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本学位论文由三章组成。第一章为近年来环境多重敏感性水凝胶的研究进展;第二章为基于β-环糊精(β-CD)主客体识别作用构建热敏性水凝胶体系的研究;第三章为基于β-环糊精(β-CD)与二茂铁(Fc)主客体识别的多重敏感水凝胶体系研究。
第一章针对目前报道具备环境多重敏感性水凝胶体系的组成、原理、响应性以及应用等方面进行介绍。而对具备sol-gel相转变响应性以及利用主客体识别制备得到的多重水凝胶体系做了重点阐述,同时展望了该类环境敏感性智能水凝胶体系的发展趋势和应用前景。
第二章研究基于β-CD和金刚烷分子(AD)之间的主客体识别作用发展具有良好生物相容性、高强度且热响应的水凝胶体系。研究中我们分别将主体β-CD接枝在Alg上(Alg-β-CD),AD修饰在聚醚F127两端(F127-AD),在随温度变化过程中,体系中的两种交联点:F127-AD胶束以及AD-β-CD包合物可以促使体系发生可逆性的sol-gel相转变。研究中我们发现向体系中引入自由竞争客体AD后,体系可发生sol/gel形态改变,同时通过对接枝物上所含主客体(CD/AD)的摩尔量控制,可以调控体系形成gel的状况。与单独F127形成的凝胶体系相比具有明显的高强度,且体系具备较好生物相容性,可望作为一种潜在的生医材料而得到应用。
第三章报道了一种新颖的具备多重敏感的水凝胶体系(Alg-β-CD/F127-Fc),该体系可响应外界温度变化实现sol-gel-sol转变,对氧化剂敏感表现出gel-sol转变,当体系中存在葡萄糖氧化酶(GOD)时,加入葡萄糖同样可使体系发生gel-sol转变。本研究中,我们分别将主体分子β-CD接枝在天然多糖分子海藻酸钠(Alg)骨架上得到接枝高聚物Alg-β-CD,将客体分子Fc修饰在非离子型表面活性剂聚醚F127的两端得到嵌段共聚物F127-Fc,基于β-CD与Fc之间的主客体识别作用来构筑体系内部的物理交联点,将Alg-β-CD与F127-Fc简单混合便可得到具备多重敏感性能的凝胶体系。由于两种起始材料均具备较好的生物相容性,因此在生物医用等领域有一定的应用前景。