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中山大學博士學位論文 光響應和光交聯(lián)型多糖基水凝膠的研究 摘要 近年來，環(huán)境敏感性聚合物水凝膠的設計合成與應用研究十分活躍，尤其以 光敏感性聚合物水凝膠的研究最受人們矚目。由于光源安全、清潔、易于使用和 控制，與其它環(huán)境敏感性聚合物水凝膠相比，光敏感性聚合物水凝膠在化學傳感 器、記憶元件開關、藥物控釋、固定化酶、組織工程等領域具有更廣闊的應用前 景。 多糖來源廣泛，具有優(yōu)良的生物相容性、生物可降解性和無毒性，被認為是 一種非常理想的生物醫(yī)藥材料。本論文以天然多糖為基本原料，設計合成了光響 應型聚合物水凝膠及光交聯(lián)型聚合物水凝膠，對所得水凝膠的溶脹性能、力學性 能、光響應行為以及在藥物控釋等方面的應用進行了探索研究。 本工作的主要創(chuàng)新包括以下幾點：( 1 ) 以葡聚糖為基本原料，合成了具有p h 及光響應的水凝膠，并將其用作藥物控釋載體，同時利用紫外光照調控藥物釋放 速率。( 2 ) 合成了偶氮苯改性的兩親性支鏈淀粉接枝物，利用其在水溶液中的疏 水締合交聯(lián)作用得到可對疏水藥物進行包埋和光控釋放的新型納米水凝膠。( 3 ) 首次將4 硝基肉桂酸化學偶聯(lián)到羧甲基殼聚糖大分子鏈上，在無j b 力n 光引發(fā)劑的 條件下，利用肉桂酸基團在3 6 5a m 紫外光照下的光二聚反應，制備光交聯(lián)型羧 甲基殼聚糖基水凝膠。( 4 ) 首次合成了4 硝基肉桂酸改性的支鏈淀粉衍生物，在 無外加光引發(fā)劑條件下，采用光交聯(lián)方法對蛋白類生物大分子( 如溶菌酶) 實現(xiàn)了 原位包埋，經(jīng)原位光包埋后的溶菌酶可有效地保持其二級構象及生物活性。 本論文主要研究內容和結論概括如下： ( 1 ) 光及p h 響應型葡聚糖基水凝膠的研究 以二甲基亞砜為溶劑、偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，將甲基丙烯酸縮水甘油酯改 性的葡聚糖與偶氮單體4 ( 4 丙烯酰氧基苯基偶氮) 苯甲酸自由基共聚交聯(lián)，合成 了具有光及p h 響應性的葡聚糖基水凝膠。紅外光譜和核磁共振氫譜證實了合成 單體及水凝膠的結構，并通過元素分析確定了凝膠中偶氮苯含量。通過溶脹實驗， 發(fā)現(xiàn)所得水凝膠的平衡溶脹度隨介質p h 值增大以及凝膠中偶氮含量降低而增 大，掃描電鏡分析證實偶氮含量高的凝膠具有更致密的網(wǎng)絡結構。以維生素b 1 2 為模型藥物，研究了載藥水凝膠在不同p h 及紫外光照下的藥物釋放行為。通過 體外藥物釋放實驗，發(fā)現(xiàn)隨凝膠中偶氮含量增加，藥物釋放速率及累積釋放量均 中山大學博士學位論文 減??；不同偶氮含量的載藥凝膠在p h7 4 緩沖溶液中的藥物釋放速率均高于在 p h2 2 緩沖溶液中的藥物釋放速率，說明該類水凝膠材料具有p h 響應的藥物釋 放行為；且在p h7 4 的緩沖溶液中，當用波長為3 6 5n l n 的紫外光照射時，水凝 膠的釋藥速率以及最終藥物釋放量均高于未光照的水凝膠，因此可利用紫外光照 調控藥物的釋放速率。 ( 2 ) 光響應型支鏈淀粉基納米水凝膠的研究 合成了含偶氮苯疏水側鏈的兩親性支鏈淀粉接枝物( a m y a z o ) ，利用 a m y a z o 在水溶液中的疏水締合交聯(lián)作用，得到光響應型支鏈淀粉基納米水凝 膠。通過激光粒度分析和透射電鏡測定紫外光照前后a m y a z o 納米水凝膠的粒 徑，發(fā)現(xiàn)經(jīng)3 6 5n i n 的紫外光照射后，a m y - a z o 納米水凝膠的粒徑增大，且其粒 徑隨a m y - a z o 中偶氮苯基團取代度增大而減小。用芘做熒光探針確定了 a m y a z o 在水溶液中的臨界膠束濃度，并利用紫外可見光譜研究了a m y a z o 在 h 2 0 d m s o 溶液中的疏水聚集過程，發(fā)現(xiàn)偶氮生色團的反順異構化程度和異構 化速率均隨混合溶液中水含量增加而減小。以吲哚美辛為模型藥物，研究了所形 成的納米水凝膠對藥物的負載能力，發(fā)現(xiàn)偶氮苯取代度大的a m y a z o 所形成的 納米水凝膠具有較高的藥物負載率和負載效率。體外釋放實驗表明，隨a m y - a z o 中偶氮苯基團取代度增大，載藥納米水凝膠的藥物釋放速率及累積釋放量減?。?當用波長為3 6 5n m 的紫外光照射時，載藥納米水凝膠的釋放速率以及最終藥物 釋放量均高于未光照的納米水凝膠，因此可通過紫外光照來調控納米水凝膠的藥 物釋放速率。 ( 3 ) 光交聯(lián)型殼聚糖基水凝膠的研究 首先合成了水溶性的羧甲基殼聚糖，再通過4 硝基肉桂酸活化酯與羧甲基殼 聚糖上的氨基反應得到可光交聯(lián)的羧甲基殼聚糖衍生物( c m c s n c ) ：利用 c m c s n c 中肉桂酸酯基在3 6 5n i n 紫外光照下的光二聚反應，制備光交聯(lián)型羧 甲基殼聚糖基水凝膠。研究了紫外光照時間和c m c s n c 中肉桂酸酯基取代度 對所得水凝膠溶脹性能、力學性能及生物降解性的影響，發(fā)現(xiàn)隨光照時間 延長和c m c s - n c 中肉桂酸酯基取代度增大，所得水凝膠的平衡溶脹度和生 物降解速率減小，而力學強度增加。以抗腫瘤藥物鹽酸阿霉素為模型藥物，在 無外加光引發(fā)劑的條件下，研究了該類水凝膠對鹽酸阿霉素的原位包埋與體外藥 物釋放行為，結果發(fā)現(xiàn)藥物釋放速率隨肉桂酸酯基取代度增大而下降；當在釋放 介質中加入4m g m l 溶菌酶時，由于溶菌酶對凝膠骨架的降解作用，水凝膠的 釋藥速率以及最終累積釋藥量均明顯增加。 中山大學博士學位論文 ( 4 ) 光交聯(lián)型支鏈淀粉基水凝膠的研究 基于側鏈含4 硝基肉桂酸支鏈淀粉衍生物( a m y n c ) 的合成，在無外加光 引發(fā)劑的條件下制備光交聯(lián)型支鏈淀粉基水凝膠。