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1. 研究目的与意义

课题研究的基本内容是分别对脱乙酰制备的几丁质纳米纤维与TEMPO氧化制备的几丁质纳米纤维的pH敏感特性做初步的探索，为制备具有pH敏感特性的材料做前期探索研究。研究目的是希望制备一种可以用来包裹蛋白质药物并且具有pH敏感特性的快速响应型口服材料，可以使药物通过胃的时候被保护而不被降解，在到达结肠时发生溶胀将药物靶向释放。

几丁质的脱乙酰衍生物壳聚糖来源广泛，廉价易得，且具有良好的生物相容性、安全性和生物降解性，是制备水凝胶的理想材料。但壳聚糖因其有柔软而强度差的特性，经不起重压。此外，其与金属等硬质材料相比，还具有易挥发、凝胶的性质不稳定等缺点，因此研究壳聚糖的硬度和溶胀度为壳聚糖凝胶的广泛应用，以及合成高性能壳聚糖机水凝胶奠定了基础。由脱乙酰制备的几丁质纳米纤维与TEMPO氧化制备的几丁质纳米纤维制成的凝胶可以在水中或者水性介质中溶胀且能在大分子网格结构中保留大量溶剂而形成溶胀凝胶相的聚合物，是一种新型功能高分子材料。它具有感知周围环境中PH细微变化，并通过体积的溶胀和收缩来响应来自外界刺激的功能。

2. 国内外研究现状分析

本课题研究的主要实验材料有几丁质，脱乙酰制备的几丁质纳米纤维，tempo氧化制备的几丁质纳米纤维。

脱乙酰制备的几丁质纳米纤维

2008年范一民教授等通过超声的方法以鱿鱼软骨为原料制备了直径为3～4nm，长度为数微米的β-几丁质纳米纤维，超声过程中没有发生脱乙酰反应，纤维保持原来的结构。而酸水解的方法制备α-几丁质纳米纤维也取得一定成功蟹壳去除蛋白和钙质后，在酸性溶液中通过机械碾磨的方法可得到10～20nm的几丁质纤维。其中所制得几丁质要通过部分脱乙酰作用，使c2位的乙酰氨基在naoh作用下部分转化为氨基，从而在酸性条件下进行机械处理，从而得到几丁质纳米纤维。其中部分脱乙酰的机理如图所示。

3. 研究的基本内容与计划

几丁质脱乙酰化和纳米分散的制备

（1）几丁质碱处理脱乙酰基

①高温碱处理：浸于质量分数35%的naoh，90℃水浴、不断搅拌4h

4. 研究创新点

近年来,全世界都在大力开发能以最低药物量长时间地维持在患部的药物传送系统(dds)。当水凝胶被移植或注射到生物体内后，水凝胶能够维持或向体液控制释放包埋在水凝胶中的药物，从而发挥疗效。leedoohyun等研制了具有两性分子结构的用于药物载体的pu水凝胶，先将异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)与二羟甲基丙酸(dmpa)反应生成预聚物，然后与聚丁二醇(pbg)进行扩链反应，再与甲基丙烯酸二羟乙酯(hema)反应，引入可反应的乙烯基基团，希望载人的药物如核黄素或消炎痛等溶解于所得的离聚物水溶液中，得到载药水凝胶。

ph敏感性高分子材料可因ph值的变化而产生体积或形态改变。这种变化是基于分子水平及大分子水平的刺激响应性,具有可重现特性。由于它性质特殊,并具有广泛的用途,引起了国内外许多专家、学者的重视,并致力于开发这一类材料。

水凝胶是一种具有网状三维结构的新型功能高分子材料,是在网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分亲水基团和疏水残基,亲水残基与水分子结合,将水分子连接在网状内部,而疏水残基与水相互排斥而聚集形成交联聚合物。其性质柔软，能保持一定的形状，具有很强的吸水能力，能吸收自身几十倍甚至几千倍的水，同时还具有很好的保水能力，集吸收、保水和缓释于一体。