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面向栓塞治疗的单分散高弹性可载药水凝胶微球的微流控制备及其性能研究

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高分子学报 2024年第3期55卷 328-337页

作者：施超男郭明雨苏州大学材料与化学化工学部新型功能高分子材料国家地方联合工程实验室、江苏省先进功能高分子材料设计及应用重点实验室、苏州市大分子设计与精密合成重点实验室苏州215123

面向栓塞治疗,利用单乳液毛细管微流控装置制备了粒径均一、尺寸可调节的载药弹性水凝胶微球.以丙烯酰胺(AM)和3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾盐(SPMA)为单体,与光引发剂、自制大分子胶束多官能度交联剂(MM2),配制成水溶液作为分散相,以光引发... 详细信息

面向栓塞治疗,利用单乳液毛细管微流控装置制备了粒径均一、尺寸可调节的载药弹性水凝胶微球.以丙烯酰胺(AM)和3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾盐(SPMA)为单体,与光引发剂、自制大分子胶束多官能度交联剂(MM2),配制成水溶液作为分散相,以光引发剂、表面活性剂溶于液体石蜡作为连续相,在微流控通道内得到单分散内相液滴,随后通过紫外光照交联聚合,生成具有优异弹性的水凝胶微球.三维通道内的压缩实验表明,微球被压缩约60%而不破碎,且可快速恢复原貌.微球能够快速并大量负载阳离子抗癌药物盐酸阿霉素,20 min即可达到载药平衡,且包封率均超过97%,平衡载药量约648 mg/g(干球)、95mg/g(湿球).此外,还对不同粒径载药微球在不同介质中的药物释放行为进行了研究探讨.研究结果为单分散、高弹性和高载药量水凝胶微球的制备,特别是在栓塞微球方面的潜在应用研究奠定了一定的基础.

关键词：微流控单分散微球弹性水凝胶微球栓塞微球

共递送尿激酶和替格瑞洛的纳米递送系统用于血栓疾病治疗的研究

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高分子学报 2024年第1期55卷 27-35页

作者：王纯肖建刘阳功能高分子材料教育部重点实验室南开大学化学系天津300071

设计合成了一种可靶向血栓部位进行共递送尿激酶和替格瑞洛的纳米粒子(PEG-LCN-uPA),其内核为负载抗血小板药物替格瑞洛的可变形液体纳米粒子(LCN),表面为通过缩酮连接臂修饰的溶栓药物尿激酶和具有靶向功能的聚合物链PEG-CREKA.得益于... 详细信息

设计合成了一种可靶向血栓部位进行共递送尿激酶和替格瑞洛的纳米粒子(PEG-LCN-uPA),其内核为负载抗血小板药物替格瑞洛的可变形液体纳米粒子(LCN),表面为通过缩酮连接臂修饰的溶栓药物尿激酶和具有靶向功能的聚合物链PEG-CREKA.得益于LCN的高渗透性和缩酮连接臂的氧化应激响应性,该纳米粒子经静脉注射后可在血液循环中保持稳定,经循环到达血栓部位后可高效渗透并累积至血栓部位,并响应氧化应激微环境释放尿激酶和替格瑞洛.最终,在小鼠颈动脉血栓模型和小鼠尾部血栓模型中,PEG-LCN-uPA均实现了安全有效的溶栓效果,展现了治疗血栓相关疾病的潜力.

