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系統識別號 U0002-2308201002064300
中文論文名稱 利用紫外光聚合溫度敏感性聚氮-異丙基丙烯醯胺及其共聚合體
英文論文名稱 Studies on Thermosensitive Poly(N-isopropylacrylamide) and its Copolymers Synthesized by Photo-Polymerization
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學工程與材料工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemical and Materials Engineering
學年度 98
學期 2
出版年 99
研究生中文姓名 李宛蓉
研究生英文姓名 Wan-Jung Li
學號 697401023
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2010-07-28
論文頁數 113頁
口試委員 指導教授-董崇民
委員-邱文英
委員-李文福
委員-林達鎔
中文關鍵字 溫度敏感型  紫外光聚合  聚(氮-異丙基丙烯醯胺)  2-丙烯醯胺-甲基-1-丙烷磺酸  膨潤動力 
英文關鍵字 Thermosensitive  Photo-polymerization  PNIPAAm  AMPS  Swelling kinetic 
學科別分類
中文摘要 本研究是利用紫外光聚合法合成溫度敏感型聚(氮-異丙基丙烯醯胺)(PNIPAAm)自聚物及聚(2-丙烯醯胺-甲基-1-丙烷磺酸)[P(NIPAAm-co-AMPS)]共聚物,並期望AMPS的添加可使共聚合體擁有磺酸根,同時共聚合體也會有較高的膨潤性、體積相轉移溫度及玻璃轉移溫度。本實驗所使用的交聯劑為N,N’-亞甲基雙丙烯醯胺(MBA),光起始劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocure 1173)。因為Darocure 1173為疏水性光起始劑,因此使用水/乙醇混合溶劑系統,本實驗的第一部份為在改變交聯劑比例及水/乙醇混合溶劑體積比下合成PNIPAAm自聚物,結果顯示隨著水/乙醇體積比提升或交聯劑比例增加時,PNIPAAm的轉化率也會提升,但膨潤比(Swelling ratio,SR)與體積相轉移溫度(Volume phase transition temperture,VPTT)卻隨之下降。在第二部份中,則是固定水/乙醇體積比為1/1,藉由改變交聯劑及AMPS單體的添加比例來合成P(NIPAAm-co-AMPS)共聚物探討其性質,結果顯示當AMPS添加比例增加時,共聚物的膨潤比、體積相轉移溫度及保水力皆有提升,這是因為AMPS上的磺酸根具有極強的親水性。最後,將PNIPAAm及P(NIPAAm-co-AMPS)共聚合體進行藥物釋放動力研究。
英文摘要 In this study, we synthesized thermosensitive poly(N-isopropylacrylamide,PNIPAAm) homoolymer and PNIPAAm/poly(2-Acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid,PAMPS) copolymer by photo-polymerization. We hope the sulfonic acid group of AMPS to increase the swelling ratio, volume phase transition temperature and glass transition temperature of copolymer. We use the N,N’-methylenebisacrylamide(MBA) as crosslinker and 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propanone(Darocure 1173) as photo-initiator. Because the Darocure 1173 is hydrophobic initiator, we use water/ethanol as mixture solvent. In the first part of this study, we synthesize the PNIPAAm by changing the ratio of crosslinker and the volume ratio of water and ethanol. When we increase the ratio of crosslinker and the volume ratio of water and ethanol, the conversion of PNIPAAm would increase, but the swelling ratio (SR) and Volume phase transition temperature (VPTT) would decrease. The second part of this study, we regulate the ratio of water and ethanol for 1/1, and synthesize the P(NIPAAm-co-AMPS) copolymer by changing the ratio of crosslinker and the ratio of AMPS monomer. When increasing the ratio of AMPS monomer, the sweling ratio, VPTT and water retension capability of the copolymer would increse. Then reason is the strong hydrophilicy of the sofonic acid group of the AMPS. Finally, we study the drug relaese kinetic with PNIPAAm and P(NIPAAm-co-AMPS) copolymer.
