Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода
Розроблено методи отримання термочутливих співполімерних гідрогелів на основі N-ізопропілакриламіду і мономерів акрилового ряду (акриламід, акрилонітрил, акрилова кислота та метилакрилат). Досліджено механізми термоіндукованих фазових переходів у гідрогелевих матрицях та закономірності термоіндукова...
Збережено в:
| Дата: | 2011 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2011
|
| Назва видання: | Доповіді НАН України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/38565 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода / Ю.М. Самченко, В.В. Коновалова, Е.И. Коротич, Т.П. Полторацкая, А.А. Побегай, А.Ф. Бурбан, З.Р. Ульберг // Доп. НАН України. — 2011. — № 8. — С. 123-129. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-38565 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-385652012-11-13T12:10:45Z Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода Самченко, Ю.М. Коновалова, В.В. Коротич, Е.И. Полторацкая, Т.П. Побегай, А.А. Бурбан, А.Ф. Ульберг, З.Р. Хімія Розроблено методи отримання термочутливих співполімерних гідрогелів на основі N-ізопропілакриламіду і мономерів акрилового ряду (акриламід, акрилонітрил, акрилова кислота та метилакрилат). Досліджено механізми термоіндукованих фазових переходів у гідрогелевих матрицях та закономірності термоіндукованого вивільнення модельних сполук і лікарських препаратів (аніліну, новокаїну та диклофенак натрію) із них. The work is devoted to the methods of obtaining the thermosensitive copolymeric hydrogels based on the NIPAAm with acrylic acid and its derivatives such as acrylamide, acrylonitrile, and methylacrylate. The mechanisms of thermoinitiated phase transitions in hydrogel matrices and the regularities of the thermoinitiated release of model compounds and drugs (aniline, novocaine, and sodium diclofenac) from copolymeric hydrogel are investigated. 2011 Article Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода / Ю.М. Самченко, В.В. Коновалова, Е.И. Коротич, Т.П. Полторацкая, А.А. Побегай, А.Ф. Бурбан, З.Р. Ульберг // Доп. НАН України. — 2011. — № 8. — С. 123-129. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/38565 541.182.644 ru Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Хімія Хімія |
| spellingShingle |
Хімія Хімія Самченко, Ю.М. Коновалова, В.В. Коротич, Е.И. Полторацкая, Т.П. Побегай, А.А. Бурбан, А.Ф. Ульберг, З.Р. Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода Доповіді НАН України |
| description |
Розроблено методи отримання термочутливих співполімерних гідрогелів на основі N-ізопропілакриламіду і мономерів акрилового ряду (акриламід, акрилонітрил, акрилова кислота та метилакрилат). Досліджено механізми термоіндукованих фазових переходів у гідрогелевих матрицях та закономірності термоіндукованого вивільнення модельних сполук і лікарських препаратів (аніліну, новокаїну та диклофенак натрію) із них. |
| format |
Article |
| author |
Самченко, Ю.М. Коновалова, В.В. Коротич, Е.И. Полторацкая, Т.П. Побегай, А.А. Бурбан, А.Ф. Ульберг, З.Р. |
| author_facet |
Самченко, Ю.М. Коновалова, В.В. Коротич, Е.И. Полторацкая, Т.П. Побегай, А.А. Бурбан, А.Ф. Ульберг, З.Р. |
| author_sort |
Самченко, Ю.М. |
| title |
Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода |
| title_short |
Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода |
| title_full |
Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода |
| title_fullStr |
Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода |
| title_full_unstemmed |
Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода |
| title_sort |
термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Хімія |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/38565 |
| citation_txt |