通過紫外可見光譜研究了 a m y n c 中硝基肉桂酸酯基的光二聚反應過程，發(fā)現(xiàn)紫外光照1 8 0 0s 后其 交聯(lián)度為3 8 。研究了紫外光照時間和a m y n c 溶液濃度對所得水凝膠溶 脹性能、力學性能及生物降解性的影響，發(fā)現(xiàn)隨光照時間延長和a m y n c 溶液濃度增大，所得水凝膠的平衡溶脹度和生物降解速率減小，而力學強度 增加。通過流變數(shù)據(jù)和分形模型，發(fā)現(xiàn)該水凝膠體系具有分形特征，凝膠形成 的驅動力是分子間和分子內兩種作用力等同貢獻，屬于過渡型凝膠。以溶菌酶為 蛋白類生物大分子模型藥物，在無外加光引發(fā)劑的條件下，研究了該類光交聯(lián)水 凝膠對溶菌酶的原位包埋與控制釋放。通過體外藥物釋放實驗，發(fā)現(xiàn)該類水凝膠 對溶菌酶均有一定的緩釋效果，且隨光照時間延長及a m y n c 溶液濃度增大， 溶茵酶的釋放速率與最終累積釋放量均減小。通過p e p p a s 方程對釋放曲線進行 線性擬合，其甩值均在0 4 5 左右，說明溶菌酶的釋放機制屬于f i c k i a n 擴散。通 過圓二色譜法研究了釋放液中溶菌酶的二級構象，發(fā)現(xiàn)經(jīng)原位光包埋后的溶菌酶 可有效地保持其二級構象。通過微球菌的溶菌實驗測定溶菌酶的生物活性，發(fā)現(xiàn) 藥物釋放4 8h 后溶液中溶菌酶的相對活性在8 3 以上，說明經(jīng)原位光包埋后的 溶菌酶仍具有良好的生物活性。 關鍵詞：多糖，光響應，光交聯(lián)，水凝膠，藥物控釋載體 i l l 中山大學博士學位論文 s t u d i e ：o np h o t o r e s p o n s i v ea n dp h o t o c r o s s l i n k e d d i e s0 n ic ea n o h o t o c r o s s l i n k e dd n o t o r e s d 0 n s h y d r o g e i sb a s e do np o l y s a c c h a r i d e s a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，e n v i r o n m e n t - s e n s i t i v eh y d r o g e l sh a v eb e e nw i d e l yi n v e s t i g a t e d a m o n gt h e m , l i g h ta sa ne x t e r n a ls t i m u l u st oc o n t r o ls t r u c t u r ea n dv o l u m eo ft h e h y d r o g e l sh a sr e c e i v e di n c r e a s i n ga t t e n t i o n s i n c et h e 堍h ti sr e a d i l ya v a i l a b l e ， i n e x p e n s i v e ，s a f e ，c l e a na n de a s i l ym a n i p u l a t e d ，l i g h t s e n s i t i v eh y d r o g e l sm a yp o s s e s s s p e c i a la d v a n t a g e so v e ro t h e r sa n dh a v eb e e nu s e di nd i v e r s ea p p l i c a t i o n s ，s u c ha s c h e m i c a lv a l v e s ，s h a p em e m o r ys w i t c h e s ，d r u gd e l i v e r y ，i m m o b i l i z a t i o no fe n z y m e s ， a n dt i s s u ee n g i n e e r i n g p o l y s a c c h a r i d e s a r ea n i m p o r t a n t c l a s so fn a t u r a lp o l y m e r sw i t h g o o d b i o c o m p a t i b i l i t y , b i o d e g r a d a b i l i t ya n dl o wt o x i c i t y a sar e s u l t ，t h e ya r ew i d e l yu s e d a sf u n c t i o n a lm a t e r i a l si nm e d i c a la n dp h a r m a c e u t i c a la p p l i c a t i o n s i nt h i sw o r k , p h o t o r e s p o n s i v ea n dp h o t o c r o s s l i n k e dh y d r o g e l sb a s e do np o l y s a c c h a r i d e sh a v eb e e n d e s i g n e da n ds y n t h e s i z e d m o r e o v e r , t h e i rp r o p e r t i e ss u c ha ss w e l l i n g ，m e c h a n i c a l s t r e n g t h , p h o t o r e s p o n s ea n dd r u gr e l e a s ew e r ei n v e s t i g a t e d t h ei n n o v a t i v ep o i n t si nt h i sw o r ka r ea sf o l l o w s ( 1 ) p h o t o a n dp h - r e s p o n s i v e h y d r o g e l sb a s e do