基于檸檬酸的聚（醚）酯可降解生物彈性體的合成、結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、生物醫(yī)用材料是生物醫(yī)學(xué)科學(xué)中的一支新興分支學(xué)科，是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和材料學(xué)交叉形成的邊緣學(xué)科，它是用于人工組織或器官制備、高性能醫(yī)療器械的研制、藥物新劑型的開(kāi)發(fā)和仿生效應(yīng)研究的基礎(chǔ)。生物彈性體材料以其特有的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，在生物材料中占有重要的位置，廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療器械、人造器管(人工心臟、人工皮膚、人工耳等)、組織工程、止血和藥物控制釋放等領(lǐng)域。組織工程的發(fā)展，對(duì)生物彈性體、尤其是可降解生物彈性體提出了更高的要求，使之逐漸成為這

2、個(gè)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。 論文在系統(tǒng)文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合本研究小組在先進(jìn)彈性體方面的科研優(yōu)勢(shì)，通過(guò)選擇生物相容性較好的反應(yīng)單體進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，在“綠色”合成的理念指導(dǎo)下，合成出了兩類基于檸檬酸的新型可降解生物彈性體材料—網(wǎng)絡(luò)型聚醚酯生物彈性體Poly(PEG-co-CA)(PEC2、PEC3、PEC4和PEC6)和網(wǎng)絡(luò)型聚酯生物彈性體Poly(propanediol-sebacate)-citrate)(PPSC-Ⅰ、PPSC-Ⅱ

3、和PPSC-Ⅲ)。系統(tǒng)地研究了材料的力學(xué)性能、體外降解性能以及溶脹性能；研究了材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系；并對(duì)材料的生物相容性進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)。為新型生物彈性體材料的開(kāi)發(fā)奠定理論基礎(chǔ)和提供實(shí)際指導(dǎo)。 本論文主要有以下幾個(gè)方面貢獻(xiàn)：(1)利用具有不同分子量的雙官能度單體聚乙二醇(PEG200、PEG300、PEG400、PEG600)與三官能度的檸檬酸(CA)進(jìn)行T型熔融縮聚，得到了PEC系列網(wǎng)絡(luò)型聚醚酯生物彈性(PEC2、PEC3

4、、PEC4、PEC6)。研究結(jié)果表明：PEC的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)為無(wú)定形態(tài)，透明柔軟，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在0℃以下；通過(guò)調(diào)節(jié)合成單體的摩爾比、控制預(yù)聚物交聯(lián)(反應(yīng))時(shí)間、選用不同分子量聚乙二醇為反應(yīng)單體等手段，實(shí)現(xiàn)了材料力學(xué)性能可調(diào)(拉伸強(qiáng)度從1.6MPa到0.16MPa，斷裂伸長(zhǎng)率在1500％到90％之間)，降解性能可控(體外降解50％時(shí)間在24h到90h之間)，吸水率可調(diào)節(jié)(在2到20g/g之間)；通過(guò)改性，該材料以期用作壓迫性止血和藥物緩釋材

5、料。材料合成條件溫和、不用任何有機(jī)溶劑。相關(guān)內(nèi)容未見(jiàn)國(guó)內(nèi)外報(bào)道。 (2)利用具有雙官能度的1，2-丙二醇同癸二酸反應(yīng)，制得低分子量的聚酯多元醇—端羥基癸二酸1，2-丙二醇酯(polyolof1,2-propanediol-sebacate)，通過(guò)該聚酯多元醇與三官能度的檸檬酸(CA)進(jìn)行2-3官能團(tuán)熔融縮聚，得到了PPSC系列網(wǎng)絡(luò)型聚酯生物彈性體材料—Poly((1,2-propanediol-sebacate)-citrate

6、)(PPSC-Ⅰ和PPSC-Ⅱ)。PPSC為無(wú)定形態(tài)、透明柔軟的彈性體材料，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在0℃以下；通過(guò)調(diào)節(jié)單體的摩爾比、控制預(yù)聚物交聯(lián)(反應(yīng))時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了材料的力學(xué)性能可調(diào)(拉伸強(qiáng)度在1.8MPa到0.8MPa之間，斷裂伸長(zhǎng)率在240％到500％之間)、降解性能可控(體外降解50％所需時(shí)間在10到20天之間)；材料的尺寸保持率較高，細(xì)胞毒性測(cè)試表明材料具有較好的細(xì)胞相容性。該材料以期用于藥物緩釋，組織工程支架和外科手術(shù)中防組織粘連膜

7、等方面。該研究目前未見(jiàn)國(guó)內(nèi)外報(bào)道。 (3)利用具有雙官能度的1，3-丙二醇同癸二酸反應(yīng)，制得低分子量的聚酯多元醇—端羥基癸二酸1，3-丙二醇酯(polyolof1,3-propanediol-sebacate)，通過(guò)該聚酯多元醇與三官能度的檸檬酸(CA)進(jìn)行2-3官能團(tuán)熔融縮聚，制備出了另一種PPSC生物彈性體材料—Poly((1,3-propanediol-sebacate)-citrate)(PPSC-Ⅲ)。PPSC-Ⅲ同樣