論文目次 總目錄
中文摘要 I
Abstract II
總目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 XVI
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與方法 2
第二章 文獻回顧 3
2.1水膠 3
2.2智慧型高分子水膠 3
2.2.1 溫度敏感性高分子 4
2.2.2 酸鹼敏感性高分子 6
2.2.3 離子敏感性高分子 6
2.2.4 光敏感型高分子 7
2.2.5 電場敏感型高分子 7
2.2.6 化學敏感型高分子 8
2.3 聚(氮-異丙基丙烯醯胺) (PNIPAAm) 8
2.3.1 聚(氮-異丙基丙烯醯胺)聚合方式 9
2.3.2 聚(氮-異丙基丙烯醯胺)在藥物釋放之應用 12
2.4 LCST的形成 14
2.5 藥物釋放類型及釋放動力原理 15
2.5.1 藥物釋放類型 15
2.5.2 費克第一定律 (Fick’s first law) 16
2.5.3 藥物釋放動力原理 16
2.6 紫外光聚合 17
2.6.1光聚合反應原理 17
2.6.2 光起始劑 19
第三章 實驗方法與步驟 22
3.1 實驗藥品 22
3.2 實驗儀器 24
3.3 實驗流程圖 26
3.4 實驗步驟 27
3.4.1 PNIPAAm聚合物的合成 27
3.4.2 P(NIPAAm-co-AMPS)共聚物的合成 29
3.5 材料物化性質分析 31
3.5.1 單體之轉化率(Converison) 31
3.5.2結構鑑定 31
3.5.3 VPTT測定 31
3.5.4 膨潤比測試 (Swelling ratio test) 32
3.5.5 熱性質分析 34
3.5.6 形態分析(SEM) 34
3.5.7 保水力測試 (Water rentention capability) 34
3.5.8 藥物釋放 34
第四章 結果與討論 36
4.1 單體之轉化率 38
4.2 結構鑑定 41
4.3 體積相轉移溫度的量測 43
4.3.1不同溫度下之膨潤比 43
4.3.2利用DSC量測體積相轉移溫度 (VPTT) 45
4.4 膨潤比測試 55
4.4.1 膨潤動力 (Swelling kinetic) 55
4.4.2 去膨潤動力 (Deswelling kinetic) 65
4.4.3 膨潤/去膨潤的快速應答行為 75
4.5 熱性質分析 79
4.5.1 熱重損失測試 79
4.5.2 微差掃描熱分析 (DSC) 88
4.6 形態分析 (SEM) 93
4.7 保水力測試 97
4.8 藥物釋放 99
第五章 結論 105
第六章 參考文獻 107
圖目錄
圖1-1 PNIPAAm在水合/去水合時之內部結構變化圖 5
圖2-2 光敏感型高分子之化學結構 7
圖2-3 化學敏感型高分子之化學結構 8
圖2-4 PNIPAAm之化學結構式 8
圖2-5 PNIPAAm在超過LCST後的內部結構變化 9
圖2-6 MC PNIPAAm及PNIPAAm自聚物的聚合過程 14
圖2-7 PNIPAAm在不同溫度下的藥物釋放圖 15
圖2-8 光化學反應概念圖 18
圖2-9 二原子分子的位能曲線與電子遷移 18
圖4-1 Darocure1173光起始劑照光後的裂解機制 37
圖4-2 NIPAAm單聚合系統中,經紫外光聚合後,澄清溶液轉變成不透明水膠。 37
圖4-3 在不同MBA交聯劑添加比例下,NIPAAm單體在水/乙醇混合溶劑中經紫 外光聚合後的單體轉化率。M1:H2O/EtOH=1/1,M2:H2O/EtOH=2/1,M3:H2O/EtOH=3/1。 39
圖4-4 在不同MBA交聯劑添加比例下,NIPAAm及AMPS單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光共聚合後的單體轉化率。N99:NIPAAm/AMPS=99/1,N97:NIPAAm/AMPS=97/3,N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 40
圖4-5 NIPAAm單聚合系統中,配置固成份20%時,紫外光聚合後所產生的相分離現象。 40
圖4-6在固定交聯劑比例3wt%下,NIPAAm單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得PNIPAAm水膠的FTIR光譜圖。3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。 42
圖4-7在固定交聯劑比例3wt%下,NIPAAm及AMPS單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得P(NIPAAm-co-AMPS)水膠的FTIR。3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 42
圖4-8 在固定交聯劑比例3wt%下,NIPAAm單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得PNIPAAm水膠在不同溫度下的膨潤比值。3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。 47
圖4-9在固定交聯劑比例4wt%下,NIPAAm單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得PNIPAAm水膠在不同溫度下的膨潤比值。4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。 48
圖4-10在固定交聯劑比例5wt%下,NIPAAm單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得PNIPAAm水膠在不同溫度下的膨潤比值。5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。 48
圖4-11在固定交聯劑比例3wt%下,NIPAAm及AMPS單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同溫度下的膨潤比值。3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 49
圖4-12在固定交聯劑比例4wt%下,NIPAAm及AMPS單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同溫度下的膨潤比值。4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 50
圖4-13在固定交聯劑比例5wt%下,NIPAAm及AMPS單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同溫度下的膨潤比值。5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 50
圖4-14在固定交聯劑比例3wt%下,NIPAAm單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得PNIPAAm水膠在DSC中的VPTT值。3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:5°C/min) 51
