结构。
这种方法制备的水凝胶具有可逆的凝胶-溶胶转变，可以重复利用。
2.3 纳米凝胶法纳米凝胶法是一种利用纳米材料在聚丙烯酸水凝胶中的分散作用形成水凝胶的方法。
通过将纳米材料稳定地分散在聚丙烯酸溶液中，然后通过调节pH值或其他外部条件来形成凝胶。
这种方法制备的水凝胶具有较小的粒径和较高的稳定性。
3. 聚丙烯酸水凝胶在药物控释中的应用3.1 药物缓慢释放聚丙烯酸水凝胶具有较高的孔隙率和吸水性能，可以将药物吸附或包封在其网络结构中，实现药物的缓慢释放。
聚丙烯酸水凝胶还具有较好的药物稳定性和生物相容性，可以保护药物免受环境影响，提高药物的生物利用度。
pH敏感型水凝胶的制备及其释药性能研究pH敏感型水凝胶的制备及其释药性能研究随着人们对生活质量追求的提高和对健康关注的增加，药物的新型给药系统也得到了广泛的关注。
作为一种具有优异性能和应用前景的控释系统，pH敏感型水凝胶越来越受到研究者的关注。
本文将介绍pH敏感型水凝胶的制备方法和其释药性能研究的最新进展。
一、pH敏感型水凝胶的制备方法1. 化学交联法化学交联法是一种常用的制备pH敏感型水凝胶的方法。
通常采用交联剂将单体交联形成三维网络结构，从而制备胶体。
常用的交联剂有：双乙烯醇二醛（DVS）、己二酸二酐（GA）、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）等。
其中，DVS是一种常用的交联剂，能够与羟基反应形成化学键，固化胶体结构。
2. 物理交联法物理交联法是一种简单、环境友好的制备pH敏感型水凝胶的方法。
常见的物理交联方法有：冷冻-解冻法、凝胶-溶胀法和自组装法等。
其中，冷冻-解冻法是一种常用的方法，通过在低温下使水凝胶物质冻结形成冰晶，然后解冻得到凝胶。
二、pH敏感型水凝胶的释药性能研究pH敏感型水凝胶的最大特点是对于pH值的响应性。
在不同的pH环境下，水凝胶的结构和性质都会发生变化，从而影响药物的释放。
因此，研究pH敏感型水凝胶的释药性能对于制备高效的药物给药系统具有重要意义。
1. pH响应性pH敏感型水凝胶通常具有一定范围的响应pH值。
当环境pH值超过这个范围时，水凝胶的结构会发生变化，导致药物的释放。
通过控制胶体中交联键的断裂，可以实现药物的可控释放。
研究者通过调整不同单体的比例，可以改变pH响应范围，从而实现对不同药物的适应性。
2. 药物稳定性pH敏感型水凝胶对于药物的稳定性有着重要的影响。
在不同的pH环境下，药物的性质可能会发生变化，甚至降解。
因此，选择适合的pH敏感型水凝胶材料对于维持药物的稳定性至关重要。
3. 控释性能pH敏感型水凝胶的最大优势是其可控释放性能。
通过调整水凝胶的交联密度、交联键的强度和断裂机制等，可以实现对药物释放的精确控制。
水凝胶在药物递送系统中的应用研究水凝胶在药物递送系统中的应用研究摘要：水凝胶是一种高分子聚合物材料,具有良好的生物相容性和可控释药性能。
本文综述了水凝胶在药物递送系统中的应用研究进展。
首先介绍了水凝胶的基本特性，包括化学结构、物理性质、毒性等。
其次，总结了将水凝胶应用于药物递送系统的主要方法和技术，如水凝胶微球、水凝胶纳米粒子、水凝胶薄膜等。
接着，详细讨论了水凝胶在不同药物递送系统中的应用，包括胶束递送系统、纳米颗粒递送系统、胶囊递送系统等。
最后，展望了水凝胶在药物递送系统中的未来发展方向。
通过本文的全面综述，可以更好地了解水凝胶在药物递送系统中的应用及其潜在的临床应用前景。
关键词：水凝胶、药物递送系统、水凝胶微球、水凝胶纳米粒子、水凝胶薄膜、胶束递送系统、纳米颗粒递送系统、胶囊递送系统一、引言药物递送系统是近年来药物研究领域的热点之一。
传统的药物递送方式存在很多问题，如药物的快速代谢和排泄、低生物利用度、不良反应等。
因此，寻找一种高效且安全的药物递送系统具有重要意义。
水凝胶材料由于其独特的化学结构和物理性质，在药物递送系统中得到了广泛的应用。
本文将综述水凝胶在药物递送系统中的应用研究，以期为相关领域的进一步研究提供参考和指导。
二、水凝胶的基本特性水凝胶是一种高分子聚合物材料，具有很好的水溶性和水凝胶性。
其基本特性主要包括以下几个方面。
2.1 化学结构：水凝胶可以是天然的或合成的，其化学结构有多种，如聚合物、蛋白质、多糖等。
不同的化学结构决定了水凝胶的生物相容性和物理性质。
2.2 物理性质：水凝胶的物理性质主要包括形态、吸水性、稳定性等。
水凝胶可以呈现多种形态，如微球、纳米粒子、薄膜等。
水凝胶具有良好的吸水性能，能够吸附溶液中的药物，并通过渗透压控制释放。
水凝胶的稳定性很高，可以在体内长时间稳定地释放药物。
2.3 毒性：水凝胶材料的毒性是衡量其生物安全性的重要指标。
目前大部分水凝胶材料都被证明具有良好的生物相容性和低毒性。
大学化学第16卷第5期2001年10月知识介绍水凝胶的合成、性质及应用翟茂林哈鸿飞(北京大学技术物理系北京100871摘要本文介绍了水凝胶的制备方法、性质、影响其性质的主要因素及其在日用、工农业和医用领域的应用。
水凝胶可定义为在水中能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解的交联聚合物。