Термочувствительные сополимерные гидрогели с регулируемой температурой фазового перехода / Ю.М. Самченко, В.В. Коновалова, Е.И. Коротич, Т.П. Полторацкая, А.А. Побегай, А.Ф. Бурбан, З.Р. Ульберг // Доп. НАН України. — 2011. — № 8. — С. 123-129. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT samčenkoûm termočuvstvitelʹnyesopolimernyegidrogelisreguliruemojtemperaturojfazovogoperehoda AT konovalovavv termočuvstvitelʹnyesopolimernyegidrogelisreguliruemojtemperaturojfazovogoperehoda AT korotičei termočuvstvitelʹnyesopolimernyegidrogelisreguliruemojtemperaturojfazovogoperehoda AT poltorackaâtp termočuvstvitelʹnyesopolimernyegidrogelisreguliruemojtemperaturojfazovogoperehoda AT pobegajaa termočuvstvitelʹnyesopolimernyegidrogelisreguliruemojtemperaturojfazovogoperehoda AT burbanaf termočuvstvitelʹnyesopolimernyegidrogelisreguliruemojtemperaturojfazovogoperehoda AT ulʹbergzr termočuvstvitelʹnyesopolimernyegidrogelisreguliruemojtemperaturojfazovogoperehoda |
| first_indexed |
2025-07-03T20:31:23Z |
| last_indexed |
2025-07-03T20:31:23Z |
| _version_ |
1836659175933870080 |
| fulltext |
УДК 541.182.644
© 2011
Ю.М. Самченко, В. В. Коновалова, Е.И. Коротич,
Т.П. Полторацкая, А. А. Побегай, А. Ф. Бурбан, З. Р. Ульберг
Термочувствительные сополимерные гидрогели
с регулируемой температурой фазового перехода
(Представлено членом-корреспондентом НАН Украины Л.Ф. Суходубом)
Розроблено методи отримання термочутливих спiвполiмерних гiдрогелiв на основi
N-iзопропiлакриламiду i мономерiв акрилового ряду (акриламiд, акрилонiтрил, акрилова
кислота та метилакрилат). Дослiджено механiзми термоiндукованих фазових перехо-
дiв у гiдрогелевих матрицях та закономiрностi термоiндукованого вивiльнення модель-
них сполук i лiкарських препаратiв (анiлiну, новокаїну та диклофенак натрiю) iз них.
Полимеры на основе N-изопропилакриламида (НИПАА) являются одними из наиболее мно-
гообещающих термочувствительных материалов, характеризующихся фазовым переходом
в водной среде при температуре, близкой к температуре человеческого организма. Это
объясняется тем, что нижняя критическая температура смешения (НКТС) для НИПАА
составляет 32 ◦С. Водные растворы линейных полимеров на основе НИПАА гомогенны
при комнатной температуре, а соответствующие полимерные цепи выпрямлены. Однако
при повышении температуры выше НКТС раствор становится мутным из-за агрегирова-
ния и осаждения полимера. Указанный фазовый переход является обратимым и может
инициироваться в ту или другую область небольшими температурными изменениями вбли-
зи НКТС. Близость НКТС к температуре человеческого организма обуславливает интерес
исследователей к данному объекту, поскольку создается возможность для получения биоме-
дицинских материалов, адресно и управляемо высвобождающих инкорпорированные в них
лекарственные соединения [1].
Механизм фазового перехода объясняют гидратацией/дегидратацией полимерных це-
пей. При комнатной температуре молекулы воды связаны с амидными группами поли-
НИПАА посредством водородных связей, в связи с чем гидратированные полимерные цепи
находятся в растворе. При повышении температуры хаотичные термоинициированные ко-
лебания молекул ослабляют водородные связи, молекулы воды мигрируют из полимера,
снижая гидратацию полимерных цепей. Гидрофобная природа полимерных цепей стано-
вится доминирующей и вызывает осаждение полимера.
Для сшитых полимеров НИПАА (а также сополимеров на его основе) при температуре
ниже НКТС характерно образование водородных связей с участием гидрофильных функ-
циональных групп (приводящих к увеличению сорбции воды), которые ослабевают при тем-
пературе выше НКТС, при этом гидрофобные взаимодействия усиливаются. Отметим, что
углеводородный скелет макромолекулы и изопропиловые функциональные группы ассо-
циируют; это вызывает внутри- и межмолекулярную агрегацию макромолекул. Наблюдаю-
щееся изменение конформации макромолекулы (из набухшей глобулы в компактный клу-
бок) приводит к вытеснению молекул воды из гидрогеля и, как следствие, к его коллапсу.
Температура фазового перехода НИПАА определяется балансом между его гидрофиль-
ностью и гидрофобностью и, следовательно, может смещаться в ту или иную область при
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №8 123
его сополимеризации с гидрофильными и гидрофобными мономерами [2]. Помимо гидро-
фильно-гидрофобного баланса сополимера данная температура может регулироваться под
влиянием изменения pH [3], химического состава раствора, в котором происходит набуха-
ние (присутствие гидрохинона, ПАВ и др.) [4], а также кислотно-основных характеристик
сополимера [5] и некоторых других факторов.