圖4-15在固定交聯劑比例4wt%下,NIPAAm單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得PNIPAAm水膠在DSC中的VPTT值。4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:5°C/min) 52
圖4-16在固定交聯劑比例5wt%下,NIPAAm單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得PNIPAAm水膠在DSC中的VPTT值。5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:5°C/min) 52
圖4-17在固定交聯劑比例3wt%下,NIPAAm及AMPS單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在DSC中的VPTT值。3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:5°C/min) 53
圖4-18在固定交聯劑比例4wt%下,NIPAAm及AMPS單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在DSC中的VPTT值。3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:5°C/min) 54
圖4-19在固定交聯劑比例5wt%下,NIPAAm及AMPS單體在水/乙醇混合溶劑中經紫外光聚合所得P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在DSC中的VPTT值。3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:5°C/min) 54
圖4-20於25°C的水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例3wt%下,3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。 57
圖4-21於25°C的水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例4wt%下,4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。 58
圖4-22於25°C的水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例5wt%下,5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。 58
圖4-23於25°C的水溶液中,PNIPAAm水膠在不同時間點測得的膨潤比,代入公式計算後的ln(SRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件固定交聯劑為3wt%,3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。 59
圖4-24於25°C的水溶液中,PNIPAAm水膠在不同時間點測得的膨潤比,代入公式計算後的ln(SRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑4wt%,4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。 60
圖4-25於25°C的水溶液中,PNIPAAm水膠在不同時間點測得的膨潤比,代入公式計算後的ln(SRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件固定交聯劑為5wt%,5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。 60
圖4-26於25°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例3wt%下,3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 61
圖4-27於25°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例4wt%下,4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 62
圖4-28於25°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例5wt%下,5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 62
圖4-29於25°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同時間點測得的膨潤比,代入公式計算後的ln(SRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑3wt%,3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 63
圖4-30 於25°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同時間點測得的膨潤比,代入公式計算後的ln(SRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑4wt%,
4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 64
圖4-31於25°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同時間點測得的膨潤比,代入公式計算後的ln(SRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑5wt%,5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 64
圖4-32 於45°C的水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的去膨潤比值。合成條件為固定交聯劑為3wt%時,3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。 67
圖4-33 於45°C的水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的去膨潤比值。合成條件為固定交聯劑為4wt%時,4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。 68
圖4-34於45°C的水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的去膨潤比值。合成條件為固定交聯劑為5wt%時,5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。 68
圖4-35於45°C的水溶液中,PNIPAAm水膠在不同時間點測得的吸水量,代入公式計算後的ln(DSRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑為3wt%時,3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。 69