关键词：纳米材料血栓抗血小板尿激酶氧化应激

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利用机械化学法“一步”制备月桂酸纤维素酯

高分子学报 2024年第8期55卷 986-1000页

作者：冯子惟李梦蕾李培尧张凯杨鸣波四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室成都610065

以微晶纤维素(MCC)、三氟乙酸酐(TFAA)和长链月桂酸(LA)为原料,通过机械球磨一步法制备具有高取代度(DS>2.5)的月桂酸纤维素酯(LCE),并探讨了机械化学条件对产物取代度、熔融行为和热稳定性的影响.结果表明,随着球磨转速和球磨时间的增... 详细信息

以微晶纤维素(MCC)、三氟乙酸酐(TFAA)和长链月桂酸(LA)为原料,通过机械球磨一步法制备具有高取代度(DS>2.5)的月桂酸纤维素酯(LCE),并探讨了机械化学条件对产物取代度、熔融行为和热稳定性的影响.结果表明,随着球磨转速和球磨时间的增加,产物LCE的取代度提高,熔融温度下降,当DS≥2.81时,能得到完全熔融的LCE.在投料比为1:6:3,且以400 r/min球磨处理4 h时,能制备流动温度(T_(f))为115℃且分解温度高达324℃的纤维素月桂酸酯.此外,初步探讨了在体系中引入PVA对过量的TFAA以及副产物三氟乙酸进行收酸的效果,分析数据表明PVA成功固定了三氟乙酸.本策略在简化制备过程、减少单体用量、缩短反应时间和环境友好等方面相较于传统均相手段具有显著的优势,有望应用于工业上大规模地制备热塑性纤维素衍生物.

关键词：纤维素月桂酸纤维素酯机械化学非均相反应

较强形变能力的聚丙烯基多孔材料的制备及其压力传感性能研究

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高分子学报 2024年第10期55卷 1381-1392页

作者：曾鹏程肖书平吴焕东徐百平五邑大学江门市高分子材料智能制造重点实验室

通过熔融混炼制备热塑性聚氨酯(TPU)/聚丙烯(PP)共混物，采用超临界二氧化碳釜压发泡技术将其制备成发泡样品，并对所得共混物和发泡样品的微观结构和力学性能进行了表征，基于此分析了TPU对共混物形变能力、发泡性能及其压力传感性能... 详细信息

通过熔融混炼制备热塑性聚氨酯(TPU)/聚丙烯(PP)共混物，采用超临界二氧化碳釜压发泡技术将其制备成发泡样品，并对所得共混物和发泡样品的微观结构和力学性能进行了表征，基于此分析了TPU对共混物形变能力、发泡性能及其压力传感性能的影响机理.结果表明：TPU可显著增强共混物的形变能力，以该共混物为介电层的电容式压力传感器灵敏度(S)较高.研究还发现，TPU提高了该共混物的熔体强度，从而改善发泡样品的泡孔结构，未发泡实体区域和蠕虫状连通泡孔结构相比于纯PP发泡样品明显减少甚至消失.也因此，共混物发泡后形变能力得到增强，S值进一步提高，如TPU含量为30 wt%的共混物发泡后，相应传感器在弹性弯曲区和屈曲区的S值分别提高4.1倍和0.4倍.应用测试结果表明，以该共混物发泡样品为介电层的电容式压力传感器在行走、坐立和抓取等人体运动检测中具有良好的应用前景.

关键词：聚丙烯超临界二氧化碳发泡力学性能压力传感性能

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氯化锂/丙三醇改性玉米淀粉/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯复合材料的结构与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第7期40卷 43-51页

作者：杜云婷王妤鑫邹金成杨贞旋张熙高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)四川大学高分子研究所四川成都610065

为制备具有良好综合性能的淀粉(CS)/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)共混材料,以氯化锂(LiCl)和丙三醇(Gly)构建新型复合改性剂,提出了一步共混制备改性CS/PBAT共混材料的新方法。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分... 详细信息