Дискуссионным остается вопрос о том, чем определяется дискретность или непрерыв-
ность наблюдающегося в случае полимеров на основе НИПАА термоиндуцированного фа-
зового перехода [6]. В научной литературе приводятся примеры как резкого дискретного
перехода [7, 8], так и монотонного непрерывного снижения степени набухания при повыше-
нии температуры [9]. Ранее было показано [10], что с уменьшением частоты сшивки в гид-
рогеле на основе НИПАА наблюдается трансформация непрерывного фазового перехода
в дискретный. Согласно представлениям, приведенным в публикации [11], для неионизиро-
ванного геля на основе НИПАА характерен непрерывный фазовый переход, а для ионизиро-
ванного геля — дискретный. Математическому моделированию этих процессов посвящено
ряд публикаций [например, 6, 12], однако до конца данный вопрос не выяснен.
Применительно к сшитым сополимерам НИПАА с акриламидом (АА), согласно данным
статьи [13], наблюдался только непрерывный фазовый переход, что объясняется уменьше-
нием агрегации дегидратированных звеньев НИПАА при повышенной температуре, когда
они разделены звеньями гидрофильного АА, вследствие чего гидрофобные взаимодействия
между ними ослаблены.
Авторами настоящего сообщения разработаны методы получения термочувствительных
гидрогелей на основе сополимеров НИПАА с мономерами различной природы, а также
исследованы механизмы наблюдающихся фазовых переходов.
Экспериментальная часть. Использовались реагенты производства фирмы “Сигма”.
Акриловую кислоту (АК) перегоняли, а затем подвергали дробной кристаллизации. Акри-
лонитрил (АН) промывали от ингибиторов полимеризации, а затем перегоняли. Метилакри-
лат (МА) перегоняли в вакууме. НИПАА перекристаллизовывали из гексана. Акриламид
и метилен-бис-акриламид использовались без дополнительной очистки, также как компо-
ненты окислительно-восстановительной смеси — персульфат аммония и тетраметилэтилен-
диамин. Гелеобразование мономеров осуществляли в водной среде, в атмосфере аргона при
0 ◦С (на ледяной бане). Концентрация сшивающего агента составляла 0,06%, а концентра-
ция компонентов инициирующей смеси — 0,5%. Сополимерные гидрогели были получены
в максимально широком концентрационном диапазоне, определяющем взаимную раствори-
мость компонентов.
Результаты и их обсуждение. Показано, что частота сшивки для сополимерного гид-
рогеля на основе НИПАА и АК (с соотношением полимерных звеньев 9 : 1) существенным
образом влияет на степень набухания гидрогелей. Так, при температуре ниже температуры
фазового перехода с увеличением концентрации сшивающего агента в четыре раза (от 0,05
до 0,20%) степень набухания уменьшается почти в два раза (от 17 до 11 г/г при температуре
около 10 ◦С). Это объясняется снижением свободного объема внутри геля при увеличении
частоты сшивки, который может занимать вода, и уменьшением пор в гидрогелях, что
приводит к снижению сорбционной способности. Набухание почти полностью дегидрати-
рованных сеток при температуре выше НКТС оказывается практически независимым от
частоты сшивки. Следовательно, можно сделать вывод, что частота сшивки существенно
влияет на набухания гидрогелей при температуре ниже НКТС, но не влияет на температуру
фазового перехода в полимерном гидрогеле и на набухание при температуре выше НКТС.
124 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №8
Гидрогели на основе гомополиакриловой кислоты не проявляют термоинициированного
фазового перехода, но их набухание сильно зависит от pH окружающей среды: они набу-
хают при щелочном и нейтральном pH и коллапсируют при кислом pH. При этом набу-
хание гидрогелей при pH 9,18 на два порядка превосходит соответствующие параметры
при pH 1,68. Указанный эффект объясняется происходящей ионизацией карбоксильных
групп и их взаимным электростатическим отталкиванием, которое приводит к раздвиже-
нию макромолекулярных цепей. Согласно представлениям Р. Флори (1953), с увеличением
количества ионных групп в гидрогеле значительно повышается поглощающая способность,
что объясняется одновременным возрастанием количества противоионов внутри гидрогеля,
создающих дополнительное осмотическое давление, и, как следствие, набухание гидрогелей.
