生物水凝胶的研究进展

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生物可降解温敏性物理交联水凝胶的研究进展

作者：朱韵

来源：《科学与财富》2020年第09期

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，原位形式的水凝胶相关研越来越成熟，利用PH值、温度、离子浓度等刺激，使原位诱导凝胶化转变，一般情况下，温敏性凝胶体系具有疏水-亲水两亲性平衡的特点，只通过转变环境溫度就能够诱导凝胶化转变，不需要利用有机溶剂、偶联剂等外界刺激。

关键词：生物可降解;温敏性;水凝胶;研究

引言：

敏性物理交联水凝胶是一种具有水溶性特点的聚合物，在环境温度发生变化时，能够改变其体积、尺寸以及亲水-疏水性。从而诱导其产生凝胶化转变，经过研究发现，由于使其发生凝胶化转变的温度，与人体生理温度尤为接近，因此，引发了世界范围内大量学者和专家的研究，本文在相关学者研究的基础上，进一步对生物可降解温敏性物理交联水凝胶的研究进展进行分析，希望能够为后续相关人员提供参考和借鉴。

一、生物可降解温敏性物理交联水凝胶的概念

温敏性物理交联水凝胶能够随着温度变化产生提及、尺寸以及亲水性变化，从而发生凝胶化转变，近年来，随着科学技术的不断发展，相关学者和专家对其进行了深入的研究和探讨。结合相关研究表明，温敏性物理交联水凝胶在发生凝胶变化这一过程中，并未产生任何化学反应，其凝胶化过程中分子链间的铰链是一种物理变化。与原位形式的水凝胶产生化学反映相比，温敏性物理交联水凝胶不需要通过有机溶剂、偶联剂等外界刺激[1]，只通过环境温度改变就能够发生变相，因此，结合其未来发展可以看出，温敏性物理交联水凝胶在活性细胞封装、组织修复工程等相关领域，具有广泛的应用前景。

一般情况下，生物可降解温敏性物理交联水凝胶是一种两亲性共聚物，主要包括生无可降解的疏水性链段和亲水性链段组成，其中疏水在变化过程中相互作用，能够使BTPCH疏亲水处于平衡状态，如果可降解的疏水性链段较长，此时BTPCH不能溶于水。而如果可降解的亲水性链段较长，BTPCH升温过程中不会发生凝胶化现象，可降解的疏水性链段包括多肽、壳聚糖等聚合物。可降解的亲水性链段摆阔聚乙二醇、聚氧化乙烯等聚合物，并且可降解的亲水性链段末端的OH能够被其他的官能团代替。其中聚乙二醇又分为线型结构和支化结构，通过龙源期刊网

第1篇

一、实验目的

1. 了解水凝胶的基本原理和制备方法。

2. 掌握水凝胶的制备过程，提高实验操作技能。

3. 探究不同制备条件对水凝胶性能的影响。

二、实验原理

水凝胶是一种具有三维网络结构的亲水高分子材料，具有良好的生物相容性、生物降解性和力学性能。水凝胶的制备方法主要有物理交联法和化学交联法。本实验采用化学交联法，利用交联剂使单体发生聚合反应，形成水凝胶。