亲水的小图1 水凝胶网络示意图a 、b 表示内部4功能和3功能链联结点分子能够在水凝胶中扩散。
水凝胶的网络结构如图1所示。
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分活跃[1]。
水凝胶有各种分类方法,根据水凝胶网络键合的不同,可分为物理凝胶和化学凝胶。
物理凝胶是通过物理作用力如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的,这种凝胶是非永久性的,通过加热凝胶可转变为溶液,所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。
许多天然高分子在常温下呈稳定的凝胶态,如k 型角叉菜胶、琼脂等[2];在合成聚合物中,聚乙烯醇(PVA是一典型的例子,经过冰冻融化处理,可得到在60 以下稳定的水凝胶[3]。
化学凝胶是由化学键交联形成的三维网络聚合物,是永久性的,又称为真凝胶。
根据水凝胶大小形状的不同,有宏观凝胶与微观凝胶(微球之分,根据形状的不同宏观凝胶又可分为柱状、多孔海绵状、纤维状、膜状、球状等,目前制备的微球有微米级及纳米级之分。
根据水凝胶对外界刺激的响应情况可分为传统的水凝胶和环境敏感的水凝胶两大类。
传统的水凝胶对环境的变化如温度或pH 等的变化不敏感,而环境敏感的水凝胶[4,5]是指自身能感知外界环境(如温度、pH 、光、电、压力等微小的变化或刺激,并能产生相应的物理结构和化学性质变化甚至突变的一类高分子凝胶。
此类凝胶的突出特点是在对环境的响应过程中其溶胀行为有显著的变化,利用这种刺激响应特性可将其用做传感器、控释开关等,这是1985年以来研究者最感兴趣的课题之一。
根据合成材料的不同,水凝胶又分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶。
第24卷 第3期 湖 南 城 市 学 院 学 报 （自然科学） V ol.24 No.3 2003年5月 JOURNAL OF HUNAN CITY UNIVERSITY （Natural Science ） May 2003收稿日期：2003-02-24作者简介：钟世华（1965-），男，湖南益阳人，工程师，主要从事生物化工及制药研究．pH 值敏感水凝胶的合成及药物缓释性能研究钟世华（湖南佳格生物技术有限公司，湖南 益阳 413001）摘 要：聚乙二醇（PEG ）与丙烯酰氯反应合成聚乙二醇双丙烯酸酯（PEGDA ），然后以PEGDA 、N-乙烯基-2-吡咯烷酮（NVP ）及丙烯酸为主要原料，N,N '-亚甲基双丙烯酰胺（BIS ）为交联剂，偶氮二异丁腈（AIBN ）为引发剂，采用自由基聚合法合成了对pH 值变化敏感的N-乙烯基-2-吡咯烷酮-丙烯酸-聚乙二醇双丙烯酸酯交联共聚物（poly[NVP-AA-PEGDA]）水凝胶．利用该共聚物为载体对抗癌药5-氟脲嘧啶（5-FU ）进行包埋，并在SIF 及SGF 缓冲溶液中于37℃进行体外释药研究．结果表明，在pH 值较小的缓释介质中药物释放曲线较平缓，释药周期较长，同时最终的平衡释药百分数也较小；随着样品中PEGDA 量的减少，释药曲线趋于平缓，释药周期变长，最终的平衡释药百分数减小．关键词：N-乙烯基-2-吡咯烷酮；pH 值敏感；水凝胶；释药中图分类号：O63 文献标识码：A 文章编号：1672–1942（2003）03–0100–03药物控制释放是目前国内外药剂领域的一个重要研究课题，药物载体是药物释放体系的重要组成部分，也是影响药效的主要因素．现已有多种高分子材料被引入药物控制释放体系[1~4]，其中包括高分子水凝胶[5~6]．聚乙烯基吡咯烷酮（PVP ）作为一种常见的水凝胶，由于其具有优良的生理惰性、生物相容性和良好的综合性能而被应用于许多领域[7~10]，如：化妆品、表面活性剂、造纸、玻璃工业、医学等等．但国内的工作重点主要集中在PVP 的基础研究上，鲜有其在生物医学领域的应用开发研究，因此本文以NVP 为主要原料，具有可降解性能的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（BIS ）为交联剂，与丙烯酸等进行共聚合成了一种对pH 值变化敏感的交联共聚物水凝胶，对其缓释药物5-FU 的性能进行了研究，为其进一步应用于药物控释领域提供了实验和理论依据．1 实验部分1.1 主要原料N-乙烯基-2-吡咯烷酮（NVP ）：进口分装，处理方法：加入对苯二酚、沉降硫、铜粉，减压蒸馏，收集77-78℃/266.6Pa 的馏分；丙烯酸，化学纯，天津化学试剂二厂；聚乙二醇PEG1000（相对分子质量为1 000）：化学纯，天津市津宇精细化工厂，65℃下真空脱水48 h 后放干燥器中备用；丙烯酰氯：自制；偶氮二异丁腈（AIBN ），化学纯，中国医药公司北京分公司，使用前用甲醇重结晶，熔点103~104℃；N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（BIS ），化学纯，军事医学科学院药材供应站；5-氟脲嘧啶（5-FU ），进口分装；二氯甲烷：化学纯，天津化学试剂一厂；磷酸二氢钾，化学纯，天津化学试剂二厂；SIF 缓冲溶液（pH=7.4）：配制方法，在1 L 的容量瓶中加入118 mL 0.2mol/L 的氢氧化钠溶液和250 mL0.2 mol/L 的磷酸二氢钾溶液，加入蒸馏水至刻度；SGF 溶液（pH=1.2），在1 L 的容量瓶中加入2.0 g 氯化钠和7.0mL 浓盐酸，加入蒸馏水至刻度． 