Для гомополимеров на основе НИПАА степень набухания не зависит (в пределах по-
грешности измерения) от величины pH, однако существенно зависит от температуры, пре-
терпевая фазовый переход в коллапсированное состояние с приблизительно 50-кратным
уменьшением набухания при нагревании выше 32–35 ◦С.
В случае сополимерных гидрогелей на основе НИПАА и АК была продемонстрирова-
на зависимость степени набухания уже от двух параметров: величины pH и температуры.
Величина заряда функциональных групп сополимерной макромолекулы оказывает замет-
ное влияние на их набухание при различных температурах, и, как результат, в нейтраль-
ной и щелочной среде температурная зависимость набухания практически не проявляется,
тогда как в кислой среде отчетливо наблюдается вплоть до 30%-го содержания звеньев
НИПАА в гидрогеле.
Интересно, что по мере замещения звеньев НИПАА звеньями АК наблюдается переход
от дискретного фазового перехода (при концентрациях 60–100% NIPAAm) к плавному фа-
зовому переходу (при концентрациях 30–40% NIPAAm). При этом температура фазового
перехода по мере замещения звеньев НИПАА неионизированными звеньями АК (pH 1,68)
смещается примерно на 10 ◦С — от 35 ◦С (100% NIPAAm) до 25 ◦С (60% NIPAAm) (рис. 1, а).
Сополимеризация НИПАА с неионогенными мономерами различной природы (АА, АН,
МА) также позволяет в широких пределах варьировать температуру наблюдающегося фа-
зового перехода между набухшим и коллапсированным состоянием.
Так, например, при сополимеризации НИПАА с гидрофильным АА температура фазо-
вого перехода смещается на 20–30 ◦С в область повышенных температур, достигая 60 ◦С
в случае гидрогелевого сополимера, содержащего 80% звеньев НИПАА и 20% звеньев АА
(см. рис. 1, б ). Температура фазового перехода зависит от соотношения сополимерных
звеньев и составляет приблизительно 32, 45 и 60 ◦С для гидрогелей, содержащих 100, 90
и 80% NIPAAm соответственно.
При дальнейшем замещении звеньев НИПАА звеньями АА наблюдается монотонное
увеличение набухания на фоне трансформации фазового перехода из дискретного (при
концентрациях 100–80 % NIPAAm) в непрерывный (при содержании 70–30% NIPAAm).
По мере введения гидрофильных звеньев АА в области температур выше 30 ◦С набуха-
ние сополимеров с увеличением содержания звеньев более гидрофильного АА возрастает,
причем набухание гомополиакриламидного геля в 50–60 раз превосходит набухание гидро-
геля на основе НИПАА. Отметим, что при температурах ниже НКТС набухание всех ис-
следованных сополимерных гидрогелей выше, чем у гомополимерных гелей на основе АА
или НИПАА, по-видимому, вследствие того, что при этом создаются предпосылки для по-
вышенной сольватации как гидрофобных (НИПАА), так и гидрофильных (АА) участков
макромолекулы.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №8 125
Рис. 1. Набухание сополимерных гидрогелей на основе НИПАА и АК (pH 1,68) (а: 1 — 0% NIPAAm; 2 —
40% NIPAAm; 3 — 60% NIPAAm; 4 — 80% NIPAAm; 5 — 100% NIPAAm); НИПАА и АА (б : 1 — 20%
NIPAAm; 2 — 40% NIPAAm; 3 — 70% NIPAAm; 4 — 80% NIPAAm; 5 — 90% NIPAAm; 6 — 100% NIPAAm)
при разных температурах
Рис. 2. Набухание сополимерных гидрогелей на основе НИПАА и АН (а: 1 — 60% NIPAAm; 2 — 70%
NIPAAm; 3 — 80% NIPAAm; 4 — 90% NIPAAm; 5 — 100% NIPAAm); НИПАА и МА (б : 1 — 100% NIPAAm;
2 — 80% NIPAAm; 3 — 60% NIPAAm) при разных температурах
Для гидрогелевых сополимеров НИПАА с АН (рис. 2, а) характерно (в температурном
диапазоне от 10 до 30 ◦С) снижение степени набухания с увеличением содержания гидро-
фобных звеньев АН, после чего наблюдается ее стабилизация на уровне 1–2 г/г (для гидро-
126 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №8
Рис. 3. Кинетика высвобождения при разных температурах новокаина (1 — 18 ◦С; 1
′ — 45 ◦С) и анилина
(2 — 18 ◦С; 2
′ — 45 ◦С) из сополимерных гидрогелей с содержанием 18,4% НИПАА и 0,8% АК
гелей с содержанием АН свыше 30% — около 2 г/г). Температура термоиндуцированного
фазового перехода при этом снижается от 35 до 30 ◦С.
