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本文围绕结构与性能的关系,以聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)均聚凝胶、聚(N-异丙基丙烯酰胺-共-丙烯酰胺)(P(NIPAm-co-AAm))共聚凝胶和聚丙烯酸/聚(N-异丙基丙烯酰胺-共-丙烯酰胺)(PAAc/P(NIPAm-co-AAm))互穿聚合物网络(IPN)凝胶为研究体系,研究了凝胶的形成及其网络结构,研究了合成条件及组分配比对PNIPAm系水凝胶的溶胀、温敏和释药等性能的影响,并探讨了凝胶释药的机制。 在不同聚合温度、单体浓度和交联剂浓度条件下,制备了PNIPAm均聚凝胶并探讨了其网络结构的形成。PNIPAm凝胶具有均匀和非均匀两种结构。均匀结构凝胶为透明凝胶,具有较高的弹性;非均匀结构凝胶为乳白色混浊凝胶,弹性较差。研究了合成条件对PNIPAm均聚凝胶结构和性能的影响。随着聚合温度、单体浓度、交联剂浓度提高,凝胶透射比减小,初始溶胀度增大,弹性模量减小,凝胶温敏性减弱,但相转变温度不变,均为35℃。 制备了具有不同组分配比的P(NIPAm-co-AAm)和PAAc/P(NIPAm-co-AAm)凝胶,并讨论了组分配比对其溶胀及温敏性能的影响。随着N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)含量的提高,P(NIPAm-co-AAm)凝胶平衡溶胀度上升,PAAc/P(NIPAm-co-AAm)凝胶的平衡溶胀度减小。P(NIPAm-co-AAm)凝胶具有热缩温敏性。PNIPAm凝胶的相转变温度为35℃。随着丙烯酰胺(AAm)含量的提高,P(NIPAm-co-AAm)凝胶相转变温度提高,温敏性减弱。PAAc/P(NIPAm-co-AAm)凝胶具有热胀温敏性。凝胶平衡溶胀度随而温度上升,在30℃左右达到相对稳定的值。随AAm含量的增加,凝胶热胀温敏性增强。 研究了组分配比对P(NIPAm-co-AAm)和PAAc/P(NIPAm-co-AAm)凝胶的载药和释药率的影响。随NIPAm含量的增大,P(NIPAm-co-AAm)和PAAc/P(NIPAm-co-AAm)凝胶对水杨酸的载药率提高,释药率降低。随NIPAm含量的增大,P(NIPAm-co-AAm)凝胶对水杨酸钠的载药率增大,释药率增大;PAAc/P(NIPAm-co-AAm)凝胶对水杨酸钠的载药率减小,释药率减小。 探讨了P(NIPAm-co-AAm)和PAAc/P(NIPAm-co-AAm)凝胶的释药机制。含水杨酸的干凝胶体系在溶胀状态下释放是扩散控制型释放体系。药物释放初期为Fick型扩散释放,释放后期为指数函数的形式释放。含水杨酸钠的干凝胶体系在溶胀状态释放是溶胀支配型释放体系。药物释放初期为零级释放,后期为指数函数形式。