1.2 仪器及测试方法1H-NMR 核磁共振谱仪，JEOL-FX90Q 型，溶剂为CDCl 3，测试管管径5 mm ，参考标准TMS ，观测频率90 MHz ；紫外分光光度仪，UV-9100型；振荡仪，THZ-82型恒温振荡器．1.3 聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)的制备将20 g PEG1000溶于200 mL 二氯甲烷中，冷却至0℃，氮气保护下加入8.7 mL 三乙胺和7.8 mL 丙烯酰氯，不断搅拌．升温至室温，氮气保护下反应12 h ．然后用正己烷沉淀，过滤，40℃真空干燥24 h ，最后得产物PEGDA 16.7 g ，产率60%．1H-NMR ：δ5.8～6.6（C=C-H ，多重峰），δ4.3（H a ，三重峰），δ3.1～3.8（H b ，多重峰），峰面积与氢原子数相符．反应式如下：钟世华：pH 值敏感水凝胶的合成及药物缓释性能研究第24卷101CH 22O CH 2O 2O CH 2C CH 2O C O CC H HOC C HH H H nCH 22O CH 2HO 2n +CH 2CHCOCl2a b PEGDA b b1.4 包埋5-FU 的poly[NVP-AA-PEGDA]水凝胶的合成以表1中的比例将PEGDA 溶于水中配成溶液，将5-FU 溶于PEGDA 溶液中，然后加入N-乙烯基-2-吡咯烷酮及丙烯酸，搅拌下加热至50℃，通入氮气30 min 以除去体系中的氧气，再加入交联剂BIS 及引发剂AIBN ，不断搅拌，在氮气保护下缓慢加热至70℃，恒温反应12 h ，最后得透明块状的poly[NVP-AA-PEGDA]水凝胶．用蒸馏水洗涤2次，抽滤，收集滤液以测定其中的药物含量，与加入体系中的药物量相比计算出药物包埋率．凝胶置于空气中室温下干燥2 d ．3种不同反应配比体系得到的产物分别称为样品a 、b 及c ．表1 poly[NVP-AA-PEGDA]水凝胶体系的合成配比及药物包埋率 样 品 Ｖ(NVP) /mL V (AA) /mL m (PEGDA) /g m (BIS) /g m (AIBN) /g m (5-FU) /mg 包埋 率(%) a 1.0 0.4 0.05 0.03 0.008 50 96.1 b 1.0 0.4 0.10 0.03 0.008 50 95.3 c 1.0 0.4 0.15 0.03 0.008 50 96.8 d 1.0 0.4 0.20 0.03 0.008 50 96.2 e1.00.40.250.030.0085095.41.5 包埋药物的体外释药首先制备标准曲线：精密称取适量的5-氟脲嘧啶，用稀盐酸溶解并稀释到100 mL ，分别取1、1.5、2、2.5、3 mL ，再稀释至10 mL ，在波长为265 nm 处测定吸光度A ．以溶液的浓度对吸光度A 作图，得到标准曲线．标准曲线的线性回归方程为：C(mg/mL)=0.0177A+9.88*10-5 (回归系数r =0.9993)．称取一定量包埋有5-FU 的水凝胶，加入20 mL 释放介质中，置于37℃，100 r/min 恒温震荡器中，以一定的时间间隔取样，同时加入新鲜的释放介质，保持释放介质的体积不变．测定取出样于λ=265 nm 处的吸光度．用标准曲线线性回归方程计算释药量．2 结果与讨论首先，本文研究了pH 值对药物释放行为的影响．称取一定量的样品a 和b ，分别于两种pH 值不同缓冲溶液即SGF （pH=1.2）和SIF （pH=7.4）中在37℃下进行体外释药．以累积释药百分数对时间作图得到药物释放曲线，如图1、2所示．2468R e l e a s e (%)Time (h)图1 样品a 在不同pH 值介质中的药物释放曲线t /h(%)R e l e a s e (%)图2 样品b 在不同pH 值介质中的药物释放曲线t /h(%)从图中可看出，pH 值的变化对水凝胶样品a 和b 的释放性能的影响是一致的．在pH 为7.4的SIF 缓冲溶液中出现迅速崩解的现象，药物释放很快，12 h 左右即释放完全；而在pH 为1.2的SGF 缓冲溶液中，释放较为平缓，同时最终的平衡释药百分数也较小，这是由于此种水凝胶结构中含有羧基，属pH 敏感性水凝胶，水凝胶在酸性介质中的溶胀速度及溶胀度要比在相对碱性的介质中的小，导致药物扩散到溶液中速度变慢，释放周期加长．同时本文还考察了PEGDA 含量对药物释放行为的影响．选择SGF 缓冲溶液作为释放介质，在37℃下，将不同PEGDA 含量的3种样品放入其中进行体外释药．结果见图3．