生物可降解温敏性物理交联水凝胶的研究进展

1、    生物可降解温敏性物理交联水凝胶的研究进展    朱韵摘 要：随着我国科学技术的不断发展，原位形式的水凝胶相关研越来越成熟，利用ph值、温度、离子浓度等刺激，使原位诱导凝胶化转变，一般情况下，温敏性凝胶体系具有疏水-亲水两亲性平衡的特点，只通过转变环境溫度就能够诱导凝胶化转变，不需要利用有机溶剂、偶联剂等外界刺激。关键词：生物可降解;温敏性;水凝胶;研究引言：敏性物理交联水凝胶是一种具有水溶性特点的聚合物，在环境温度发生变化时，能够改变其体积、尺寸以及亲水-疏水性。从而诱导其产生凝胶化转变，经过研究发现，由于使其发生凝胶化转变的温度，与人体生理温度

2、尤为接近，因此，引发了世界范围内大量学者和专家的研究，本文在相关学者研究的基础上，进一步对生物可降解温敏性物理交联水凝胶的研究进展进行分析，希望能够为后续相关人员提供参考和借鉴。一、生物可降解温敏性物理交联水凝胶的概念温敏性物理交联水凝胶能够随着温度变化产生提及、尺寸以及亲水性变化，从而发生凝胶化转变，近年来，随着科学技术的不断发展，相关学者和专家对其进行了深入的研究和探讨。结合相关研究表明，温敏性物理交联水凝胶在发生凝胶变化这一过程中，并未产生任何化学反应，其凝胶化过程中分子链间的铰链是一种物理变化。与原位形式的水凝胶产生化学反映相比，温敏性物理交联水凝胶不需要通过有机溶剂、偶联剂等外界刺激

3、1，只通过环境温度改变就能够发生变相，因此，结合其未来发展可以看出，温敏性物理交联水凝胶在活性细胞封装、组织修复工程等相关领域，具有广泛的应用前景。一般情况下，生物可降解温敏性物理交联水凝胶是一种两亲性共聚物，主要包括生无可降解的疏水性链段和亲水性链段组成，其中疏水在变化过程中相互作用，能够使btpch疏亲水处于平衡状态，如果可降解的疏水性链段较长，此时btpch不能溶于水。而如果可降解的亲水性链段较长，btpch升温过程中不会发生凝胶化现象，可降解的疏水性链段包括多肽、壳聚糖等聚合物。可降解的亲水性链段摆阔聚乙二醇、聚氧化乙烯等聚合物，并且可降解的亲水性链段末端的oh能够被其他的官能团代替。

4、其中聚乙二醇又分为线型结构和支化结构，通过嵌段共聚方式或者利用接枝共聚方式，能够制备出多枝化、多嵌段等多样性的拓扑结构共聚物体系。二、bpcth二嵌段体系自20世纪90年代，发达国家相关研究人员就针对聚乙二醇嵌段共聚以及接枝共聚方式制备出的二嵌段体系展开了深入研究，并进行了相关实验，利用单端羟基的聚乙二醇引发l-丙交脂的开环聚合，从而形成peg-b-plla二嵌段bpcth。实验表明，当温度产生升高变化时，peg-b-plla逐渐向凝胶化趋势发生变化，此时，利用调控嵌段共聚物的工具组成，能够使peg-b-plla的ygel发生变化，而针对同样聚乙二醇嵌段长度的peg-b-plla共聚物，会随着

5、plla链段长度的演唱逐渐增大，此时，临界凝胶的浓度会相应降低，并且凝胶化窗口会随之增宽。如果plla嵌段长度相同2，peg-b-plla共聚物会随着聚乙二醇的长度发生变化，同时cgc会逐渐升高，并且凝胶化窗口会越来越窄，另外，二嵌段bpcth体系还有peg-b-pcl以及peg-b-plga两种，通过实验表明，这两种bpcth二嵌段体系会随着温度的升高产生凝胶化变化，其自身存在一定的限制因素，不能广泛应用到生物、医学等领域。三、bpcth三嵌段体系bpcth三嵌段体系有分为b-a-b体系和a-b-a体系，具体可以从以下两个方面分析：第一，b-a-b体系。国外相关研究人员利用利用两步开环聚合法