na z o b e n z e n e - c o n t a i n i n gd e x t r a nd e r i v a t i v e sw e r ep r e p a r e da sa n e wc a r r i e rf o rc o n t r o l l e dd r u gr e l e a s e t h er e l e a s er a t eo fd r u gc o u l db em o d u l a t e d b y3 6 5n n lu vi r r a d i a t i o n ( 2 ) a z o b e n z e n e m o d i f i e da m p h i p h i l i ca m y l o p e c t i n d e r i v a t i v e sw e r es y n t h e s i z e da n dc o u l ds e l f - a g g r e g a t ei n t ot h en a n o g e l sb yt h e h y d r o p h o b i c a s s o c i a t i o ni n t e r a c t i o n so fi n c o r p o r a t e da z o b e n z 2 n e g r o u p s f o r c o n t r o l l e dd r u gr e l e a s e ( 3 ) an o v e lw a t e r - s o l u b l ec h i t o s a nd e r i v a t i v eh a v i n ga n i t r o c i n n a m a t em o i e t yw a ss y n t h e s i z e da n dc h a r a c t e r i z e d d i f f e r e n t 舶mt h e p h o t o c r o s s l i n k a b l ep o l y s a c c h a r i d ed e r i v a t i v e sr e p o r t e dp r e v i o u s l yi nt h el i t e r a t u r e ， t h i sm o d i f i e dp o l y s a c c h a r i d eh a sa nu n i q u ep h o t o g e l a t i o na b i l i t yi nt h ea b s e n c eo f p o t e n t i a l l yt o x i cp h o t o i n i t i a t o ro rc a t a l y s t ，w h i c hm a k e si tt ob es u i t a b l ep a r t i c u l a r l y f o rt h ep r e p a r a t i o no fp h o t o c r o s s l i n k e dh y d r o g e lb i o m a t e r i a l s ( 4 ) i th a sb e e nf i r s t l y r e v e a l e dt h a tan o v e la m y l o p e c t i nd e r i v a t i v ew i t hn i t r o c i n n a m a t ea sp e n d a n tg r o u p si s s u i t a b l ef o rt h ep h o t o e n c a p s u l a t i o na n dc o n t r o l l e dr e l e a s eo fl y s o z y m ei nt h ea b s e n c e o fp h o t o i n i t i a t o r s t h es e c o n d a i - ys t r u c t u r e so ft h ee n c a p s u l a t e dl y s o z y m ec o u l db e i v 中山大學博士學位論文 m a i n t a i n e da n di t sb i o l o g i c a la c t i v i t i e sw i t hm o r et h a n8 3 c o u l db ek e p t t h em a i nc o n t e n t sa n dc o n c l u s i o n si nt h i sd i s s e r t a t i o na r e 嬲f o l l o w s ： ( 1 ) s t u d i e so np h o t o - a n dp h - r e s p o n s i v eh y d r o g e l sb a s e do nd e x t r a n t h ep h o t o - a n dp h r e s p o n s i v e h y d r o g e l s w e r eo b t a i n e d 丘o mr a d i c a l c o p o l y r m e r i z a t i o n o f m e t h a c r y l a t e d d e x t r a nw i t h 4 - ( 4 - a c r y l o y l o x y ) p h e n y l a z o ) b e n z o i c a c i d i n d i m e t h y l s u l f o x i d ew i t h 2 , 2 - a z o b i s i s o b u t y r o n i t r i l ea sa ni n i t i a t o r t h ef r - i ra n d1 h - n m ra n a l y s e sw e r eu s e d t oc h a r a c t e r i z et h ec h e m i c a