寧波材料所在雜化水凝膠方面取得進(jìn)展
水凝膠是一種三維立體 以化學(xué)鍵或物理交聯(lián)作用形成的親水性聚合物網(wǎng)絡(luò)，它既有液體的運(yùn)動(dòng)性和流動(dòng)性，又具有固體的形穩(wěn)性一些藥物分子能與親水性聚合物共同形成水凝膠，因此，水凝膠在醫(yī)療行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。
銀離子具有很強(qiáng)的殺菌性，例如硝酸銀和磺胺嘧啶銀對(duì)革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽(yáng)性菌和霉菌均有強(qiáng)烈的殺滅作用、納米銀與傳統(tǒng)的銀離子殺菌劑相比，具有更好的殺菌效果，所以，納米銀在醫(yī)學(xué)上得到了廣泛應(yīng)用，臨床多用于燒傷創(chuàng)面、痤瘡等皮膚疾病的治療。
中科院寧波材料所烏學(xué)東研究團(tuán)隊(duì)通過使用含樹枝狀硫醚單體制備了高載銀含量的水凝膠材料。每個(gè)樹枝狀硫醚單體含有六個(gè)硫醚鍵。硫醚鍵具有氧化響應(yīng)性，能夠在較弱地氧化劑 (如：雙氧水、次氯酸鈉等)作用下生成亞砜鍵，實(shí)現(xiàn)由憎水至強(qiáng)親水的快速轉(zhuǎn)變，而且硫醚鍵對(duì)重金屬離子有較強(qiáng)的螯合能力，單體樹枝狀的“爪形”結(jié)構(gòu)更利于加強(qiáng)螯合作用。將這種單體引入到溫敏性的聚N-異丙基丙烯酰胺水凝膠中，可實(shí)現(xiàn)以下特點(diǎn)：通過設(shè)定不同的氧化程度，可以使水凝膠的低臨界溶解溫度 (LCST)可以在31.0~88.1 oC的范圍內(nèi)簡(jiǎn)易快速地調(diào)節(jié)；硫醚單體大幅提高了水凝膠的載銀量，以硫醚或亞砜單體2.5 mol%含量的水凝膠為例，載銀量可分別達(dá)到55.0 mg (Ag) / g (gel), 67.2 mg (Ag) / g (gel)，比單純的聚N-異丙基丙烯酰胺水凝膠分別高了19倍與23倍；經(jīng)原位還原后，可得到均勻分散的粒徑為10 nm左右的銀粒子。基于這些特點(diǎn)，含樹枝狀硫醚單體的載銀水凝膠可設(shè)定使用溫度從而控制銀離子釋放速度。
相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表文章：Novel thermo-sensitive hydrogels containing polythioether dendrons: facile tuning of LCSTs, strong absorption of Ag ions, and embedment of smaller Ag nanocrystals. Polymer Chemistry, 2015, 6, 625-632。
含樹枝狀硫醚單體的載銀水凝膠的氧化與載銀機(jī)理
未添加硫醚單體的水凝膠中的銀粒子 (左)以及添加5 mol%硫醚單體的水凝膠中的銀納米粒子 (右)的TEM圖片
(表面事業(yè)部 韓金)