20R e l e a s e (%)图3 不同PEGDA 含量水凝胶在SGF 缓冲溶液中的药物释放曲线(%) t /h从图3可看出，PEGDA 含量对共聚物水凝胶药物释放性能的影响较为明显．随着PEGDA 含量的减少，样品的药物释放曲线趋于平缓，最终的湖 南 城 市 学 院 学 报（自然科学） 2003年第3期102平衡释药百分数变小，释药周期加长，可得到较好的释药结果．参考文献：[1]Chen Guilan, Zhou Qiufeng. 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Ltd, Yiyang, Hunan 413001, China）Abstract: In this paper, a kind of pH-sensitive hydrogel, poly [NVP-AA-PEGDA] was synthesized from N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP), polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) and acrylic acid (AA) through free radical polymerization, in which azobisisobutyronitrile (AIBN) was used as the free radical initiator and N,N’-methylene bis(acryl-amide) (BIS) as the crosslinking agent. 5-fuorouracil (5-FU), an anti-cancer drug was entrapped in the polymer carrier. The in-vitro release studies were carried out in SIF and SGF buffer solution at 37℃. The results showed that the final equilibrium release percent was small, and release period long, when the drug entrapped was released in buffer solution with low pH value. Moreover, with the decrease of PEGDA content in the sample, the corresponding release curve became flat, release period became long, and final equilibrium release percent decreased.Key words: N-vinyl-2-pyrrolidone; pH-sensitive; hydrogel; drug release（责任编校：端 茗）。
化工进展， 2023， 42（6）30%。
保持反应环境pH=12和交联剂用量90%不变，以AML-45质量分数为水凝胶的变量，合成不同比例水凝胶。
根据不同AML-45质量分数制备水凝胶的平衡溶胀率曲线，结果如图5所示。
从图5中可知，水凝胶平衡溶胀率随着AML-45质量分数的增大呈现逐渐下降的趋势。
当AML-45质量分数为20%时，水凝胶的溶胀率最大，为352%。
当AML-45质量分数从20%~27.5%时，水凝胶的平衡溶胀率逐渐降低，说明随着AML-45浓度的增加，水凝胶的空间结构逐渐紧密，容纳水分子能力逐渐降低。
在质量分数27.5%~30%范围内，水凝胶的平衡溶胀率没有明显变化，说明当AML-45质量分数达到定值后水凝胶吸收水分能力达到极限。
因此，选择AML-45质量分数为22.5%~30%范围内合成水凝胶。
2.2.2 交联剂用量对溶胀率的影响保持水凝胶反应环境为pH=12和AML-45质量分数为25%不变，以交联剂PEGDGE 与AML-45的质量比为变量进行单因素实验，合成不同比例水凝胶。
根据不同交联剂PEGDGE 用量（PEGDGE 与AML-45的质量比）制备水凝胶的平衡溶胀率曲线，如图6所示。
从图6中可知，水凝胶平衡溶胀率随着交联剂用量的增加呈现先上升后下降的趋势。
在交联剂用量为70%时平衡溶胀率为310%，交联剂用量为80%时平衡溶胀率达到最大值为338%。
随着交联剂用量在70%~80%范围内水凝胶网状结构形成更加完整，能容纳更多水分子。
随着交联剂用量进一步增加，水凝胶形成的三维网络结构逐渐紧密，抑制水分子的渗入及网络结构的扩展。
而交联剂用量达到110%，水凝胶的溶胀率最低且水凝胶形态不好。
因此选择交联剂用量在70%~100%为最佳。
2.2.3 pH 对溶胀率的影响保持AML-45质量分数25%和交联剂质量比90%不变，以水凝胶反应pH 作为变量，合成不同比例水凝胶。
根据不同反应pH 制备水凝胶的平衡溶胀率曲线，如图7所示。
作者简介：王薇（1994-），女，硕士，助理工程师，主要研究方向为医用高分子材料。
