PEGDA水凝胶的制备及其溶胀性和药物释放的研究
【摘要】本文使用已除水除杂的有机物PEG和丙烯酰氯在三乙胺的催化条件下
制备得到聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA),并通过葡聚糖凝胶柱分离不同分子量的PEGDA。然后利用制备的分子量相同的PEGDA配置成不同浓度的PEGDA溶液,在UV光照射条件下发生交联反应制备得到含有不同浓度PEGDA的PEGDA水凝胶。在实验中,使用了红外光谱对聚乙二醇(PEG)的化学结构进行分析,并且使用核磁共振对聚乙二醇(PEG)和聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)进行表征,同时讨论了PEGDA水凝胶的吸水能力(溶胀率)、药物释放能力(以罗丹明释放为例)等凝胶性能。研究发现,PEGDA水凝胶的溶胀率与时间呈正相关关系,以罗丹明为例的药物释放,水凝胶与释放的时间也息息相关,并且用于制备水凝胶的PEGDA溶液的浓度对其溶胀率、药物释放量等材料功能也有密切的联系。实验的结果表明通过调节制备水凝胶的PEGDA溶液的浓度,可以实现对PEGDA水凝胶的性能调节,这将有助于在以后的实验中,在生物材料应用中设计合适性能的水凝胶。
关键词:聚乙二醇(PEG)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、水凝胶、溶胀、释放
水凝胶类物质由于具有良好的吸水性、黏弹性以及与人体组织相近的力学性能,近些年来广泛地运用于组织工程等领域,水凝胶作为组织工程支架,能够起到细胞载体的作用,允许营养物质的交换与代谢产物的排出,同时能够起到力学支撑作用1。水凝胶可分为天然材料与人工材料天然材料,虽然具有与人体组织相同或相近的化学成分,但由于非共价键交联,植入后在组织环境中存在着不稳定性。本实验中的PEGDA水凝胶相对于PEG水凝胶具有更良好的性质,通过化学交联后的PEGDA将会更稳定。由于分子链具有较好的柔性和适宜的极性并且能与丙烯酸系树脂很好相容在光固化体系中用作活性交联稀释剂时可以克服小分子多官能团单体因柔性不佳导致固化膜较脆的缺点因此是一类性能优良的双官能团齐聚物2。
11实验原料与设备
f药品:二氯甲烷、氢化钙、氘代氯仿、甲苯、聚乙二醇(PEG)、乙醚、三乙胺、丙烯酰氯、罗丹明设备:电子天平、电热真空干燥箱、冰箱、液相色谱仪、红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、UV发生器。
12实验步骤
121二氯甲烷及PEG的纯化及检测搭建冷凝回流装置,快速在烧瓶中加入2g氢化钙粉末,在烧瓶中加入200mL二氯甲烷,开始加热至二氯甲烷沸腾(398℃),加热过程需缓慢避免液体剧烈沸腾,待体系稳定后,维持回流23小时r