ls t r u c t u r eo fm o d i f i e dd e x t r a n , a z o b e n z e n em o n o m e r sa n d t h e i rh y d r o g e l s ，a n de l e m e m a l a n a l y s i sw a su s e dt od e t e r m i n et h ea z o b e n z e n ea m o u n t i nt h eh y d r o g e l s t 1 1 eo b t a i n e dh y d r o g e l ss h o w e dg o o dp h - a n dp h o t o - r e s p o n s i v e p r o p e r t i e sd u et ot h ei o n i z a t i o no fc a r b o x y lg r o u p sa n d t h ec i s - 4 r a n si s o m e r i z a t i o no f a z o b e n z e n e ，r e s p e c t i v e l y b yc h a n g i n gt h ea z o b e n z e n ec o n t e n t ，t h ep r o p e r t i e so f h y d r o g e l sc o u l db em o d u l a t e d t h es w e l l i n gd e g r e eo ft h eh y d r o g e l si n c r e a s e dw i t h t h ed e c r e a s eo fa z o b e n z e n ec o n t e n ta n dt h ei n c r e a s eo fp ho ft h em e d i u m a r e l a t i v e l yh i g ha z o b e n z e n ec o m e mc o u l dm a k et h eh y d r o g e lh a v ead e n s e rn e t w o r k s t r u c t u r e ，a sc o n f i r m e db yt h es c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p yo b s e r v a t i o n i na d d i t i o n , t h ed r u gr e l e a s eb e h a v i o ro fr e s u l t a n th y d r o g e l sw a si n v e s t i g a t e di np h2 2a n d7 4 p h o s p h a t eb u f f e rs o l u t i o n ( p b s ) b e f o r ea n da f t e r3 6 5n n lu vp h o t o i r r a d i a t i o nb y u s i n gv i t a m i nb 1 2a sam o d e ld r u g t h er e s u l ts h o w e dt h a tt h er e l e a s er a t eo ft h e e n c a p s u l a t e dv i t a m i nb 1 2i n c r e a s e dw i t ht h ed e c r e a s eo fa z o b e n z e n ec o m e ma n dt h e i n c r e a s eo fp ho ft h em e d i u m m o r e o v e r , t h er e l e a s er a t eo fv i t a m i nb 1 2h a da l l i n c r e a s ea f t e r3 6 5n n lu vp h o t o i r r a d i a t i o nd u et ot r a n st oc sp h o t o i s o m e r i z a t i o no f a z o b e n z e n eg r o u p si nt h eh y d r o g e l ( 2 ) s t u d i e so np h o t o r e s p o n s i v ep o l y m e r i cn a n o g e l sb a s eo na m y l o p e e t i n a z o b e n z e n e m o d i f i e da m p h i p h i l i ca m y l o p e c t i nd e r i v a t i v e s ( a m y - a z o ) w e r e s y n t h e s i z e da n dc o u l ds e l f - a g g r e g a t ei n t ot h en a n o g e l sb yt h eh y d r o p h o b i ca s s o c i a t i o n i n t e r a c t i o n so fi n c o r p o r a t e da z o b e n z e n eg r o u p s ，a sc o n f i r m e db yf l u o r e s c e n e e m e a s u r e m e m s ，p a r t i c l e s i z e a n a l y s e s a n dt r a n s m i s s i o ne l e c t r o n m i c r o s c o p y o b s e r v a t i o n m e a n w h i l e ，t h ec o n t e mo fi n c o r p o r a t e da z o b e n z e n eg r o u