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针对常用眼科药物剂型使用不方便等缺点,根据病眼泪液pH值一般低于正常人眼泪液pH值的原理以及水凝胶角膜接触镜材料的研究现状,以水溶性单体丙烯酰胺(AM)与另一种水溶性单体甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)以及N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚,制备具有一定pH敏感性的水凝胶角膜接触镜材料,研究了水凝胶材料的设计理论、制备工艺、溶胀性能以及药物缓释性能。根据水凝胶的pH值敏感性原理,结合水凝胶交联结构的类型与形成机理以及水凝胶药物缓释系统的类型,提出具有pH敏感性的水凝胶角膜接触镜材料的设计思路是采用水溶性单体AM与HEMA以及NVP共聚制备三元共聚物水凝胶。研究了水凝胶材料的制备工艺。结果表明,以BPO为引发剂,含量为反应单体混合物的0.1wt%,采用本体共聚法制备AM-NVP-HEMA三元共聚物水凝胶接触镜材料,反应温度为80℃,反应时间30h,产物用蒸馏水或者生理盐水溶胀后为无色透明的玻璃状水凝胶,残留单体检测不出。三种反应单体中,HEMA具有最高的共聚反应活性,其次为AM,NVP的共聚反应活性最低。在相同反应条件下,共聚反应活性较高的单体的含量越高,反应单体的总转化率越大。研究了水凝胶材料的光学性能和机械性能。结果表明,水凝胶材料具有良好的光学透明性,可见光透光率超过94%,折光率为1.37±0.01,具有高度的均匀性。AM-NVP-HEMA三元共聚物水凝胶接触镜材料的拉伸强度为400~900 kPa左右,随NVP或者AM含量增大,拉伸强度下降。研究了水凝胶材料的溶胀性能。结果表明,随共聚反应体系中AM或者NVP单体的含量增大,AM-HEMA-NVP三元共聚物水凝胶接触镜材料的饱和含水量增大。水凝胶材料具有pH敏感性,溶液pH值从酸性向中性变化的时候,水凝胶的饱和含水量下降;溶液pH值继续增大、从中性向碱性变化的时候,水凝胶的饱和含水量增大。单体含量变化幅度相同的时候,AM比NVP更容易导致水凝胶的pH敏感性增大。随溶液的离子浓度增大,水凝胶的饱和含水量下降;随温度升高,水凝胶材料的饱和含水量有所下降,但变化值不大,说明水凝胶的温度敏感性较弱。在水凝胶材料的溶胀过程中,出现过量溶胀现象,共聚物水凝胶接触镜材料中,AM或者NVP的含量越大,过量溶胀现象越明显。AM-NVP-HEMA共聚物水凝胶膜材料的特征溶胀指数与菲克溶胀的特征溶胀指数0.45~0.5相差较大,因此,其溶胀动力学属于非菲克型溶胀类型,说明水凝胶材料在溶胀过程中的大分子链舒张需要较长时间,交联网络之间的大分子链松弛时间不可忽略。研究了水凝胶材料对广谱抗菌药物氯霉素的吸收和缓释作用。结果表明,随氯霉素溶液浓度增大、NaCl浓度降低、温度升高以及NVP或者AM组分的含量增大,水凝胶材料对氯霉素的吸收量增大;随水凝胶材料中NVP或者AM组分含量的增大,氯霉素的释放速度明显增大。氯霉素从水凝胶膜中缓释的动力学可采用Fick扩散动力学描述,其释放过程受水凝胶膜溶胀过程以及氯霉素扩散过程控制。