新型聚氨酯水凝胶的制备及药物缓释研究

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聚氨酯水凝胶是一种重要的生物医用材料,其兼具聚氨酯和水凝胶二者的优点,具有良好的生物容性和对人体组织无刺激性等优点,广泛应用于药物控制释放体系、创伤敷料和医用绷带等医学领域。聚氨酯水凝胶的亲水性强弱可以影响其载药量以及药物释放速率,通过改变聚氨酯大分子链上的软硬段种类和比例,可以制备出亲水性能各异的聚氨酯水凝胶产品,研究了不同软硬段结构的聚氨酯水凝胶的载药和药物体外释放规律,可为聚氨酯水凝胶在医学上的应用提供理论和实验基础。采用两步法,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),聚己内酯(PCL)等为主要原料,分别采用二甘醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)进行扩链反应,加入交联剂过氧化苯甲酰(BPO)进行自由基聚合,制备了MDI/PCL/DEG体系聚氨酯水凝胶。采用红外光谱仪、静态水接触角仪、扫描电子显微镜等技术探讨了不同硬段种类和比例对聚氨酯水凝胶水接触角、溶胀度、形貌等的影响,研究了不同硬段种类和比例制备的聚氨酯水凝胶的结构与性能的关系。结果显示,以DEG为扩链剂制备的聚氨酯水凝胶亲水性最差,材料表面无多孔结构,而以带有叔氨基官能团的MDEA为扩链剂制备的聚氨酯水凝胶亲水性最强,材料表面具有微孔结构;随着扩链剂DEG用量增加,聚氨酯水凝胶的溶胀度逐渐增大,水接触角逐渐减小,但其表面形貌无明显变化;随着交联剂BPO用量的增加,聚氨酯水凝胶的溶胀度减小,水接触角增大,亲水性变差。采用PCL和PEG两种多元醇制备了MDI/PCL-PEG/DEG体系聚氨酯水凝胶,用红外光谱仪、静态水接触角仪、扫描电子显微镜等技术探讨了不同软硬段种类及比例对聚氨酯水凝胶水接触角、溶胀度、形貌等的影响。结果表明,两种多元醇复合制备聚氨酯水凝胶的亲水性能得到明显的改善,溶胀度增大,接触角减小,材料孔隙结构增多。研究了MDI/PCL/DEG体系聚氨酯水凝胶和MDI/PCL-PEG/DEG体系聚氨酯水凝胶的载药以及释药性能。研究表明,MDI/PCL/DEG体系聚氨酯水凝胶亲水性能较差,载药量较低,药物速率前期比较快;MDI/PCL-PEG/DEG体系聚氨酯水凝胶亲水性能优于MDI/PCL/DEG体系聚氨酯水凝胶,载药量较高,药物释放速率前期比较慢;聚氨酯水凝胶在室温下的载药量比37.5℃时的载药量小,但药物释放阶段速率无明显区别。
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