摘 要：近年来，基于聚乙二醇的水凝胶材料的发展十分迅速。为了更好地研究此类材料，本论文对近年来的文献资料进行了总结和分析，综述了聚乙二醇水凝胶现阶段的应用及发展。其中主要包括聚乙二醇水凝胶材料的总体介绍、聚乙二醇的性能特点以及聚乙二醇端基修饰策略与方法。在此基础之上，我们进行了聚乙二醇端基的谷氨酸修饰研究，并成功制备了谷氨酸端基化改性的聚乙二醇。

关 键 词：水凝胶，聚乙二醇，端基修饰，谷氨酸

Abstract：In recent years, different kinds of hydrogels are being developed rapidly. The PEG-based hydrogels were studied in this article. Firstly, we summarized the applications and development of PEG-based hydrogels, which mainly included their properties and end groups modification methods. Finally, we modified the PEG end groups with glutamic acids, and Glu-PEG227-Glu was synthesized successfully.

Keywords：Hydrogels, polyethylene glycol, glutamic acid

目  录

1 前言 3

1.1 高分子凝胶材料 3

1.2 水凝胶 3

1.3 水凝胶的制备 3

1.4 影响PEG水凝胶性能的因素 5

2 聚乙二醇 6

2.1 聚乙二醇的性能 6

2.2 聚乙二醇的合成 6

2.3 聚乙二醇端基的修饰 8

2.4 实验部分 8

结论 11

参考文献 12

致谢 13

1 前言

高分子凝胶材料是分子链经交联聚合而成的三维网络或互穿网络与溶剂组成的体系，因其优异的性能，常常应用于生物医学、医疗卫生和药学材料等领域，如水凝胶等。水凝胶是以水为分散介质的凝胶[1]。本实验选用聚乙二醇（PEG）水凝胶为研究对象，聚乙二醇是一种常见的水溶性高分子，用PEG制得的水凝胶毒性很低，且生物相容性好。聚乙二醇分子链的端基羟基，羟基属于具有一定活泼性的基团，这就使得我们容易实现对其进行端基改性，从而得到性质不同的聚乙二醇大分子，通过对这种大分子单体进行交联，就可以制备出性能各异的水凝胶。

本次研究主要目的是对PEG的端基进行修饰或改性，给PEG两端修饰上谷氨酸，以供用于制备特殊性能的水凝胶。谷氨酸端基化改性的聚乙二醇的制备，对聚乙二醇端基的改性、引入其他基团也有重要的意义，再用其制作水凝胶，在医药方面的应用非常广泛，所以其高效的制备方法及更多方向的应用正是我们研究的目标。本文将重点介绍聚乙二醇水凝胶的概况、应用及发展，以及聚乙二醇的端基修饰和改性，并合成出谷氨酸端基化改性的PEG（Glu-PEG227-Glu）。

1.1 高分子凝胶材料

高分子凝胶是一种高分子材料，这种材料是由大量的分子链与溶剂组成的体系[2]。在这种体系中，分子链和溶剂是通过交联聚合，形成三维网络或互穿网络，而这里的溶剂通常是水，这种体系与生物组织类似，同时也具有很多优良的性能。

1.2 水凝胶

当凝胶中的分散介质为水时，则为水凝胶。水凝胶也是一种高分子网络体系，它具有一些明显的特征，比如它能够吸收并储存大量的水分，同时还能维持一定的形态，且它的质地柔软。因为有交联结构的存在，水凝胶通常不会溶于水中。因为水凝胶的这些性质，使它结构柔软、含水量高，与其他的人工合成高分子材料比起来，更类似于活体生物组织，这就使得水凝胶被广泛的应用于生物学、医学领域[3]。

1.3 水凝胶的制备

这里我们以聚乙二醇水凝胶为例，简要介绍一下水凝胶的常用制备方法。水凝胶中最主要的种类就是化学交联水凝胶，相较于其他种类的水凝胶，这类水凝胶拥有以下三方面优势：首先这类水凝胶容易制备，其次在调控它的一些性质时更容易操作，最后它的结构十分稳定[4]。聚乙二醇化学交联水凝胶有着十分广泛的应用前景，主要体现在生物医药领域，如药物的控释载体、生物组织工程、以及组织黏合剂等方面[5]。