p sa n du v p h o t o i r r a d i a t i o nw e r ef o u n dt oh a v eag r e a ti n f l u e n c eo nt h ep r o p e r t yo fr e s u l t a n t n a n o g e l s ah i g h e ra z o b e n z e n ec o n t e n tr e s u l t e di n t h ed e c r e a s e so ft h ec r i t i c a l a g g r e g a t i o nc o n c e n t r a t i o na n dm e a ns i z eo f t h en a n o g e l s m o r e o v e r ，t h em e a ns i z eo f v 中山大學博士學位論文 t h en a n o g e l sh a da ni n c r e a s ea f t e r3 6 5n l nu vp h o t o i r r a d i a t i o nd u et ot r a mt oc s p h o t o i s o m e r i z a t i o no fi n c o r p o r a t e da z o b e n z e n eg r o u p s f u r t h e r m o r e ，t h et r a n s - t o c i s p h o t o i s o m e r i z a t i o nr a t ea n dt h ei s o m e r i z a t i o nd e g r e eo fa m y a z oi nh 2 0 d m s o m e d i aw e r e i n v e s t i g a t e db y u v v i s s p e c t r o s c o p y i t w a sf o u n dt h a tt h e p h o t o i s o m e r i z a t i o nr a t ea n dt h ei s o m e r i z a t i o nd e g r e ea tt h ep h o t o s t a t i o n a r ys t a t e d e c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo ft h ew a t e rc o n t e n ti nh 2 0 d m s om e d i a i na d d i t i o n , t h ed r u gr e l e a s eb e h a v i o ro fr e s u l t a n tn a n o g e l sw a si n v e s t i g a t e di np b ss o l u t i o n b e f o r ea n da f t e r3 6 5n l nu vp h o t o i r r a d i a t i o nb yu s i n gi n d o m e t h a c i na sam o d e ld r u g t b c er e s u l ts h o w e dt h a tar e l a t i v e l yh i g ha z o b c n z e n ec o n t e n tc o u l di b a k et h en a n o g c l s h a v eas l o w e rd r u gr e l e a s er a t e 1 1 1 er e l e a s eb e h a v i o ro fe n c a p s u l a t e di n d o m e t h a c i n f r o mt h e s en a n o g e l sc o u l db er e g u l a t e db y ( t r a n s - - c i s ) p h o t o i s o m e r i z a t i o no ft h e a z o b e n z e n em o i e t yp r e s e n ti nt h ec r o s s l i n k e r ( 3 ) s t u d i e so np h o t o c r o s s l i n k e dh y d r o g e l sb a s e do nc h i t o s a n an o v e lw a t e r - s o l u b l ec h i t o s a nd e r i v a t i v eh a v i n gan i t r o c i n n a m a t em o i e t y ( c m c s - n c ) w a ss y n t h e s i z e da n dc h a r a c t e r i z e d t h eu v v i ss p e c t r as h o w e dt h a tt h e g e l a t i o np h e n o m e n o no fa q u e o u sc m c s - n cs o l u t i o nu p o ne x p o s u r et o3 6 5n l n i r r a d i a t i o ni nt h ea b s e n c eo fp h o t o i n i t i a t o rm a yb ec a u s e db yt h ei n t e r m o l e c u l a r c y c l o a d d i t i o nf o r m a t i o n o ft h e i n c o r p o r a t e d n i t r o c i n n a m a t eg r o u p su n d e rt h e p h o t o i r r a d i a t i o n b yc h a n g i n g t h e p h