聚对二氧环己酮和聚乳酸的多嵌段共聚物的合成
完全生物可降解先天性心脏病封堵器的现状与发展
完全生物可降解先天性心脏病封堵器的现状与发展黄浩佳【摘要】The totally bioabsorbable occluder does not stay in the body permanently ,can be gradually degraded in vivo and replaced by "native" tissue after being implanted .This obtains more benefits compared with a no degradable metal occluder .This review examines the choice of biomaterials and designs ,advantages and shortages ,future research direction of the totally bioabsorbable occluder .%完全生物可降解封堵器植入体内后逐渐降解并被自身组织代替,不需要在体内永久停留,相比传统金属不可降解心脏缺损封堵器更具优势.现综述完全生物可降解封堵器的材料选择、主要结构、优点、存在的问题及研发趋势.【期刊名称】《心血管病学进展》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】4页(P137-140)【关键词】先天性心脏病;完全生物可降解封堵器;可降解材料【作者】黄浩佳【作者单位】国家心血管病中心中国医学科学院北京协和医学院阜外医院放射科,北京 100037【正文语种】中文【中图分类】R541.1房间隔缺损(ASD)、室间隔缺损(VSD)、动脉导管未闭(PDA)占先天性心脏病60%~75%,如果不对这几种心脏缺损进行治疗,将可能导致心力衰竭、肺动脉高压等严重状况。
早期的治疗手段主要是外科手术治疗,但是随着20世纪70年代经皮介入技术的成功应用,很多封堵器被开发出来用于经皮封堵心脏缺损[1-3]。
聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物
聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物
聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物(polylactide-polyethylene glycol block copolymer)是一种由聚乳酸和聚乙二醇交替组成的嵌段共聚物。
该类共聚物具有许多优异的性能,如
良好的生物相容性、可生物降解性、良好的耐水性、低渗率等,因此在仿生医学、药物传递、组织工程等领域有广泛的应用。
聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物的制备方法包括原位聚合、嵌段共聚方法和后续修饰法等。
其中,后续修饰法是最常用的制备方法,通过将聚乳酸和聚乙二醇进行化学反应以得到直
线共聚物,然后通过改变聚乳酸和聚乙二醇的比例,可以调节共聚物的物化性能。
聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物在仿生医学领域中主要用于制备各种生物医用材料,如人
造血管、人工关节、骨修复材料等。
在药物传递方面,聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物可以用
作药物载体,将生物活性物质包裹在共聚物中,从而增加药物的水溶性和稳定性,并延长
药物的持续释放时间。
此外,聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物还可以用于组织工程领域,制备人工组织和器官,
如心脏瓣膜、肝脏、肺部等。
总之,聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物是一种极具潜力的多功能材料,在生物医学、药物
传递、组织工程等领域都有广泛的应用前景。
聚丁二酸丁二醇酯共聚改性聚对二氧环己酮研究
目录第一章绪论第一章绪论1.1引言自从1932年Staudinger创立大分子学说并奠定高分子科学的基础开始,伴高分子材料随着石油化工业的蓬勃发展,现今已渗透到国民经济和人民生活的方方面面。
目前,塑料已经与钢材、水泥、木材成为并驾齐驱的新型基础材料行业。
然而,由于绝大多数高分子材料都是不可降解或者说至少需要经历一、二百年才能降解,现今处理这种废弃物无外乎填埋、焚烧和回收再利用。
但是,塑料废弃物如果填埋在地下, 长期不会分解, 占地又多;焚烧处理放出有害气体, 造成二次污染;回收再利用的难度大, 成本高[1-3]。
降解高分子材料除具有普通高分子材料的特性外,在使用后能够降解,因此开发利用可降解的高分子材料是这一问题最有效的解决途径之一。
1.2 降解高分子材料降解性高分子材料是相对通用高分子材料而言的,其降解是因化学或物理因素所导致的聚合物的分子链断裂的过程。
