絲素蛋白-聚乙烯吡咯烷酮互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠的研究.pdf

1、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和絲素蛋白（SF）均是具有優(yōu)良生物相容性的高分子化合物，在醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文通過在絲素溶液中引發(fā)N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）發(fā)生聚合反應(yīng)，形成互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠，研發(fā)出一種高回彈性和透明度的醫(yī)用高分子水凝膠材料，致力于人工玻璃體和角膜修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用。本文主要研究了互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠的結(jié)構(gòu)和性能以及投料比、引發(fā)劑濃度對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能的影響并探討凝膠機(jī)理。
　　互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能大大縮短凝膠時(shí)間，最短僅需11

2、min左右；而共混聚合物和純絲素溶液凝膠時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一周以上，且主要伴隨絲素蛋白構(gòu)象由無規(guī)線團(tuán)向β-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠透光度可高達(dá)97％以上且能在一周內(nèi)保持近90%左右，符合角膜接觸鏡材料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。水凝膠內(nèi)部孔徑可高達(dá)200μm，聚集態(tài)結(jié)構(gòu)主要以無規(guī)線團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)纏結(jié)結(jié)構(gòu)為主，凝膠化過程中彈性模量不斷增大直至平衡，形成的水凝膠柔軟而富有彈性，在壓縮近70%的條件下彈性回復(fù)率可達(dá)95%以上，遠(yuǎn)高于純絲素凝膠。
　　當(dāng)投料比（SF

3、:NVP）為8:2時(shí)，水凝膠形成時(shí)間最短（11 min左右），壓縮強(qiáng)度最高，回彈率達(dá)95%以上，此時(shí)形成的水凝膠內(nèi)部孔徑可達(dá)100μm，透光率達(dá)97%左右。隨著NVP含量的增大，水凝膠的孔徑逐漸增大且凝膠時(shí)間不斷延長(zhǎng)，透光率、壓縮強(qiáng)度和回彈率先升高后下降；當(dāng)引發(fā)劑H2O2濃度為1 mM/L時(shí)，水凝膠內(nèi)部孔徑緊密相連，力學(xué)強(qiáng)度和回彈性最好（95%），透光率最大（97%）。隨著H2O2濃度的升高，凝膠時(shí)間逐漸縮短，但 H2O2濃度過高或過低