В случае сополимеризации НИПАА с еще более гидрофобным, чем АН, МА (см. рис.
2, б ), температура термоиндуцированного дискретного фазового перехода снижается в еще
большей степени и составляет 30 и 27 ◦С для гидрогелей с содержанием МА 20 и 40%
соответственно.
Применительно к получению разделительных мембран, чья проницаемость регулирует-
ся одновременно посредством варьирования pH и температуры, сополимерные гидрогели
с соотношением звеньев НИПАА : АК 9 : 1 представляются наиболее многообещающи-
ми. Так, было продемонстрировано, что водопроницаемость указанных мембран зависит от
обоих исследованных параметров (величина водопроницаемости в кислой среде существен-
но ниже и проявляется отчетливый температурный перегиб в области температур от 30
до 35 ◦C).
Также было продемонстрировано, что эффективность сорбции лекарственных препара-
тов (и соответствующие коэффициенты распределения для систем гидрогель — вода) при
температуре ниже НКТС примерно в два раза выше, чем при температуре человеческого
тела. Это объясняется тем, что количество сорбированного вещества напрямую зависит от
объема гидрогелевой макромолекулы, а также размера пор, а эти параметры уменьшаются
при повышении температуры выше НКТС. Скорость высвобождения при 37 ◦С, напротив,
значительно ниже, в результате чего обеспечивается существенно более плавное и равно-
мерное пролонгированное высвобождение. Так, применительно к новокаину (рис. 3), при
18 ◦С за 1 и 5 ч высвободилось 37 мкг (15%) и 68 мкг (28%) сорбированного лекарствен-
ного препарата, тогда как при 45 ◦С — примерно в два раза меньше, 20 мкг (8%) и 37 мкг
(15%) соответственно. В случае высвобождения анилина различие в скорости высвобожде-
ния достигает еще больших значений. Так, при 18 ◦С за 1 и 5 ч высвободилось 24 мкг (10%)
и 30 мкг (13%), а при 45 ◦С — 7 мкг (3%) и 10 мкг (4%) соответственно.
Так как диффузия лекарственных препаратов осуществляется через их поровое про-
странство, то она увеличивается с ростом диаметра пор при снижении температуры. Со-
ответственно, при температуре выше НКТС наступает коллапс полимерной матрицы, сжа-
тие транспортных пор, и, как следствие, замедление высвобождения лекарственных пре-
паратов.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №8 127
Рис. 4. Кинетика высвобождения при разных температурах анилина (1 — 6 ◦С; 1
′ — 20 ◦С; 1
′′ — 41 ◦С)
и диклофенак натрия (2 — 6 ◦С; 2
′ — 20 ◦С; 2
′′ — 41 ◦С) из сополимерных гидрогелей с содержанием 19%
НИПАА и 1% АК
Описанный выше механизм выполняется только тогда, когда все молекулы лекарствен-
ного препарата химически связаны с активными центрами гидрогеля (в данном случае,
с карбоксильными группами). При увеличении концентрации лекарственных препаратов
в гидрогеле (рис. 4), когда их количество превышает количество сорбционных центров,
избыток молекул лекарств уже химически не связан с активными карбоксильными груп-
пами гидрогеля, а просто растворен в сольватных оболочках полимерной матрицы. При
повышении температуры выше НКТС наблюдается коллапс геля со спонтанным выталки-
ванием сорбированного раствора, содержащего лекарственные препараты. Следовательно,
два разных механизма сорбции приводят к различию в механизмах десорбции.
Так, на начальном этапе происходит высвобождение химически связанного лекарствен-
ного препарата, поэтому количество десорбированного вещества увеличивается со сниже-
нием температуры (см. рис. 4). Приблизительно через 1 ч, когда происходит фазовый пе-
реход из набухшего в коллапсированное состояние, наблюдается спонтанное выталкивание
лекарственного препарата, растворенного в сольватных оболочках полимерной матрицы.