具体是指一定使用期限内具有通用材料制品一样的功效,而在完成一定功能的服役期后,或在远未达到使用寿命期而被废弃后,在特定的环境条件下,其物理化学结构发生重大的变化,且能够自动分解而与自然界同化的一类聚合物[4]。
降解性高分子材料暴露于氧气、光、水、热、化学物质、动物以及微生物等自然环境下的降解过程包括非生物降解和生物降解两大类。
非生物降解又包括氧化降解、光降解、热降解和水解降解等。
降解性高分子材料按照降解机理可分为光降解高分子材料、光-生物降解高分子材料和生物降解高分子材料。
1.2.1 光降解高分子材料高分子材料的光降解主要是指材料在受到光氧作用吸收紫外光能而光引发断链反应和自由基氧化断链反应即Norrish 光化学反应而降解成对环境安全的低分子量化合物。
这类对光敏感的聚合物材料称为光降解高分子材料,根据其制备方法可分为合成型和添加型两种类型[4]。
合成型光降解塑料主要通过共聚反应在高分子主链引入羰基型感光基团而赋予其光降解特性,并通过调节羰基基团含量可控制光降解活性[6]。
聚对二氧环己酮的应用研究进展
1004 1656201811 1751 06聚对二氧环己酮的应用研究进展贾挺挺,陈思琪,郭敏杰(天津科技大学化工与材料学院,天津300457)摘要:聚对二氧环己酮(PPDO)是一种典型的脂肪族聚醚酯,结构单元中的酯键赋予其良好的生物相容性和生物降解性,分子链上的醚键使其具有良好的柔韧性和抗拉强度,在临床医学中得到较为广泛的应用。
本文综述了近年来聚对二氧环己酮在缝合线、组织膜与管道、编织网及各种组织工程支架等临床领域的最新研究成果及应用进展,归纳总结了PPDO在研发过程中存在的问题及未来的发展趋势。
关键词:聚对二氧环己酮;医学应用;研究进展中图分类号:O632 11 文献标志码:AResearchprogressofpoly(p dioxanone)JIATing tingCHENSi qiGUOMin jie(CollegeofChemicalEngineeringandMaterialsScience,TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin,300457,China)Abstract:Poly(p dioxanone)(PPDO)isatypicalaliphaticpolyetheresterwithgoodbiocompatibilityandbiodegradabilitybecauseoftheesterbond.Meanwhile,PPDOhasgoodflexibilityandtensilestrengthbecauseoftheetherbond.ThisreviewsummarizestheapplicationsofPPDOinclinicalmedicineinrecentyears,includingsutures,braidedfilmsorpipes,braidednetworkandvariousstents.ThedefectsofPPDOarealsoreviewedinthispaper,aswellasthedevelopmenttrendsofPPDO.Keywords:Poly(p dioxanone);medicalapplication;researchprogress 自上个世纪以来,脂肪族聚酯因具有良好的生物相容性、可吸收性和生物降解性,常被用来作为生物医学和环境友好材料。
聚对二氧环己酮纤维——一种理想的胸外科修补材料
维普资讯
专 题 综 述
聚合物 [ 3 1 。 P S的化学结构式为 : D
-{ 一 ( H —0— cH 一 c _O c ) 0
碳细胞培养箱 ; 日本 电子光学公司 的 JM一 6 0 V扫描 电子显 S 50L 微镜 ;
由于原纤内各部分分子排列的密度和取向度不同造成水分子扩散难易程度不同pds降解要经历不同阶段在水解初期由于水分子最先进入结构松散的无定形区从而使得无定形区内大分子链的缠结度降低水解断链形成的缚结分子链段本身成为自由状态柔性分子链段在体外降解温度下37高于聚合物t易形成新的折叠链有序区限制水分子的渗入
= = t 曼 一
文 章编号:lo一04( O )l 02-3 0l75 2 6 0 08 0 - - 0
0 引言
近年来 ,随着高分子生物材料和生物工程的
迅 速发展 ,出现了人工合成可降解高 分子材料 。这
些 材料不但具有特殊的生物活性和 良好 的生物相容 性 ,而且 由于能在机体生理环境 下 ,通过水解 、酶
解时间为 iod 8 ’得到了在这期间的质量降解曲线和 强力降解 曲线。最后证明了 P S纤维韧性好,抗冲 D
≯
击性强 和降解时间 长, 是理想的胸外芹修补材料。 + l 关键词: 胸外乖修辛材料;可降解高分子材料; D l 卜 PS 中图分类号. 4蠹 1 2 j 文献标识码 A
℃恒温二氧化碳细胞 培养箱 中; ( 2 )取 0周样为未降解样 ,作为参照物 ,按浸泡
时间分别为 4 、1 、1 、8 2 6、2 、2 0 4W分别取出试样; ( 用滤纸 除去取 出试样表面水分 ,然后将该 3 ) 试样在 4 0℃恒温干燥 4 到恒 重 ,再称重 ,计算 8h 质量保持率 ; () 用纱 线强 力仪 测试 P S单 丝强 力 ,计算 4 D 强力保持率 ;
新型可降解食管支架是什么?