6、制备了peg-plla-peg嵌段共聚物bpcth，并进行了相关研究，首先，将单端羟基的聚乙二醇作为引发剂。形成了peg-b-plla二嵌段共聚物。另外，又利用二异氰酸酯作为偶联剂，形成了peg-plla-peg三嵌段共聚物。实验表明，将聚合物放置在50的水中会形成溶胶状，随时间推移，水温逐渐下降，越35左右时，聚合物开始产生凝胶变化。另外，ygel和共聚物的组成息息相关，plla增长时也会随之升高。随着科学技术的不断发展，后续相关人员又在原油研究基础上进行了全新实验，并利用锌粉替代了含有量毒性细胞的辛酸亚西作为催化剂，同时将乙二烯氯替代了水解难度较大的hmdi偶联氨酯键最为偶联剂，实验表明，

7、当水温升至35时，peg-plla-peg发生凝胶-溶胶变化。由此可见，peg-plla-peg三嵌段bpcth会随着温度升高发生凝胶化准变，在一定程度上限制了其应用范围。相关研究人员后通过改变疏水嵌段的种类合成了peg-plga-peg三嵌段bpcth，并在研究中表明，随着温度的不断升高，共聚物会产生溶胶-凝胶的转变，其主要原理是3，温度在升高过程中，胶束核减的疏水能够产生相互作用，并且随温度升高不断增强，促进宏观的液与液之间相分离。此时，聚乙二醇、pl-ca嵌段的共聚组成，能够直接影响peg-plla-peg凝胶化现象，除此之外，在溶液中添加nacl或者游离的聚乙二醇，也能够直接影响peg

8、-plla-peg凝胶化现象。充分说明，peg-plla-peg能够作为药物载体，在生物、医学领域具有广泛应用价值。a-b-a体系，相对于b-a-b体系而言，a-b-a体系不需要进行偶联步骤，并且通过实验表明，其凝胶窗口更宽、凝胶模量更大。其原理在于，a-b-a体系含有两种疏水嵌段，在凝胶化过程中，两个疏水体系可以在不同的胶束之间形成架桥从而产生教书网络结构，而上文提到了b-a-b体系只能利用疏水互相作用形成常规胶束。相关人员通过合成不同基团封端的plga-peg-plga进行研究，发现该实验中物理凝胶化行为是一种较为明显的端基效应。在温度达到25时，羟基封端的plga-peg-plga程溶胶

9、状态，与其相对应的乙酸酯封端plga-peg-plga和丙酸酯封端plga-peg-plga会发生溶胶-凝胶变化，与此同时，正丁酸酯封端的plga-peg-plga会在水中产生沉淀4。结语：生物可降解温敏性物理交联水凝胶在科学技术不断发展的环境下，其应用范围也越来越广泛，尤其在医学领域，不仅能够作为药物缓释以及输送的主体，也可以作为组织再生的支架材料。因此，本文针对生物可降解温敏性物理交联水凝胶的研究进展进行分析，希望能够为相关人士提供参考和借鉴，进一步深入挖掘其价值和作用，为扩大其应用范围奠定良好基础。参考文献：1陈赛博，仲慧，张厚峰，姚成，王宇峰，张昶和.温度敏感型可生物降解高分子凝胶的研究进展j.材料导报，2009：417-420.2孙姣霞，罗彦凤，屈晟.可生物降解智能水凝胶的研究进展j.功能材料，2007，38（a05）：1895-1898.3彭辉，罗彦凤，孙姣霞，吴进川.新型可生物降解两性ph敏感