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水溶性与可见光引发的探索之旅

更新时间: 2024-11-08 13:47:05  查看次数: 8    
里特(Ritter)等人用甲基β - 环糊精把 2 - 羟基 - 2 - 甲基 - 1 - 苯丙酮的苯环包起来,这样做不但让它在水里的溶解性变好了,还提高了 N - 异丙基丙烯酰胺光引发聚合的转化率。王(Wang)等人也用甲基β - 环糊精和安息香二甲醚进行超声包合,包合物的摩尔吸光系数比安息香二甲醚更大,虽然它对三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的光聚合效率没有包合前高,但是对丙烯酰胺的光聚合更有效。虽说现在紫外光引发剂的研究已经比较成熟了,而且市面上卖的很多紫外光引发剂又便宜又容易得到,可是紫外光对生物体的伤害太大了,这就极大地限制了它在生物医学领域的应用。
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以前有研究发现,在 20 瓦每平方厘米、365 纳米的紫外光照射下,8 秒内就能让 PEGDA 在安息香二甲醚的催化下光聚合转化率几乎达到 100%,但是当照射时间到 60 秒的时候,葡萄糖氧化酶的活性一下子从最开始降到了 50%以下,到 100 秒的时候差不多 80%的氧化酶都失活了。还有研究指出,用紫外光照射封装细胞的水凝胶时,会对细胞造成损伤。所以呢,使用可见光引发剂体系,能让引发剂更好地适应光源,也有利于它在生物医学工程里进一步使用。现在大多数研究都很少报道那种既有水溶性又能在可见光下引发的光引发剂体系。所以这一章就以最常见的丙烯酰胺 - 双丙烯酰胺水凝胶体系为例,试着用染料和三乙醇胺夺氢反应来让水溶性紫外光引发剂 HHMPP 变得更敏感,还有把油溶性可见光引发剂 PTPO 增溶,来研究水溶性可见光引发剂体系是不是可行,看看能不能用在水凝胶体系的可见光固化上。
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在 10.00 克去离子水里加上 0.050 克 HHMPP 当作水溶性光引发剂,再加上 0.150 克三乙醇胺当作牺牲剂。搅拌溶解之后,加大概 0.500 克不同种类的染料当作敏化剂,在常温下避光超声分散,这样就形成了染料敏化型光引发剂体系。在这个溶液里再加入 2.840 克丙烯酰胺和 0.062 克 N,N′ - 亚甲基双丙烯酰胺,充分搅拌溶解,就得到了丙烯酰胺预凝胶溶液,放在一边备用。把避光做好的预凝胶液倒进固化槽里,打开激光光源(405 纳米,20 毫瓦,光斑直径 1 毫米),照射一定时间后关掉光源。然后把固化槽里已经固化的水凝胶拿出来,用无纺布把表面的液体吸干,看看固化的情况。在这一章里,因为大多数光固化形成的水凝胶是颗粒状或者不连续的,所以只称一下固化部分的质量,记录一下固化的形状,不讨论固化深度。在下一次测试之前,得把固化槽重新洗干净,免得上次测试产生的预聚体影响这次测试。