新型可降解食管支架是什么?内容提要目前,良性食管狭窄的发病比例越来越高,对于复杂性食管良性狭窄的治疗方式主要为内镜下治疗支架置入。
金属支架植入后由于粘膜增生,导致二次手术时支架不易回收,增加了病人的痛苦,而可降解支架在人体管腔内完成治疗使命后,支架不断降解,最终在体内降解消失,避免了长期异物影响带来的并发症,以及再取出支架的痛苦。
本文通过比较目前不同可降解材料制备的可降解非血管支架的研究进展,如PLA、PLLA、 PGA、PLGA、PDO等可降解支架,选用PDO作为可降解支架编织材料,同时设计了几种不同结构的支架,通过对比支架各方面的性能,发现分段式可降解支架,具有良好的支撑性能,且易于装载入输送装置;进一步通过动物实验研究发现,PDO丝材编织的分段式可降解支架,可以在动物体内以较高的力学性能持续维持6 周,而不发生移位、结构破坏;8 周以后,支架崩解,随后消失,而相应的粘膜增生恢复;因此,初步确认上述可降解支架在动物体内是安全的、有效的,具有良好的临床应用价值与市场前景。
在此基础上,进一步对研究过程中发现的可降解支架的问题,以及改进方向做了相关阐述。
良性食管狭窄由多种原因引起 [1],特别是近年来随着 EMR、ESD 技术广泛推广,而导致的术后食管良性狭窄越来越多 [2]。
目前食管良性狭窄的内镜下治疗主要包含内镜下扩张、药物注射以及支架置入[3~4]。
其中内镜下扩张(如球囊、探条)需要多次短暂扩张才有效果,且对复杂性食管良性狭窄治疗效果有限,狭窄复发率较高 [5] ;而支架置入主要为植入金属支架,然而金属支架作为异物长期滞留体内,容易引起管道壁炎症、食管黏膜的过度增生和损伤食管,刺激再狭窄的发生,导致患者吞咽困难。
甚至由于金属支架长期与组织摩擦,会磨穿组织引起穿孔,伤害到其他组织。
因此,一般对于良性食管狭窄病例,支架辅助食管完成重塑形后,支架没有继续存在的意义,需要二次手术回收支架。
然而植入支架后由于上皮细胞增生,很多情况支架难以从体内取出,使得金属支架回收成为一个临床难题;同时金属支架在回收过程中,还会对食管造成二次损伤,导致其他的并发症,因而不太适合治疗良性狭窄 [6,7]。
PPDO_PDLLA共混物的结晶行为
第25卷第11期高分子材料科学与工程Vol.25,N o.112009年11月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGNo v.2009PPDO/PDLLA 共混物的结晶行为白 威1,张丽芳1,黄小川2,李 庆1,熊成东1(1.中国科学院成都有机化学研究所,四川成都610041; 2.四川大学工科学报编辑部,四川成都610065)摘要:通过溶液共混的方法得到了一系列PPDO/PDLL A 生物可降解复合物。
利用差示扫描量热法(DSC),配带热台的偏光显微镜(POM )和X 射线衍射法(XRD)研究了聚对二氧环己酮(PPDO )与外消旋聚乳酸(PDLL A)共混物的结晶行为。
结果表明,PP DO /PDL LA 复合物的DSC 曲线具有两个明显不同的T g ,分别与其均聚物的T g 相对应,说明二者是不相容的,同时P DLLA 的加入并未明显影响PPDO 的晶体结构,同时P DL LA 的存在提高了PPDO 的结晶度,并显著加速了PPDO 的结晶过程。