o t o i r r a d i a t i o n t i m ea n d i n c o r p o r a t e d n i t r o c i n n a m a t ec o n t e n t ，i t sp h o t o g e l a t i o np r o p e r t yc o u l db em o d u l a t e d f o rt h e h y d r o g e l si n c o r p o r a t e dw i t hv a r i o u sn i t r o c i n n a m a t ec o n t e n t s ，t h e i rp r o p e r t i e ss u c h a s s w e l l i n g ，v i s c o e l a s t i c i t y , i n - v i t r ob i o d e g r a d a t i o na n dd r u gr e l e a s ew e r ei n v e s t i g a t e d i t w a sf o u n dt h a tar e l a t i v e l yh i g hn i t r o c i r m a m a t ec o n t e n tc o u l dm a k et h e p h o t o c r o s s l i n k e dh y d r o g e lh a v eag r e a t e rm e c h a n i c a ls t r e n g t h , as l o w e rs w e l l i n g d e g r e e ，b i o d e g r a d a t i o na n dd r u gr e l e a s er a t e f u r t h e r m o r e ，w h e nt h ed r u g l o a d i n g c m c s - n c h y d r o g e lw a sp l a c e di np b ss o l u t i o nc o n t a i n i n g4m g m ll y s o z y m e ，b o t h t h er e l e a s e dr a t ea n da m o u n to ft h ed r u gw e r eh i g h e rt h a nt h eh y d r o g e lp l a c e di np b s s o l u t i o nw i t h o u t 1 y s o z y m e ( 4 ) s t u d i e so np h o t o c r o s s f i n k e dh y d r o g e l sb a s e do na m y l o p e c t i n aw a t e r - s o l u b l ea m y l o p e c t i nd e r i v a t i v e ( a m y n c ) w i t hp h o t o r e a c t i v i t yw a s p r e p a r e db yt h ec o n j u g a t i o no fa m y l o p e c t i nw i t h4 - n i t r o c i n n a m a t e u p o n3 6 5n l nu v i r r a d i a t i o n , a m y - n cp b ss o l u t i o nu n d e r w e n ta ni n t e r m o l e c u l a rc r o s s l i n k i n gb y v i 中山大學博士學位論文 m e a n so fp h o t o d i m e r i z a t i o no fc i n n a m o y lg r o u p s ，r e s u l t i n gi nt h eh y d r o g e lf o r m a t i o n t h eu v - v i ss p e c t r as h o w e dt h a tt h ec r o s s l i n k i n gd e g r e eo fc i n n a m o y lg r o u p sw a s 38 a f t e ru vi r r a d i a t i o nf o r18 0 0s b yc h a n g i n gt h ep h o t o i r r a d i a t i o nt i m ea n d a m y - n cc o n c e n t r a t i o n , i t sp h o t o g e l a t i o np r o p e r t i e ss u c ha ss w e l l i n g ，v i s c o e l a s t i c i t y , i n - v i t r ob i o d e g r a d a t i o na n dd r u gr e l e a s ew e r ei n v e s t i g a t e d i nt h ec a s e so fal o n g e r i r r a d i a t i o nt i m ea n dah i g h e ra m y - n cc o n c e n t r a t i o n , t h ep h o t o c r o s s l i n k e dh y d r o g e l s h a v ead e n s e rn e t w o r k s t r u c t u r e ，ag r e a t e r m e c h a n i c a l s t r e n g t h , a s l o w e r b i o d e g r a d a t i o na n dd r u gr e l e a s er a t e b a s e do nr h e o l o g i e a lm e t h o da