为制备具有良好综合性能的淀粉(CS)/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)共混材料,以氯化锂(LiCl)和丙三醇(Gly)构建新型复合改性剂,提出了一步共混制备改性CS/PBAT共混材料的新方法。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、力学性能测试等考察了复合改性剂中LiCl对淀粉的作用效果,探究了复合改性剂对CS/PBAT共混材料结构和性能的影响。结果表明,Gly/LiCl复合改性剂中LiCl的引入能够增强改性剂与淀粉羟基和PBAT酯基之间的电子相互作用,进一步破坏淀粉的氢键和颗粒结构,从而降低CS/PBAT的结晶度,改善淀粉与PBAT的相容性,提高共混材料的韧性、耐水性和降解性能,表现出比单纯丙三醇改性更好的作用效果。采用Gly和LiCl质量比10:1的复合改性剂,在CS和PBAT质量比为50:75时改性CS/PBAT共混材料具有优良的力学性能,其断裂伸长率从改性前的21.9%提高到了271.7%,拉伸强度从改性前的13.4 MPa变为10.8 MPa,下降不大,显示出良好的改性作用。

关键词：淀粉聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯共混材料氯化锂丙三醇复合改性

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聚合物多孔表界面材料的构筑及给药应用

化学进展 2024年第5期36卷 679-695页

作者：陈彦臣钱泓霖郭一蓉汪璟计剑浙江大学高分子科学与工程学系教育部高分子合成与功能构造重点实验室

药械组合医用生物材料通过药物与器械的有机组合为传统医用装置的发展提供了广阔的前景。随着临床需求不断升级，开发新型表界面工程技术及药物控释机制成为研究的热点。近年来，聚合物材料多孔表界面技术通过毛细吸附作用实现功能分子... 详细信息

药械组合医用生物材料通过药物与器械的有机组合为传统医用装置的发展提供了广阔的前景。随着临床需求不断升级，开发新型表界面工程技术及药物控释机制成为研究的热点。近年来，聚合物材料多孔表界面技术通过毛细吸附作用实现功能分子与器械的快速组合，具有负载灵活、剂量可控、释放可调的特点，为推动医用生物材料药械组合的精准化、个性化提供新的潜力。本综述首先对聚合物材料多孔表界面的制备进行了总结，包括呼吸图法、模板法、表面非溶剂诱导相分离法、刺激诱导相分离法和静电纺丝法，然后阐述了基于聚合物材料多孔表界面的功能分子递送的机理和释放行为研究，接着归纳了聚合物材料多孔表界面在靶向抗癌、心血管植介入材料、骨修复材料等领域的相关研究进展，最后总结了当今聚合物多孔表界面研究面临的挑战，并对其发展方向进行了展望。

关键词：药械组合多孔材料表界面工程药物递送

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聚乙烯醇/壳聚糖膜制备及其包膜尿素特性

农业工程学报 2024年第9期40卷 128-136页

作者：张阳张旭韩效钊沈兆曦张祥路朱稳定合肥工业大学化学与化工学院安徽省绿色高分子材料重点实验室

为解决传统肥料养分利用率低，以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题，该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材，通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO23种不同的方式，制备了3种膜：PVA... 详细信息

为解决传统肥料养分利用率低，以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题，该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材，通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO23种不同的方式，制备了3种膜：PVA/CS膜、PVA/CS/GA膜、PVA/CS/GA/纳米SiO2膜，此外，制备了纯PVA膜作为对比。对4种膜进行了吸水率（Q）、生物降解性（De）、养分渗透系数（Ps）等表征，结果表明：CS的添加提升了膜的生物降解率，GA交联可以延缓膜在土壤中的生物降解速率，而纳米SiO2的添加对膜的生物降解性影响不大，总体来说4种膜都显示出良好的生物降解性（77 d内的生物降解率在30%～60%）；相比于PVA膜，PVA/CS、PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO2膜的吸水率分别降低43.00%、68.79%和82.73%；相比于PVA/CS膜，PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO2膜的养分渗透系数分别降低48.51%和57.59%，说明CS的添加、GA的交联和纳米SiO2的添加都增强了PVA膜的疏水性。将4种膜液通过转鼓包衣机包覆在尿素颗粒表面制得了4种包膜尿素（PCU）颗粒（PCU-PVA、PCU-PVA/CS、PCUPVA/CS/GA和PCU-PVA/CS/GA/纳米SiO2），分别使用土埋法测定和数学模型拟合了氮素释放行为，结果显示4种PCU的氮释放量达到90%时所需的时间分别为5、11、23、28 d；氮素释放行为符合一级动力学模型，释放速率常数（k）依次减小，分别为0.3 654、0.2 333、0.1 127、0.0 926，且与膜的养分渗透系数（Ps）呈线性关系，相关系数（R2）为0.9 991。该研究提供了系列生物降解性能良好、养分释放速率可控的聚乙烯醇/壳聚糖膜材料，并成功地应用于包膜尿素颗粒的制备，更方便和有效地指导PCU的施用。