关键词:聚对二氧环己酮;外消旋聚乳酸;共混;结晶中图分类号:O631.1+3 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2009)11-0072-04收稿日期:2008-10-28基金项目:中国科学院/西部之光0人才培养计划项目通讯联系人:熊成东,主要从事生物医学材料研究, E -mail:xcd1633@聚对二氧环己酮(PPDO)属于脂肪族聚醚酯,是一种典型的生物可降解材料,具有优良的可水解性和优异的生物降解性、生物相容性、生物可吸收性[1]。
外消旋聚乳酸(PDLLA)是另一种无定型的可生物降解材料,已经被美国FDA 认可为可植入体内的生物材料,具有较好的力学强度、弹性模量和热成型性[2]。
结晶特性对于聚合物及其复合材料的物理、力学及其它性能具有重要影响,然而目前国内外文献中尚无有关PPDO/PDLLA 共混物结晶行为的相关报道。
聚对二氧环己酮_聚乙二醇两亲性聚合物共网络的合成与表征
摘
要
以辛酸亚锡为催化剂, 季戊四醇( PTOL ) 为 引 发 剂, 引 发 对 二 氧 环 己 酮 ( PDO ) 单 体 开 环 聚 合, 合成了
以 PTOL 为核的四臂聚对二氧 环 己 酮 ( 4s-PPDO ) . 通 过 直 接 将 4s-PPDO 预 聚 物 和 聚 乙 二 醇 ( PEG ) 于 熔 点 以 惰性气体保护下与偶联剂甲苯二异氰酸酯( TDI ) 交联共聚得到 聚 对 二 氧 环 己 酮 / 聚 乙 二 醇 ( PPDO-b -PEG ) 上、 两亲性共网络聚合物( PPDO-PEG APCNs ) . 研究了两亲性聚合物共网络结构 、 配比组成 、 溶剂种 类 等 对 聚 合 物 结果表明 APCNs 在不同类型的溶剂中表现出不同的溶胀行为, 可以通过调节 偶 联 剂 的 用 量 及 溶胀率的影响, PPDO / PEG 的投料比来满足不同的实际需求 . 通过示差扫描量热分析( DSC ) 详 细 研 究 APCNs 的 结 晶 性 能, 证 实交联反应降低 APCNs 的结晶度和结晶尺寸 . 关键词 两亲性聚合物共网络,聚对二氧环己酮,聚乙二醇,生物降解
[ 13 ]
. Hanko 等 将 具 有 纳 米 相 分 离 的
[ 3 ,4 ]
PHEA-l -PDMS APCNs 作 为 光 化 学 和 生 物 化 学 传 感器 的 多 用 途 基 体 ; Rimmer 等 研 究 了 多 种 APCNs 在细胞生长支架 中 的 应 用[5 ,6 ]. Tiller 等 研 结 究了将过氧化物酶包埋在 APCNs 的亲水区中, 果表明亲水 /疏水相界面的增大同时增加了酶的 活性和稳定性 子活性聚合
[ 16 ]
. APCNs 体 系 的 主 要 合 成 方 法 包
穴位埋线使用的不同材料及禁忌症
穴位埋线使用的不同材料在不断的临床实验及经验中发现虽然铬制羊肠线曾作为埋线材料被广泛使用。
但是组织反应大,埋线处容易出现红肿、疼痛、肤温升高、局部组织坏死形成腔道等不良反应。
而产生这种反应的主要原因为异型蛋白引起的严重组织反应,导致机体过敏以及各种原因所致的机体消除率和材料降解速率不平衡。
随着埋线疗法在临床中不断地应用,埋线材料也在不断更新,在穴位埋线发展过程中埋线材料也从铬制羊肠线发展到各种人工合成材料。
聚乙丙交酯(PGLA)[12]是聚乳酸和聚羟基乙酸按照一定比例共聚而成的一种新型生物材料。
最终产物以二氧化碳和水的形式排出体外,经尿液排出的原型聚合物很微量,体内没有蓄积现象。