*为通讯作者收稿日期：2022-11-02水凝胶是一类极为亲水的三维网络结构凝胶，它在水中迅速溶胀并在此溶胀状态下可以保持大量体积的水而不溶解，具有良好的相容性和生物降解性，被广泛的应用到药物输送、组织再生等医学领域。
本文将主要对水凝胶的制备方法、性质及应用进行综述，重点介绍水凝胶的制备方法及其在医学领域中的应用。
1 水凝胶的分类与制备根据水凝胶的键合方式的不同，水凝胶可以分为物理水凝胶和化学水凝胶。
1.1 物理水凝胶的制备物理凝胶是通过物理作用力，如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的，通过加热凝胶可转变为溶液，所以也被称为假凝胶或热可逆凝胶。
制备物理水凝胶通常采用的方法有：缔合交联、离子交联、氢键和疏水相互作用、结晶作用。
刘畅[1]以丙烯酰胺(AM )为亲水主单体,辛基酚聚氧乙烯10醚丙烯酸酯(OP10-AC )为疏水单体,在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS )的水溶液中，通过自由基胶束聚合制备一系列疏水缔合水凝胶(简称HA -gels )，具有优异的性能。
Haitao Zhang 等[2]采用物理双交联法制备了聚丙烯酰胺（CMC -Fe 3+/PAAm ）双网络水凝胶。
在这种水凝胶中，Fe 3+交联羧甲基纤维素（CMC ）用作耗散能量的第一网络，疏水缔合PAAm 用作维持水凝胶完水凝胶在医学领域的研究现状王薇1,2，李丹杰1,2，李菲1,2，夏培斌1,2，王超威1,2，余刘洋1,2，杨亚杰1,2，程杰1,2，崔景强1,2 *(1.河南省医用高分子材料技术与应用重点实验室，河南 长垣 453400；2.河南驼人医疗器械研究院有限公司，河南 长垣 453400)摘要：水凝胶是一个三维网络且具有高含水量和高溶胀性的结构聚合物，可以模拟人体组织，具有良好的生物相容性，是组织工程理想的生物材料。
本文主要介绍了水凝胶在医学领域的应用现状，旨在为水凝胶在医学领域的研究和产品转化提供参考，并对水凝胶在医学领域的发展进行了展望，提出了未来可进一步研究的方向。
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第6期纤维素基水凝胶的研究进展沈娟莉，付时雨（华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640）摘要：纤维素是世界上最丰富的天然、可再生以及可生物降解的高分子材料，在化工、材料等领域有广泛的应用。
本文主要对近几年来纤维素基水凝胶的研究进展进行了归纳总结。
首先，介绍了纤维素基水凝胶的研究背景。
其次，列举了纤维素水基凝胶的交联方法，主要有物理交联与化学交联。
其中物理交联有氢键交联、疏水性交联、离子交联等，化学交联则是酯化交联、迈克尔加成、自由基共聚合、动态共价键交联等。
最后，重点介绍了纤维素基水凝胶在可降解性、生物医学性、亲水性、吸附性、导电性等领域方面的应用。
此外，对于纤维素基水凝胶材料在高机械性和产业化制备等方面的发展进行了展望。
关键词：纤维素；水凝胶；物理交联；化学交联；功能化中图分类号：TQ35文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）06-3022-16Research progress of cellulose-based hydrogelsSHEN Juanli ，FU Shiyu(State Key Lab of Pulp and Paper Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China)Abstract:Cellulose is the most abundant natural,renewable and biodegradable polymer in the world,and has a wide range of applications in chemical,material and other fields.This paper mainly summarizes the research progress of cellulose-based hydrogels in recent years.First,the research background of cellulose-based hydrogels is introduced.Secondly,the cross-linking methods of cellulose water-based gels are listed,which are mainly composed of physical cross-linking and chemical cross-linking.Among them,physical crosslinking includes hydrogen bond crosslinking,hydrophobic crosslinking,ionic