三、实验材料与仪器

1. 实验材料：聚乙烯醇（PVA）、交联剂（NaOH）、NaCl、蒸馏水等。

2. 实验仪器：电子天平、烧杯、磁力搅拌器、水浴锅、玻璃棒、滴定管、移液管等。

四、实验步骤

1. 准备溶液：称取一定量的PVA，加入适量的蒸馏水，在磁力搅拌器上加热溶解，得到PVA溶液。

2. 配制交联剂：称取适量的NaOH，加入适量的蒸馏水，得到NaOH溶液。

3. 混合溶液：将PVA溶液与NaOH溶液按一定比例混合，搅拌均匀。

4. 添加NaCl：在混合溶液中加入一定量的NaCl，搅拌均匀。

5. 制备水凝胶：将混合溶液倒入烧杯中，放入水浴锅中加热，观察溶液的变化。当溶液出现凝胶状时，停止加热。

6. 冷却：将水凝胶取出，放入冷水中冷却，使其凝固。

7. 切割：将水凝胶切割成一定大小的块状，进行性能测试。

五、实验结果与分析 1. 不同PVA浓度对水凝胶性能的影响：实验结果表明，随着PVA浓度的增加，水凝胶的溶胀率和力学性能逐渐提高，但水凝胶的透明度逐渐降低。

2. 不同交联剂浓度对水凝胶性能的影响：实验结果表明，随着交联剂浓度的增加，水凝胶的溶胀率和力学性能逐渐提高，但交联剂浓度过高会导致水凝胶的力学性能下降。

3. 不同NaCl浓度对水凝胶性能的影响：实验结果表明，随着NaCl浓度的增加，水凝胶的溶胀率和力学性能逐渐降低，但水凝胶的透明度逐渐提高。

六、实验结论

1. 通过化学交联法成功制备了水凝胶，并对其性能进行了测试。

2. 实验结果表明，PVA浓度、交联剂浓度和NaCl浓度对水凝胶的性能有显著影响。

《当代医药论丛》Contemporary Medical Symposium 2020 年 第 18 卷 第 4 期　·综　述·18

·综述·

将水凝胶作为药物缓释载体的研究进展

崔　桓，冯松福，陆晓和

（南方医科大学珠江医院眼科，广东　广州　510280）

[摘要]在采用传统的给药方式（如口服给药、静脉注射给药等）对患者进行药物治疗的过程中，其体内的药物浓度易出现较大幅度的波动，且需要频繁多次为其给药。采用这种给药方式一方面会使患者的治疗效果大打折扣，易导致其出现不良反应，另一方面还需要设计出多种药物剂型。因此，如何制备出具有理想药物缓释性能的药物载体是临床医学和制药学领域重要的研究课题。药物缓释系统（Drug delivery system，DDS）是近年来医疗领域研究的热点。水凝胶是药物缓释系统最主要的载体之一。水凝胶具有良好的生物相容性，能适应人体内的不同环境。本文主要是介绍将水凝胶作为药物缓释载体的最新研究进展。[关键词]水凝胶；药物缓释系统；药物载体；席夫碱反应；波聚合；自修复

[中图分类号]R944 [文献标识码]A [文章编号]2095-7629-（2020）04-0018-03

Advances in the study of hydrogels as sustained-release drug carriers

Cui Huan,Feng Songfu,Lu Xiaohe

(department of ophthalmology, pearl river hospital, southern medical university, Guangzhou Guangdong 510280)

[Abstract] In the process of drug treatment for patients with traditional drug administration methods (such as oral administration, intravenous administration, etc.), the drug concentration in their bodies is prone to large fluctuations, and it needs to be administered frequently for many times. On the one hand, this method of drug administration will greatly reduce the therapeutic effect of patients and easily lead to adverse reactions. On the other hand, it is also necessary to design a variety of drug dosage forms. Therefore, how to prepare the drug carrier with the ideal drug sustained release properties is an important research topic in the field of clinical medicine and pharmacy. Drug delivery system (DDS) is a hot topic in recent years. Hydrogel is one of the most important carriers of drug sustained release system. Hydrogels have good biocompatibility and can adapt to different environments in human body. This paper mainly introduces the latest research progress of hydrogels as sustained drug release carriers.

２００７年１月　水凝胶的研究进展及发展新动向　・５・　

水凝胶的研究进展及发展新动向　

杨振，杨连利　（成阳师范学院化学系，陕西成阳７１２０００）　

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、柔软、具有　

橡胶般的粘稠性和良好的生物相容性等优点得到广泛应用及研究。本文综述了水凝胶的分类、制备及　目前研究的热点，并预测了未来发展方向。　

关键词：水凝胶；分类；制备；开发方向　

中图分类号：０６４８．１７　文章标识码：Ａ　文章编号：１００６—２５３ｘ（２００７）０１－００５—６　

ＹＡＮＧ　Ｚｈｅｎ，ＹＡＮＧ　Ｌｉａｎ－ｌｉ　（Ｄｅｐｔ．ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｔｒｙ，Ｘｉａｎｙａｎｇ　Ｔｅａｃｈｅｒ’Ｃｏ／／ｅｇｅ，Ｘｉａｎｙａｎｇ　７１２０００，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｄｒｏｇｅｌ　ｗａｓ　ｍｏｄｅｒａｔｅ　ｃｒｏｓｓｌｉｎｄｅｄ，ｂｒａｎｃｈｅｄ　ｐｏｌｙｍｅｒｓ，ｗｉｄｅｌｙ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ａｂｓｏｒｂ　ｌａｒｇｅ　ｑｕａｎｔｉｆｉｅｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ，ｓｗｅｌｌ　ｑｕｉｃｋｌｙ，ｓｏｆｔ，ｅｌａｓｔｉｎｅ　ａｎｄ　ｂｉｏｌｏｇｉｃ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｅ．　Ａｓｓｏｒｔｉｎｇ，ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｏｔ－ｓｐｏｔｔｉｎｇ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｇｅｌ　ｉｎ　ｐｒｅｓｅｎｃｅ　ｗｅｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｕｔｕｒｅ　ｄｅｖｅｌｏｐ－　

ｍｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｌ；ａｓｓｏｒｔｉｎｇ；ｐｒｅｐｅｒａｔｉｏｎ；ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　

水凝胶（Ｈｙｄｒｏｇｅ１）是一种经适度交联而具有三　

维网络结构的新型功能高分子材料。它不溶于水，但　能显著地溶胀于水中，吸收大量的水，并有很强的保　

水能力，如图１［Ｉ－３］。自２０世纪６０年代Ｗｉｃｈｔｅｒｌｅ和　Ｌｉｍ［４］制备出甲基丙烯酸Ｊ９一羟乙酯以来，水凝胶材料