摘要: 近年来，超支化聚合物因为具有溶解性好以及大量易于被修饰的末端官能团等优点一直活跃在大众的视野中。相较于树枝状大分子聚合物这类合成方法比较复杂的聚合物来说，其合成方法不需要经多步反应和纯化，从而越来越受到人们的喜爱。由于水凝胶具有三... 展开 近年来，超支化聚合物因为具有溶解性好以及大量易于被修饰的末端官能团等优点一直活跃在大众的视野中。相较于树枝状大分子聚合物这类合成方法比较复杂的聚合物来说，其合成方法不需要经多步反应和纯化，从而越来越受到人们的喜爱。由于水凝胶具有三维网状结构和较好的亲水性，在其体系中引入超支化聚合物更是增加了人们的研究兴趣，并将其应用在许多领域，如：生物材料和生物传感器等。本文将超支化聚合物和两性离子引入水凝胶网络中，由于两性离子是一种结构比较特殊的离子，含有电荷量相等的正负电荷，当将其引入到水凝胶体系中时，所制备的两性离子水凝胶相比于传统水凝胶的亲水性更强。主要的原因是两性离子与水分子通过静电诱导的方式结合，在表面形成一层水化层，起到物理和能量屏障的作用。通过离子溶剂化作用，产生排斥力，以减少蛋白质的吸收，达到了阻隔外界物质的作用。因此所制备出的水凝胶具有较好的抗菌作用，在一定程度上改善了传统抗菌材料不透气、不服帖等劣势。其主要研究过程和结果如下： （1）将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)连接到超支化聚缩水甘油醚(HPG)分子上，得到的末端修饰双键的超支化聚缩水甘油醚(HPG-MA)，在反应中作为大分子交联剂。将HPG-MA与两性离子丙烯酰胺磺酸基甜菜碱（DMAAPS）通过自由基聚合制备出HPG-MA/DX水凝胶，其内部结构与传统水凝胶类似，但相比于其他水凝胶，HPG-MA/DX水凝胶还具有一定的抗菌性和粘附性。对HPG、HPG-MA、DMAAPS和HPG-MA/DX水凝胶的结构进行了表征；通过溶胀性能测试、水蒸气透过率测试、粘附性测试和抗菌性能的测试表征了HPG-MA/DX水凝胶的性能。结果表明，HPG-MA/DX水凝胶具有大量相互贯穿的孔洞，当两性离子质量分数为92％的水凝胶的溶胀率可以达到543％，并在达到溶胀平衡时仍能保持其形HPG-MA/DX水凝胶的水蒸气透过率为2129g/m2/day，与纱布相比可以提供一个更保湿的环境。通过平板菌落计数法证明HPG-MA/DX水凝胶具有一定的抑菌作用。 （2）当前用于制备可注射水凝胶的点击反应通常需要光引发剂或催化剂，其可能是有毒的并且可能涉及前体的复杂合成。本工作中首先我们利用两性离子DMAAPS对超支化聚乙烯亚胺(PEI)进行修饰和改性，通过单体的乙烯基与PEI伯胺的迈克尔加成反应得到DMAAPS接枝PEI的聚合物NPS，同时制备了双遥爪型的端炔基聚乙二醇(APG)。二者按照一定比例混合，在一分钟内即可快速制备出一种可注射型NPS-APG水凝胶。文中对NPS、APG和NPS-APG水凝胶的结构进行了表征以及对NPS-APG水凝胶的抗菌性能进行了表征。结果表明，NPS-APG水凝胶内部具有大量相互贯穿的的孔洞，可以储存大量水分，提供一个相对湿润的环境。通过平板菌落计数法发现，NPS-APG水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有一定的抑菌作用，其中对大肠杆菌的抑菌效果更加显著。这种简便而廉价的方法，可在不依赖引发剂或催化剂的条件下，通过自发氨基-炔-点击反应，不使用任何引发剂或催化剂来制备可注射水凝胶。 收起