PGLA是人工合成纤维,组织反应较小,不易引起免疫排斥反应,而且具有较好的柔韧性和降解性,无刺激,吸收快等优点。
刘慧敏[13]的聚乙丙交酯新型埋线材料[14]与羊肠线的临床应用比较中,选取150例患者随机分为观察组和对照组,结果显示PGLA作为新型埋线材料,与传统羊肠线相比疗效无显著优势。
但是羊肠线的物理性刺激较PGLA强,更容易产生炎症反应。
因此在临床应用中PGLA更适合广泛使用。
聚乙醇酸(PGA)缝合线基本成分是化学合成聚乙二醇酸,表面覆盖具有惰性、无抗原性和不热解性的聚内酰胺—硬脂酸钙涂层。
PGA纤维强度较高,延伸度适中,无毒,生物相容性好,组织反应极微,最终产物为二氧化碳和水,在体内可完全降解并充分吸收、代谢。
聚对二氧环己酮(PPDO)埋线是新兴生物可降解材料。
PPDO可用于长期埋线治疗。
PPDO在体内降解时间较长,因此在体内穴位注入后,具有更长效的刺激作用,可完全分解为二氧化碳和水。
PPDO具有强度高、组织反应小,在体内强度保持率大等特点,在临床上已经广泛应用。
规范操作按照穴位埋线操作步骤与方法进行,严格无菌操作。
令患者仰卧,暴露埋线处,在埋线处画十字定位,用0.5%的碘伏在施术穴位处由中心向外环行擦拭或采用碘酒擦拭、酒精脱碘的方法进行皮肤消毒。
可吸收缝合线简介
可吸收缝合线简介一、缝合线简介医用缝合线是一种用于人体手术缝合的线型资料,根据生物降解性能,可分为非吸收缝合线(金属线、棉线、聚酯、聚丙烯等)和可吸收缝合线(羊肠线、聚乙交酯等);从其物理形态来看,可以分为单股和多股;根据原资料的来源分为天然缝合线(动物肌腱缝线、羊肠线、蚕丝和棉花丝线)和人工合成缝合线(尼龙、聚乙烯、聚丙烯、PGA、不锈钢丝和金属钽丝);根据医生手法,还可分为普通线和倒刺线。
天然可吸收线是由健康哺乳动物的胶原或人工合成的多聚体制备而成,通过人体内酶的消化来降解缝线纤维。
人工合成的可吸收性缝线则先是通过水解作用,使水分逐渐渗透到缝线纤维内而引起多聚体链的分解。
与天然的可吸收性缝线相比,合成的可吸收性缝线植入后的水解作用仅引起较轻的组织反应。
由于天然肠线有抗原性、组织反应较强以及收速率难测等缺点,人们致力于研制人工合成的可吸收性缝线。
主要包含聚乳酸(PLA)缝合线、聚乙醇酸(PGA)缝合线、聚乳酸乙醇酸酯(PLGA)缝合线、聚对二氧环已酮(PPDO)缝合线等,应用范围广泛,从胸腹部伤口缝合以至眼科手术中的应用等。
二、HS产品优势PPDO可吸收缝合线是由聚对二氧环已酮(PPDO)资料纺制而成的一种单股结构可吸收缝合线,具有良好的物理机械强度、化学稳定性、生物相容性和平安性,可生物降解,易于加工成型等优点,是目前唯一可提供最长伤口支持时间的可吸收缝合线,是医用缝合资料领域的新产品。
1. 单丝结构概况光滑圆顺,克服了编织结构缝合线概况磨擦系数大而导致缝合时易损伤组织的缺点;穿透性强,能顺滑穿透组织,使组织准确对合,不造成损伤。
最适宜采取连续缝合技术的手术。
2. 单丝结构在缝线资料上防止了细菌的栖身,消除了因缝线而引起的感染。
3. 具有优良的强度和韧性,抗拉强度大,对伤口的支持力时间长,在组织中坚持的强度比其它可吸收缝合线大一倍,手术四周后仍坚持原强度的50%以上。
这一特性使它最适用于愈合较慢组织的缝合,如筋膜闭合、骨科、腹部缝合以及糖尿病患者、癌症患者、肥胖患者的手术。
星形脂肪族聚酯的研究进展
・
6 6・
绵 阳师范学 院学报 ( 自然科 学版 )
