海藻酸钠接枝聚甲基丙烯酸羟乙酯(ALG-g-PHEMA)的优化合成及其生物医学应用特性研究

　　本研究通过自由基加成共聚法，以四种引发剂（CAN/AIBN/BP/APS）将HEMA接枝到海藻酸钠(ALG)上，成功制备ALG-g-PHEMA共聚物。优化实验表明AIBN引发剂在150分钟、0.4 M HEMA、0.03 M AIBN条件下获得最高接枝率(59.12±2.8%)和效率(32.55±2.2%)。通过FTIR、DSC、SEM等多维度表征证实材料结构，MTT实验验证其生物相容性，为药物递送和组织工程提供了新型生物材料解决方案。

　　

Highlight

材料

海藻酸钠（ALG，粘度3500 cps）购自Sigma公司，甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA, 99%）、过硫酸铵（APS, 99%）、硝酸铈铵（CAN, 99%）来自Millipore Sigma公司，偶氮二异丁腈（AIBN）购自Merck，过氧化苯甲酰（BP, 99%）及其他溶剂均采用分析纯试剂。

接枝优化

通过系统研究引发剂类型、浓度及反应时间等参数对接枝效果的影响，发现AIBN引发剂在特定条件下（150分钟反应时间、0.4 M HEMA、0.03 M AIBN、0.45×10^?3 M TEMED和1.75 g/dL ALG）可达到59.12%接枝率和32.55%接枝效率的最佳性能（见图1和表1）。有趣的是，使用CAN引发剂的产物表现出最低的接枝效率，这可能是由于铈离子与多糖羟基的络合作用影响了自由基活性。

结论

采用自由基加成聚合法成功将HEMA接枝到ALG骨架上，四种引发剂中AIBN表现最优。通过FTIR证实了接枝结构中羟基（-OH）和羰基（C=O）特征峰的出现，DSC显示接枝后玻璃化转变温度升高约20°C，SEM观察到材料表面形貌从光滑变为多孔结构。这些特性使ALG-g-PHEMA在药物缓释敷料和人工软骨等生物医学领域展现出独特优势。