n dt h es c a l i n g m o d e l , t h ef i a c t a lc h a r a c t e r i s t i c sw e r ec o n f i r m e df o rt h eh y d r o g e ls y s t e m s m o r e o v e r , t h ei n - v i t r od r u gr e l e a s eb e h a v i o ro ft h ep h o t o c r o s s l i n k e dh y d r o g e l si nt h ea b s e n c eo f p h o t o i n i t i a t o rw a si n v e s t i g a t e di np b ss o l u t i o nb yu s i n gl y s o z y m ea sam o d e lp r o t e i n d r u g i tw a sf o u n dt h a tt h e r ew a sas u s t a i n e dr e l e a s eb e h a v i o ri n a l lc a s e s ，a n dt h e r e l e a s em e c h a n i s mw a sc o n f i r m e dt of o l l o wt h ef i c k i a nd i f f u s i o n t l 圮c i r c u l a r d i c h r o i s ms p e c t r o s c o p ys h o w e dt h a tt h e s e c o n d a r y s t r u c t u r eo fe n c a p s u l m e d l y s o z y m ec o u l db em a i n t a i n e d t h eb i o l o g i c a la c t i v i t yo fr e l e a s e dl y s o z y m ec o u l db e k e p tt 0h em o r et h a n8 3 a f t e r4 8h k e y w o r d s ：p o l y s a c c h a r i d e ；p h o t o r e s p o n s i v e ；p h o t o c r o s s l i n k e d ；h y d r o g e l ；d r u g c a r r i e r v 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師 的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已 經(jīng)注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集 體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究作出重 要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本 人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 學位論文作者簽名： 扈襲 日期：p f 口年6 月6 日 學位論文使用授權聲明 本人完全了解中山大學有關保留、使用學位論文的 規(guī)定，即：學校有權保留學位論文并向國家主管部門或 其指定機構送交論文的電子版和紙質版，有權將學位論 文用于非贏利目的的少量復制并允許論文進入學校圖書 館、院系資料室被查閱，有權將學位論文的內容編入有 關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用復印、縮印或其他方法保 存學位論文。 學位論文儲躲扈襲導師硌彳踞硎 日期：伽f 。年6 月6 日日期：2 0 ! 年月6日 知識產(chǎn)權保護聲明 我所提交答辯的學位論文，是本人在導師指導下完 成的成果，該成果屬于中山大學化學與化學工程學院， 受國家知識產(chǎn)權法保護。在學期間與畢業(yè)后以任何形式 公開發(fā)表論文或申請專利，均需由導師作為通訊聯(lián)系人， 未經(jīng)導師的書面許可，本人不得以任何方式，以任何其 它單位作全部和局部署名公布學位論文成果。本人完全 意識到本聲明的法律責任由本人承擔。 學位論文作者簽名：懲襲 日期：伽f o 年6 月b 日 中山大學博士學位論文 1 1 聚合物水凝膠概述 第1 章緒論 聚合物水凝膠是一種能在水中溶脹并保持大量水分而不溶解的聚合物網(wǎng)絡。 自從w i c h t e r l e 和l i m 【l 】在二十世紀五十年代制備了具有三維網(wǎng)絡結構的聚合物 水凝膠以來，水凝膠材料在日用品、工業(yè)用品、環(huán)境工程及食品工程等方面得到 了廣泛應用。例如：基于聚丙烯酸鹽及丙烯酸鹽與海藻酸鈉接枝共聚物的水凝膠 可用于嬰兒尿布等衛(wèi)生用品 2 1 ；y i 和z h a n g t 3 】采用腐植酸鈉聚丙烯酰胺水凝膠進 行染料脫色；在缺水干旱地區(qū)，用水凝膠作為保水劑具有顯著的節(jié)水效果州；此 外，基于雞蛋白蛋白、大豆蛋白和乳清蛋白【5 - 7 1 等蛋白類水凝膠可穩(wěn)定或提高食 品的結構和性能，并能增加食品的營養(yǎng)價值【8 】。 聚合物水凝膠的物理性質與生物體軟組織相似，具有吸水溶脹且保持大量水 分、良好的生物相容性和可生物降解性等優(yōu)點，其在生物醫(yī)藥領域的應用研究引 起了人們極大的興趣，可用作燒傷涂敷物、藥物載體、生物分子和細胞載體、補 齒材料、組織工程支架材料等。例如：b a l a k r i s h n a n 等i 9 , 1 0 報道了一種原位形成 的水凝膠敷料，由明膠與氧化海藻酸鹽在加入微量的硼酸溶液的條件下交聯(lián)而形 成的，這種原位形成的水凝膠敷料能黏附在復雜形狀的傷口上，具有良好的順應 性。l e e 等【1 1 1