crosslinking,etc .,while chemical crosslinking includes esterification crosslinking,Michael addition,free radical copolymerization,dynamic covalent bond crosslinking,etc .Finally,the applications of cellulose-based hydrogels in the fields of degradability,biomedical properties,hydrophilicity,adsorption,and electrical conductivity are highlighted.In addition,the development of cellulose-based hydrogel materials in terms of high mechanical properties and industrialized preparation is prospected.Keywords:cellulose;hydrogel;physical crosslinking;chemical crosslinking;functionalization 水凝胶是一种具有亲水聚合物链的三维网络结构材料。
水凝胶的制备及应用进展一、本文概述水凝胶是一种由亲水性聚合物形成的三维网络结构，其能够在水中吸收并保留大量的水分而不溶解。
这种独特的性质使得水凝胶在众多领域具有广泛的应用前景。
本文旨在全面概述水凝胶的制备技术及其在各领域的应用进展。
我们将首先介绍水凝胶的基本概念和性质，然后详细讨论其制备方法，包括物理交联、化学交联和生物交联等。
接着，我们将重点综述水凝胶在生物医学、环境科学、农业和工业等领域的应用情况，并探讨其面临的挑战和未来的发展趋势。
通过本文的阐述，我们期望能为读者提供一个关于水凝胶制备与应用全面而深入的理解，并为其在相关领域的研究和应用提供有益的参考。
二、水凝胶的制备方法水凝胶的制备方法多种多样，这些方法的选择通常取决于所期望的水凝胶性质、应用需求以及可用的原材料。
以下将详细介绍几种常见的水凝胶制备方法。
物理交联法是一种简便且常用的水凝胶制备方法。
该方法主要通过物理相互作用，如氢键、离子键、疏水作用或链缠结等，使高分子链交联形成三维网络结构。
例如，利用聚电解质之间的静电相互作用，可以在水溶液中制备出具有优异溶胀性能和离子敏感性的水凝胶。
化学交联法是通过共价键的形成来实现高分子链之间的交联。
常用的化学交联剂包括丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯等，它们可以通过自由基聚合、缩聚或逐步聚合等方式与高分子链发生反应，形成稳定的交联结构。
化学交联法制备的水凝胶通常具有较高的机械强度和稳定性。
生物交联法利用生物酶或生物分子的催化作用，使高分子链在温和条件下发生特异性反应，形成水凝胶。
例如，利用酶促反应制备的透明质酸水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性，因此在生物医学领域具有广泛的应用前景。
微凝胶聚合法是一种将单体在微乳液或微悬浮液中进行聚合的方法。
通过控制聚合条件和引发剂用量，可以制备出粒径均结构稳定的微凝胶。
这些微凝胶可以通过进一步的交联或组装形成宏观尺度的水凝胶，具有良好的力学性能和溶胀性能。
辐射交联法利用高能辐射（如紫外线、伽马射线等）引发高分子链之间的交联反应。
水凝胶的制备及其应用进展摘要水凝胶是一类具有广泛应用的聚合物材料，它在水中能够吸收大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。
由于其特殊的结构和性能，水凝胶自人们发现以来，一直被人们广为研究。
本文综述了近些年国内外在水凝胶制备和在生物医药、环境保护等方面的一些研究进展，并对水凝胶的应用前景做了一些展望。
关键词水凝胶药物释放壳聚糖染料吸附凝胶按照分散相介质的不同而分为水凝胶(hydro-gel)、醇凝胶(alcogel)和气凝胶(aerogel)等。
水凝胶的分散相介质是水,它是由水溶性分子经过交联后形成的,能够在水中溶胀并且保持大量水分而不溶解的胶态物质。
它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀，并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。
[1]正因为水凝胶的这种特性，水凝胶能够对外界环境，如温度、pH、电场、磁场等条件变化做出响应。
近年来，对水凝胶的研究逐渐深入。
水凝胶的应用也越来越广泛，不仅在载药缓释、环境保护方面有很大用途，而且在喷墨打印等方面也有越来越大的作用。
一、水凝胶的制备（一）PVA水凝胶的制备上世纪50年代,日本科学家曾根康夫最早注意到聚乙烯醇(PVA)水溶液的凝胶化现象。