圖4-36於45°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同時間點測得的吸水量,代入公式計算後的ln(DSRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑為4wt%時,4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。 70
圖4-37於45°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同時間點測得的吸水量,代入公式計算後的ln(DSRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑為5wt%時,5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。 70
圖4-38 於45°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的去膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例3wt%下,3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 71
圖4-39於45°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的去膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例4wt%下,4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 72
圖4-40 於45°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的去膨潤比值。合成條件為固定交聯劑比例5wt%下,5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 72
圖4-41 於45°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同時間點測得的吸水量,代入公式計算後的ln(DSRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑為3wt%時,3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 73
圖4-42 於45°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同時間點測得的吸水量,代入公式計算後的ln(DSRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑為4wt%時,4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 74
圖4-43 於45°C的水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同時間點測得的吸水量,代入公式計算後的ln(DSRt/SReq) vs. lnt圖。合成條件為固定交聯劑為5wt%時,5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 74
圖4-44 每10分鐘交替置於25°C及45°C水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑為3wt%時,3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。 76
圖4-45每10分鐘交替置於25°C及45°C水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑為4wt%時,4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。 76
圖4-46每10分鐘交替置於25°C及45°C水溶液中,PNIPAAm在不同時間下的膨潤比值。合成條件為固定交聯劑為5wt%時,5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。 77
圖4-47每10分鐘交替置於25°C及45°C水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的快速應答行為。合成條件為固定交聯劑3wt%時,3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 77
圖4-48每10分鐘交替置於25°C及45°C水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的快速應答行為。合成條件為固定交聯劑為4wt%時,4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 78
圖4-49每10分鐘交替置於25°C及45°C水溶液中,P(NIPAAm-co-AMPS)在不同時間下的快速應答行為。合成條件為固定交聯劑為5wt%時,5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 78
圖4-50 PNIPAAm在固定交聯劑比例為3wt%時的TGA圖,3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:20°C /min) 81
圖4-51 PNIPAAm在固定交聯劑比例為4wt%時的TGA圖,4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:20°C /min) 81
圖4-52 PNIPAAm在固定交聯劑比例為5wt%時的TGA圖,5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:20°C /min) 82
圖4-53 PNIPAAm在固定交聯劑比例為3wt%時的DTG圖,3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。 82
圖4-54 PNIPAAm在固定交聯劑比例為4wt%時的DTG圖,4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。 83
圖4-55 PNIPAAm在固定交聯劑比例為5wt%時的DTG圖,5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。 83
圖4-56 P(NIPAAm-co-AMPS)在固定交聯劑比例為3wt%時的TGA圖。3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:20°C /min) 84
圖4-57 P(NIPAAm-co-AMPS)在固定交聯劑比例為4wt%時的TGA圖。4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:20°C /min) 85
