β-環(huán)糊精改性聚丁二酸丁二醇酯的研究.pdf

1、超分子化學(xué)是一門新興學(xué)科，主要研究分子之間的相互作用力及其協(xié)同作用。目前超分子化學(xué)已經(jīng)成為一個(gè)與近代化學(xué)、生命科學(xué)、材料學(xué)等多門學(xué)科相互交叉的跨學(xué)科的研究領(lǐng)域。環(huán)糊精(CDs)具有“外親水，內(nèi)疏水”的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，是超分子化學(xué)中一個(gè)非常重要的主體。它可以與許多體積、極性適合的小分子和線型聚合物形成具有(準(zhǔn))輪烷、(準(zhǔn))聚輪烷結(jié)構(gòu)的內(nèi)含復(fù)合物。再加上其安全無(wú)毒，廉價(jià)易得的優(yōu)點(diǎn)，以環(huán)糊精為主體分子的超分子結(jié)構(gòu)在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的應(yīng)用正在受到人們

2、越來(lái)越多的關(guān)注。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一種生物可降解脂肪族聚酯，具有優(yōu)良的生物降解性和相容性，是生物醫(yī)用可降解高分子材料中的研究熱點(diǎn)。因此，通過(guò)制備β-環(huán)糊精(β-CD)與PBS的包合物，一方面，可以拓寬(準(zhǔn))聚輪烷領(lǐng)域的研究范圍，增加其研究深度；另一方面，將包合物作為新型成核劑應(yīng)用到PBS改性中，將使其在醫(yī)用材料領(lǐng)域的應(yīng)用具有更加廣闊的前景。
　　 本論文的結(jié)構(gòu)分為前后承接的四部分。首先，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的前期研究基礎(chǔ)，合成了

3、不同數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量的PBS。接著，用β-CD與數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量較低的PBS在二甲基亞砜中進(jìn)行超分子自組裝，制備了β-CD與PBS的包合物(PBSIC)。然后，將PBSIC添加到數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量較高的PBS中，通過(guò)與聚酯類通用成核劑滑石粉、苯甲酸鈉作比較，考察其成核效果。最后，將成核改性后的PBS在模擬體液環(huán)境中進(jìn)行6個(gè)月的體外降解實(shí)驗(yàn)，分析其在具體應(yīng)用中的降解性。
　　 (1)成功地制備了β-CD與PBS的包合物，并通過(guò)FT-

4、IR、1H-NMR、DSC和WAXD對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征和測(cè)試。研究發(fā)現(xiàn)，β-CD與PBS形成了“隧道型”的準(zhǔn)聚輪烷結(jié)構(gòu)，β-CD與PBS重復(fù)單元的數(shù)目比為1:1.75。
　　 (2)將PBSIC添加到PBS中后，球晶細(xì)化，排列緊密，親水性下降，結(jié)晶度、結(jié)晶溫度和結(jié)晶速度都有顯著升高，有著不遜于滑石粉和苯甲酸鈉的成核能力。而添加β-CD的PBS并沒(méi)有明顯變化。文中分析了三種有效成核劑不同的成核機(jī)理，證實(shí)了苯甲酸鈉的化學(xué)成核作

5、用。
　　 (3)將成核效果最好的PBS/苯甲酸鈉、PBS/PBSIC與純PBS共三種薄膜在模擬體液環(huán)境中進(jìn)行降解。經(jīng)過(guò)為期6個(gè)月的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三種薄膜的質(zhì)量損失均非常不明顯，但由于苯甲酸鈉的溶出和PBSIC中環(huán)糊精的分解，略有不同。三種薄膜的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量均呈線性下降趨勢(shì)，多分散系數(shù)變大。
　　 綜上所述，由于滑石粉不可降解，不具有生物相容性，因此不能作為成核劑應(yīng)用于生物醫(yī)用材料中。而苯甲酸鈉雖然具有優(yōu)異的成核能力，但