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由于温度和pH值是生理、生物和化学系统中的两个重要因素,兼具温度和pH值双重敏感特性的水凝胶,作为一种新型的高分子材料正日益受到关注。然而这些水凝胶由于存在平衡溶胀度低、响应速度慢且降解产生的酸性物质对某些蛋白质和核酸有毒等问题而使其应用受到限制。
本文用甲基丙烯酰氯(MC)对磺胺二甲嘧啶进行改性,得到磺胺二甲嘧啶单体(SAM),进而与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)、丙烯酰胺(AAm)进行自由基共聚,合成了具有温度及pH敏感的P(SAM-co-NIPAm-co-AAm)(PSNA)水凝胶。采用红外光谱(IR)对SAM和PSNA干凝胶进行了表征,并用扫描电镜(SEM)对凝胶不同pH值下的微观结构进行了观察。同时考察了影响凝胶的温敏和pH敏感特性、溶胀和退胀行为以及释药性能的因素。
实验结果表明,PSNA凝胶对温度和pH的脉冲刺激具有可逆响应性,随着凝胶亲水性的增强,对温度和pH的响应越灵敏。PSNA凝胶对温度具有敏感性,随着亲水单体的含量的增加,LCST升高。凝胶在25℃时比37℃时pH敏感性更强。对PSNA凝胶在不同条件下的溶胀与退胀行为的分析表明,随着凝胶的亲水性增加,凝胶的初始溶胀速率和退胀速率加快,平衡溶胀度增大,最终水保留率减少。
释药实验结果表明,随着凝胶亲水性的增强,药物的释药速率加快,且亲水性药物水杨酸钠的累积释药率比疏水性的牛血清蛋白的累积释药率高。但牛血清蛋白在起始阶段没有“暴释”现象,释药速率一直很平稳。药物在25℃时比37℃时释放的更快,而在高pH值条件下比低pH值条件下释放的更快。