关键词：肥料聚乙烯醇壳聚糖缓释控释包膜

巯基配位的金属有机框架在高效电催化析氧中的应用

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高分子材料科学与工程 2024年第6期40卷 106-114页

作者：郑炜琼刘习奎李爽程冲四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

金属有机框架(MOFs)材料已被探索作为析氧反应(OER)的有效电催化剂。然而,在大电流密度下,MOFs结构不稳定的问题严重阻碍了其大规模应用。文中采用硫醇官能化的2,5-二巯基对苯二甲酸(H4DMBD)与FeNi金属离子配合制备了一种具有巯基S配位... 详细信息

金属有机框架(MOFs)材料已被探索作为析氧反应(OER)的有效电催化剂。然而,在大电流密度下,MOFs结构不稳定的问题严重阻碍了其大规模应用。文中采用硫醇官能化的2,5-二巯基对苯二甲酸(H4DMBD)与FeNi金属离子配合制备了一种具有巯基S配位的双金属MOFs(FeNi-DMBDC)。得益于独特的Fe-S和Ni-S配位结构,FeNi-DSBDC在碱性OER催化中表现出高活性和良好的稳定性,只需要274 mV的过电位就可达到100 mA/cm2的工作电流密度。同时,负载在导电载体碳布(CC)上的FeNi-DSBDC可以实现安培级的工作电流密度,在50mA/cm2和100mA/cm2的电流密度下具有长期稳定性(>200 h)。这不仅拓宽了MOFs材料在高效稳定的OER催化剂中的应用潜力,也为分子设计和配体调控策略在催化剂设计中的作用提供了新见解。

关键词：金属有机框架析氧反应电催化剂配位调控

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二维碳基Janus薄膜的研究进展

高分子材料科学与工程 2024年第5期40卷 181-190页

作者：李汭文徐祖顺杨婷婷姚丽湖北大学材料科学与工程学院湖北省高分子材料重点实验室湖北武汉430062

以碳纳米管(CNTs)及石墨烯为代表的碳纳米材料具有卓越的物理、化学、电学和光学性质。其可控组装的二维碳基薄膜具有高比表面积、高透过率和良好柔性,广泛应用于柔性薄膜、微电子器件及储能领域。在此基础上引入高分子组分结合形成二... 详细信息

以碳纳米管(CNTs)及石墨烯为代表的碳纳米材料具有卓越的物理、化学、电学和光学性质。其可控组装的二维碳基薄膜具有高比表面积、高透过率和良好柔性,广泛应用于柔性薄膜、微电子器件及储能领域。在此基础上引入高分子组分结合形成二维碳基Janus薄膜,不仅维持了其导电导热性,还结合了高分子的刺激响应和调控特性,通过非对称特征,实现了物理和化学性质的协同,大幅拓宽了其应用领域。文中综述了二维碳基Janus薄膜的研究近况。首先从物理法和化学法两方面介绍了二维碳基Janus薄膜的制备方法及其优缺点,物理法包括界面成膜法、真空抽滤法和层层组装法等;化学法包含界面聚合及化学接枝等方法。然后总结了二维碳基Janus薄膜在传感、驱动、海水淡化、油水分离等多个领域的应用现状。最后讨论了二维碳基Janus膜的发展前景及面临的挑战。

关键词： Janus膜二维碳基薄膜传感器驱动器海水淡化油水分离