Так как в данном случае количество препарата, растворенного в полимерной матрице, в не-
сколько раз (приблизительно в 10 раз для анилина и в 4 раза для диклофенака натрия)
превышает количество химически связанного препарата, то это приводит к изменению ха-
рактера диффузии и увеличению количества высвободившегося лекарственного препарата
с повышением температуры.
Таким образом, проведенные исследования позволили разработать методы синтеза тер-
мочувствительных сополимерных гидрогелей на основе НИПАА и ряда гидрофильных
и гидрофобных акриловых мономеров (акриламид, акрилонитрил, акриловая кислота и ме-
тилакрилат) и изучить природу присущих им фазовых переходов, а также их разделитель-
ные и диффузионные параметры.
1. Валуев Л.И., Валуева Т.А., Валуев И.Л., Платэ Н.А. Полимерные системы для контролируемого
выделения биологически активных соединений // Успехи биол. химии. – 2003. – 43. – С. 307–328.
2. Zhang Y., Yang W., Wang Ch. et al. Thermosensitive nanocontainers prepared from poly(N-isopropyl-
acrylamide-co-N-(hydroxylmethyl) acrylamide)-g-poly(lactide) // J. Nanosci. and Nanotechnol. – 2006. –
6. – P. 1–6.
3. Chen H., Gu Y., Hub Y., Qian Z. Characterization of pH – and temperature – sensitive hydrogel nanopar-
ticles for controlled drug release // J. Pharm. Sci. Technol. – 2007. – 61, No 4. – P. 303–313.
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №8
4. Suzuki Y., Tomonaga K., Kumazaki M., Nishio I. Change in phase transition behavior of an NIPA gel
induced by solvent composition: hydrophobic effect // Polym. Gels and Networks. – 1996. – 4, No 2. –
P. 129–142.
5. Tuncer C. Effect of maleic acid content on network structure and swelling properties of poly(N-isopropyl-
acrylamide-co-maleic acid) polyelectrolyte hydrogels // J. Appl. Polym. Sci. – 2004. – 92. – P. 763–769.
6. Chi W., Shuiqin Z. Volume phase transition of swollen gels: discontinuous or continuous? // Macromole-
cules. – 1997. – 30. – P. 574–576.
7. Tanaka T., Sato E., Hirokawa Y., Hirotsu S. Critical kinetics of volume phase transition of gels // Phys.
Rev. Lett. – 1985. – 55. – P. 2455–2458.
8. Hirose Y., Hirokawa Y., Tanaka T. Phase transition of submicron gel beads // Macromolecules. – 1987. –
20. – P. 1342–1344.
9. Yu H., Grainger D.W. Amphiphilic thermosensitive N-isopropylacrylamide terpolymer hydrogels prepared
by micellar polymerization in aqueous media // Ibid. – 1994. – 27. – P. 4554–4560.
10. Li Y., Tanaka T. J. Study of the universality class of the gel network system // J. Chem. Phys. – 1989. –
90. – P. 5161–5166.
11. Hirotsu S. Phase transition of a polymer gel in pure and mixed solvent media // J. Phys. Soc. Jap. –
1987. – 56. – P. 233–242.
12. Hua L., Xiaogui W. Multiphysics modeling of volume phase transition of ionic hydrogels responsive to
thermal stimulus // Macromolec. Biosci. – 2005. – 5, No 9. – P. 904–914.
13. Tuncer C., Simin K., Goеkhan D. Thermosensitive poly(N-isopropylacrylamide-co-acrylamide) hydrogels:
synthesis, swelling and interaction with ionic surfactants // Europ. Polym. J. – 2006. – 42. – P. 348–355.
Поступило в редакцию 25.01.2011Институт биоколлоидной химии
им. Ф.Д. Овчаренко НАН Украины, Киев
НУ “Киево-Могилянская академия”
Yu.M. Samchenko, V.V. Konovalova, O. I. Korotych, T. P. Poltoratskaya,
G.A. Pobigay, A. F. Burban, Z.R. Ulberg
Thermosensitive copolymeric hydrogels with the regulated temperature
of a phase transition
The work is devoted to the methods of obtaining the thermosensitive copolymeric hydrogels based on
the NIPAAm with acrylic acid and its derivatives such as acrylamide, acrylonitrile, and methylacry-
late. The mechanisms of thermoinitiated phase transitions in hydrogel matrices and the regularities
of the thermoinitiated release of model compounds and drugs (aniline, novocaine, and sodium di-
clofenac) from copolymeric hydrogel are investigated.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №8 129
|