基于丙烯酰胺系列新型水凝胶的合成与膨胀性能

刘展晴

摘要：通过自由基聚合方法合成聚丙烯酰胺

关键词：PAAM水凝胶；P（AAM-co-MMA）水凝胶；膨胀性；pH敏感性

中图分类号：R318.08 文献标识码： A 文章编号：0439-8114（2014）02-0398-03

Synthesis of Novel Hydrogels Based on AAM and Swelling Abilities

LIU Zhan-qing

（School of Chemistry and Life Sciences，Weinan Normal University，Weinan 714000，Shannxi，China）

Abstract： The PAAM hydroges， P（AAM-co-MAA） hydrogels of different MAA and MAA， hydrogel were perapared by free radical polymerization methods. The morphology characterization， swelling ability and pH-sensitivity of these hydrogels were studied. The results showed that the（AAM-co-MAA） hydrogel exhibited better swelling capability and pH sensitivity than that of the PAAM. The（AAM-co-MAA） hydrogel with reasonable ratio（AAM∶MAA=13∶2） had best swelling capability and pH sensitivity. The hydrogel with these special properties was expected to be applied to the field of drug controlled release.

Key words： PAMM hydrogel； P（AAM-co-MMA） hydrogel； swelling ability； pH-sensitivity

水凝胶是一种三维网状结构的亲水但不溶于水的高分子聚合物[1]，是自然界中普遍存在的物质形态，例如人体的肌肉、眼球、血管等器官都是由水凝胶构成。它一般通过共价键、氢键或范德华力等作用力构成，具有良好的生物相容性和膨胀性，是一种发展迅速的高分子材料[2]。通常将水凝胶分为传统型水凝胶和环境敏感性水凝胶，传统型水凝胶对外界环境的刺激变化不敏感，环境敏感性水凝胶的一些自身性质随外界环境的变化而变化。当受到特殊化学物质作用时，环境敏感性水凝胶分子网络内的链段产生较大的构象变化，从而产生溶胀或收缩，当去掉外界刺激时，凝胶能自动回复到稳定状态。由于环境敏感性水凝胶的这种智能性使它应用在很多领域，尤其是在药物的靶向定位及缓控释放[3]、固定化酶[4]、蛋白质的分离[5]、人工肌肉[6]以及生物传感和催化等方面都有很大的应用前景。在一系列的水凝胶中，丙烯酰胺（AAM）系列水凝胶的研究一直受到人们的重视。本研究设计并合成新的含AAM的水凝胶，并对其膨胀性能及pH敏感性能进行研究，以期得到一种膨胀性和pH敏感性更为优越的水凝胶。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试剂 丙烯酰胺（AAM）、甲基丙烯酸（MAA）、过硫酸铵（APS）、 N，N-二甲基双丙烯酰胺（BIS）、四甲基乙二胺（TEMED）。

1.1.2 仪器 扫描电子显微镜（Quanta 200）、双频超声波清洗机（SB-5200D）、电热鼓风干燥箱、集热式恒温加热磁力搅拌器（DF-Ⅱ）。

1.2 方法

1.2.1 水凝胶的制备

1.2.2 表征和性能测试

2 结果与分析

2.1 扫描电镜的形貌分析

冷冻经干燥后的PAAM、P（AAM-co-MAA）水凝胶断面的SEM表面形貌见图1。这2种水凝胶在溶胀的时候都具有展开的微孔形貌特征，这种特殊结构与水凝胶的吸水及保水性关系密切[8]。通过比较发现，这些水凝胶展现出不同的孔洞表面尺寸和孔洞密度，PAAM水凝胶的表面比较光滑，其网孔密度较大，网孔尺寸较小，P（AAM-co-MAA）水凝胶的网孔密度较小，网孔尺寸较大。这些结构的变化直接影响凝胶的膨胀性能。

2.2 水凝胶膨胀性能研究

2.2.1 不同组成水凝胶的膨胀性能

3 结论

参考文献：

[1] KAMATH K， PARK K. Biodegradable hydrogels in drug delivery[J]. Adv Drug Delivery Rev，1993，3（11）：59-84.

[2] WOERLY S. Hydrogels Containing peptide or aminosugar sequences implanted into the rat brain： Influence on cellular migration and axonal growth[J]. Experimental Neurology，1997， 143（12）：287-299.

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