由于PVA水凝胶除了具备一般水凝胶的性能外,具有毒性低、机械性能优良(高弹性模量和高机械强度)、高吸水量和生物相容性好等优点,因而倍受青睐。
PVA水凝胶在生物医学和工业方面的用途非常广泛[2]。
龚桂胜，钟玉鹏[3]等人利用冷冻-解冻法制备了不同类型高浓度聚乙烯醇（PVA）水凝胶，研究了PVA水凝胶的溶胀率、拉伸强度和流变特性。
他们发现不同类型的高浓度 PVA 水凝胶的力学性能相差较大，高分子量的 PVA 水凝胶的拉伸强度较低；这与低浓度的水凝胶相反。
徐冰函[4]首先制备PVA水凝胶，再以PVA 水凝胶作为载体利用反复冷冻的方法成功制备含有二甲基砜的PVA水凝胶。
实验制备的MSM/PVA水凝胶具有优良的理化性能，并且可以用于人工敷料的制备。
生物水凝胶的制备与应用研究生物水凝胶是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它具有优良的生物相容性、生物可降解性等优点，可以被制备成各种形态与尺寸的材料，并应用于各种领域。
一、生物水凝胶的制备方法生物水凝胶的制备方法通常是将生物大分子如蛋白质、多糖等与交联剂如交联单体、交联剂、多功能化合物等在溶液中反应，形成凝胶网络结构。
其中，交联剂的种类与使用量是影响凝胶性质的主要因素之一。
常见的交联单体包括丙烯酸类、羟乙基丙烯酸类、对甲酚磺酸类等。
生物水凝胶的制备方法有很多种，其中较常用的包括物理交联法、化学交联法和酶催化交联法。
物理交联法包括自然干燥法、低温共混法、混合物共沉淀法等。
化学交联法包括冷冻干燥法、热凝胶法、光致凝胶法等。
二、生物水凝胶的应用1.药物控释将药物包埋于生物水凝胶中，可以实现药物长期缓慢释放，提高药物疗效，减少副作用。
生物水凝胶的生物相容性与生物可降解性大大增强了药物给药系统的安全性与可控性，在治疗癌症、肥胖、糖尿病等领域有着广泛的应用前景。
2. 组织工程生物水凝胶可以被制成不同形态的支架，成为体外育种组织、器官的理想载体。
通过组织工程重建植入人体，可以实现器官的再生或替代，为组织损伤修复与器官移植提供解决方案。
目前，已经有多种基于生物水凝胶的组织工程构建成功，例如血管、心脏等。
3. 医疗器械生物水凝胶具有天然粘附性和生物相容性，可以被制成医疗器械，例如局部止血剂、人工屏障膜、软组织缝合等。
此外，生物水凝胶还可以被应用于伤口敷料、生物传感器等领域。
三、生物水凝胶面临的挑战不能忽略的是，目前生物水凝胶在应用中还存在许多挑战。
例如，凝胶力学性能难以控制；生物水凝胶的可降解性质可能导致期望持续时间内的裂解；生物水凝胶的应用成本还较高等等。
总之，生物水凝胶的制备与应用还需进一步研究与探讨。
随着技术的发展和应用场景的扩大，生物水凝胶有望成为一个崭新的、重要的材料领域，也可以实现对人类生命健康的巨大贡献。
P(MAA-co-MMA)水凝胶的合成及其pH响应性张紫菱;杨珊;王琳【摘要】The poly(methacrylic acid-co-methyl methacrylate)[P(MAA-co-MMA)]hydrogels were synthesized by solution polymerization with methacrylic acid (MAA ) and methyl methacrylate (MMA)as monomers,N,N-methylenebis acrylamide (BIS)as crosslinking agent,and azobisisobuty-ronitrile (AIBN)as initiator.The pH sensitivity of the copolymerized hydrogels at different pH solu-tions was investigated.The results showed that,the hydrogel with 5mol% MMA in feed ratio was in high elastic state below 220 ℃,and the freeze-dried hydrogels had good pH sensitivity,i.e.,the equilib-rium swelling ratio increased with the buffer solution pH increase.%以甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,用溶液聚合制得P(MAA-co-MMA)水凝胶,研究不同pH缓冲液中该凝胶的响应性.结果表明,x(MMA)=5%投料量的P(MAA-co-MMA)凝胶在220℃以下处于高弹态,冻干处理的凝胶具有良好的pH响应性,即随着环境pH的增大,凝胶的平衡溶胀比也增大.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2017(025)002【总页数】4页(P35-38)【关键词】水凝胶;聚(甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯);pH响应性【作者】张紫菱;杨珊;王琳【作者单位】渭南师范学院化学与材料学院军民两用材料重点实验室,陕西渭南714099;渭南师范学院化学与材料学院军民两用材料重点实验室,陕西渭南714099;渭南师范学院化学与材料学院军民两用材料重点实验室,陕西渭南714099【正文语种】中文【中图分类】O648.17;TQ325.7水凝胶是水作为分散介质的凝胶，具有交联网状结构。