圖4-58 P(NIPAAm-co-AMPS)在固定交聯劑比例為5wt%時的TGA圖。5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:20°C /min) 85
圖4-59 P(NIPAAm-co-AMPS)在固定交聯劑比例為3wt%時的DTG圖。3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 86
圖4-60 P(NIPAAm-co-AMPS)在固定交聯劑比例為4wt%時的DTG圖。4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 86
圖4-61 P(NIPAAm-co-AMPS)在固定交聯劑比例為5wt%時的DTG圖。5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。 87
圖4-62 PNIPAAm的DSC二次升溫圖,固定交聯劑為3wt%。3-M1:H2O/EtOH=1/1,3-M2:H2O/EtOH=2/1,3-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:10°C /min) 89
圖4-63 PNIPAAm的DSC二次升溫圖,固定交聯劑為4wt%。4-M1:H2O/EtOH=1/1,4-M2:H2O/EtOH=2/1,4-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:10°C /min) 90
圖4-64 PNIPAAm的DSC二次升溫圖,固定交聯劑為5wt%。5-M1:H2O/EtOH=1/1,5-M2:H2O/EtOH=2/1,5-M3:H2O/EtOH=3/1。(升溫速率:10°C /min) 90
圖4-65 P(NIPAAm-co-AMPS)的DSC二次升溫圖,固定交聯劑為3wt%。3-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,3-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,3-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:10°C /min) 91
圖4-66 P(NIPAAm-co-AMPS)的DSC二次升溫圖,固定交聯劑為4wt%。4-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,4-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,4-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:10°C /min) 92
圖4-67 P(NIPAAm-co-AMPS)的DSC二次升溫圖,固定交聯劑為5wt%。5-N99:NIPAAm/AMPS=99/1,5-N97:NIPAAm/AMPS=97/3,5-N95:NIPAAm/AMPS=95/5。(升溫速率:10°C /min) 92
圖4-68PNIPAAm在交聯劑3wt%下,水/乙醇體積比為2/1系統的SEM截面圖 94
圖4-69 PNIPAAm在交聯劑3wt%下,水/乙醇體積比為3/1系統的SEM截面圖 94
圖4-70 PNIPAAm在交聯劑4wt%下,水/乙醇體積比為2/1系統的SEM截面圖 95
圖4-71 交聯劑4wt%下,NIPAAm/AMPS=99/1系統聚合出水膠的SEM截面圖 95
圖4-72交聯劑5wt%下,NIPAAm/AMPS=99/1系統聚合出水膠的SEM截面圖 96
圖4-73交聯劑4wt%下,NIPAAm/AMPS=97/3系統聚合出水膠的SEM截面圖 96
圖4-74 配置不同濃度的鹽酸四環素溶液對吸收度變化的檢量線。 100
圖4-75 固定交聯劑比例為3wt%時,聚合條件為PNIPAAm水/乙醇體積比=1/1及P(NIPAAm-co-AMPS)比例=97/3在25°C及37°C下的藥物釋放動力圖。 101
圖4-76 固定P(NIPAAm-co-AMPS)比例=97/3,改變交聯劑比例3wt%、4wt%在25°C及37°C下的藥物釋放動力圖。 101
圖4-77固定交聯劑比例為4wt%時,P(NIPAAm-co-AMPS)比例=99/1及97/3在25°C及37°C下的藥物釋放動力圖。 102
圖4-78固定交聯劑比例為3wt%,水/乙醇體積比=1/1及NIPAAm/AMPS=97/3,ln(Mt/Mmax)對 lnt的藥物釋放動力圖。 103
圖4-79固定NIPAAm/AMPS=97/3,改變交聯劑比例3wt%、4wt%,ln(Mt/Mmax)對 lnt的藥物釋放動力圖。 103
圖4-80固定交聯劑比例為4wt%時,NIPAAm/AMPS=99/1及97/3,ln(Mt/Mmax)對 lnt的藥物釋放動力圖。 104
表目錄
表2-1 常見的溫度敏感型水膠及其在水中的LCST值 5
表2-2 商業中常見的光起始劑及生產公司 20
表3-1 PNIPAAm聚合系統之配方表 28
表3-2 為P(NIPAAm-co-AMPS)共聚合系統之配方表 30
表4-1 PNIPAAm水膠在不同溫度下的平衡膨潤比特性及體積相轉移特性溫度的 47
表4-2 P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在不同溫度下的平衡膨潤比特性及體積相轉移特性溫度 49
表4-3 利用DSC所求出的PNIPAAm的VPTT值 51
表4-4 利用DSC所求出的P(NIPAAm-co-AMPS)的VPTT值 53
表4-5 在紫外光聚合後之單體轉化率及合成出的PNIPAAm水膠在25°C的平衡膨潤比及吸水量達平衡的時間。 57
表4-6 不同PNIPAAm系統在膨潤動力學上兩階段的n值、k值、R2值 59
表4-7 在紫外光聚合後之單體轉化率及合成出的P(NIPAAm-co-AMPS)水膠在25°C的平衡膨潤比及吸水量達平衡的時間。 61
表4-8不同 P(NIPAAm-co-AMPS)系統在膨潤動力學上兩階段的n值、k值、R2值 63
表4-9 不同PNIPAAm在45°C水溶液下的去膨潤後的最低膨潤比值(DSReq)及到達平衡的時間 67
表4-10 不同PNIPAAm系統在去膨潤動力學的n值、k值、R2值 69
表4-11 不同P(NIPAAm-co-AMPS)系統在45°C水溶液下去膨潤後的最低膨潤比值(DSReq)及到達平衡的時間 71
表4-12 不同P(NIPAAm-co-AMPS)系統在去膨潤動力學上的n值、k值、R2值 73
表4-13 PNIPAAm在不同配方下的起始裂解溫度、最大速率裂解溫度及焦炭殘餘量統整表 80
表4-14 P(NIPAAm-co-AMPS)在不同配方下的裂解起始溫度、最大裂解溫度及焦炭殘餘量統整表 84
表4-15 PNIPAAm各系統的二次升溫玻璃轉移溫度(Tg) 89
表4-16 P(NIPAAm-co-AMPS)各成份系統的二次升溫玻璃轉移溫度(Tg) 91
表4-17 PNIPAAm及P(NIPAAm-co-AMPS)系統的保水力 98
表4-18 PNIPAAm及P(NIPAAm-co-AMPS)在不同比例下的包覆量及包覆率 100
表4-19 各系統在藥物釋放動力的n值、k值及R2值 102
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