pH响应型纳米药物载体的释药机制及性能研究进展李祥子;胡平静;朱振铎;朱国兴;沈小平;汪茗;孙玉;冯德香【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2018(034)008【摘要】pH响应型纳米载体因具有智能的酸敏或碱敏释药性能,已成为当前一类重要的多功能纳米载体,并得到了研究人员的广泛关注.特别是酸敏性纳米载体,可用于肿瘤弱酸微环境的药物控释,因而对药物的定点释放和癌症的靶向治疗等生物医学应用发挥了积极作用.本文综述了近年来各类pH响应型纳米载体的典型合成方法,系统地介绍了共价键、分子间作用力以及物理结构变化3种方式引发的pH响应释药机制.深入阐述了pH响应型纳米载体的载药性能、体外释药性能、体外细胞毒性、体内抗癌性能及体内分布性能,并详细列举了近年来pH响应型纳米载体的各类实验参数,进而为pH响应型纳米载体的深入研究提供了方法学的借鉴和性能参考.【总页数】14页(P1399-1412)【作者】李祥子;胡平静;朱振铎;朱国兴;沈小平;汪茗;孙玉;冯德香【作者单位】江苏大学化学与化工学院,镇江212013;皖南医学院药学院,安徽省多糖药物工程技术研究中心,芜湖 241002;皖南医学院药学院,安徽省多糖药物工程技术研究中心,芜湖 241002;皖南医学院药学院,安徽省多糖药物工程技术研究中心,芜湖 241002;江苏大学化学与化工学院,镇江212013;江苏大学化学与化工学院,镇江212013;皖南医学院药学院,安徽省多糖药物工程技术研究中心,芜湖 241002;皖南医学院药学院,安徽省多糖药物工程技术研究中心,芜湖 241002;皖南医学院药学院,安徽省多糖药物工程技术研究中心,芜湖 241002【正文语种】中文【中图分类】TB381;R944.2【相关文献】1.反相微乳液制备pH响应型纳米水凝胶及其作为药物载体的研究 [J], 卫福苗;毕红;宋梦梦2.一种新型pH响应型荧光聚合物纳米粒子的制备和AIE发光性能研究 [J], 路宝翠;关晓琳;来守军3.pH响应性树枝状聚合物-金纳米粒子复合药物载体的制备 [J], 朱钦富;胡可珍;李小杰;陈明清4.pH响应型三维纳米纤维的构建及其性能研究 [J], 雷颖;葛冲冲;冯瑾;尚娇娇5.pH响应型可降解纳米容器的制备及防腐性能 [J], 刘冬梅;石鑫;杨康;魏晓静;贾犇;王文栋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
pH响应型低聚物的制备及响应性质的研究随着科技的不断发展和进步，我们的生活也在不断地变化着，各种新型材料的开发和应用也日益受到人们的关注和重视。
其中，pH响应型低聚物的研究和应用已经成为了材料领域中的一个热点。
在此，我想分享一下关于pH响应型低聚物的制备和响应性质的研究的相关内容。
一、什么是pH响应型低聚物？pH响应型低聚物指的是在不同的pH值条件下，能够展现不同物理化学性质的一类低聚物。
一些有机单体或其混合物在特定条件下，通过自由基聚合、缩合等化学反应形成pH响应型低聚物，目前主要应用于药物控释、生物材料学、环境监测等领域。
二、pH响应型低聚物的制备（一）单应原位聚合法单应原位聚合法是通过改变反应条件，使聚合物的性质随pH值的变化而改变。
常用的有聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等。
这种方法常用于药物控释、胶束和微胶囊的制备。
（二）磺酸化修饰法磺酸化修饰法也是一种制备pH响应型低聚物的方法之一。
通过对低聚体进行化学修饰，使得分子在不同的pH值下，可转化为不同电荷的离子体，从而使分子的溶解度和聚集态发生变化的特性。
常用的有N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸等。
（三）共聚法共聚法是通过两种或多种单体的共同聚合，让其产生酸碱响应性质。
这种方法的优点是强度高，且能够控制响应特性，常用的有聚苯乙烯酸等。
三、pH响应型低聚物的响应性质pH响应型低聚物具有在不同pH值下的化学性质和物理性质的变化。
在中性pH值时，聚合物的水溶性较好，在酸性或碱性环境下，其水溶性明显降低。
当pH 值超出某一范围时，低聚体也会发生分解和失活。
pH响应型低聚物在生物医学领域中的应用很广泛，例如：一些高分子材料被用于生物医学领域，受到了广泛的关注。
例如，通过制备响应性的衣服和药物，可以帮助人们解决很多问题。
在药物控释上，一些现有的药物可以使用响应性药物开发出来的技术，使患者只需要用一次药物就可以获得完全的治疗效果。
总之，pH响应型低聚物在药物控释、生物材料、环境监测等领域中具有广泛的应用前景。