第2 7卷
2 星 形 脂 肪族 聚 酯 的合 成
脂肪族聚酯一般由内酯开环聚合而成, 辛酸亚锡是常用的催化剂 , 关于辛酸亚锡催化内酯或交酯开环 聚合 的机理, 目前为止还存在许多争论 , 到 尚没有一种机理得到一致 的认可。许多研究结果表明 j : SO t nc 2在与单体分子相互作用前首先与醇分子中的羟基进行反应形成锡烷氧化合物 , 然后再引发单体分 子实现开环反应, 因此采用合适 的醇类可制备相应的星形聚合物。对 比其它星形聚合物的制备 , 星形脂肪 族 聚酯 的合成 比较简单 、 有效 , 一般采用 “oe is 的方法进 行 合成 。 cr —f t r” 关于星形脂肪族聚酯的合成 , 已经有很 多报道 , 中大多 以多羟基 醇为引发剂进行 合成。Km SH 其 i 等[ 在 19 】 刀 92年就首先报道了以季戊四醇为引发剂 , 辛酸亚锡为催化剂 , 0℃时 L L 1 3 — A的本体聚合 , 聚合 物分子量随着[ 单体] [ / 引发剂 ] 的增加而线性增加 , 具有活性聚合 的特征 , M N R表 明, 单体 ] [ 当[ / 引发 剂] 大于 3 时 , 2 所得到的产物为四臂星形高分子。Avn oan 等¨ r iyn i at s 引以丙三醇( L 为引发剂, G) 以辛酸亚 锡或 四苯 基锡 为催化剂 , 成 了具 有 三臂 的星形 P L 合 L A。Kroe 0 ohnn等 以具有 不 同羟基 数 的 多元 醇苯 甲 醇 、, 14一丁二 醇 、 季戊 四醇和 聚丙三醇 一 6和聚丙 三醇 一l 0为引发 剂 , 酸亚锡 为催化剂 , 辛 合成 了具 有不 同 臂数 的星形 P L ( 2 , D A 图 ) 并且发 现随着 引发剂 中羟 基数 目的增加 , 聚合反 应 的速 度 随之加 快 。 研究 者们 还发现 , 了多 羟基醇外 , 他一些 含有羟 基或 氨基 基 团的物 质也 可 以做 为引发 剂 引发 聚合 除 其 反应, r n oan 等 以氨基羟甲基丙二醇 ( H D 或氨基丙二醇( P ) A v iyn i at s AP) A D 为引发剂和辛酸亚锡为催化 剂 , 10℃下研究 了 L—L 的本体 聚合 , 在 3 A 而且 发现 合 成 的聚合 产 物 的结 晶形 态 和 L A 和 A D或 A D L HP P 的比例有很大关系, I A P L A/ H D或 L A A D大于 3 L/P 2时 , 所得聚合物为半结晶状态 , 当 L A A P 而 L / H D或 L A D小 于 3 I P 2时 , 所得 聚合物呈 无定 型状 态 。Y a z等 ¨首先 合 成 了化合 物 N P ( C H unW O 一P— C H 并且以它为引发剂, HO ), 以辛酸亚锡为催化剂 , 合成 了具有六臂的星形 P uA和 PJ , D I A 它们的分子 上 量均随着[ 单体] [ / 引发剂 ] 的比例增加而增加。由此可见 , 通过选用适当的小分子多羟基或氨基物质做引 发剂, 可以控制星形聚合物的臂数, 而通过调节单体和引发剂的比例, 便可以控制星形聚合物的分子量。 另外 , 关于星形脂肪族共聚酯的合成也有很多报道。z .K J h . 等 把季戊 四醇( 或三 乙醇胺) 做成钾 盐, 6 在 O℃ 一 5℃引发环 氧 乙烷 ( O) 7 E 合成 了 P O大分 子 引发剂 , E 进而 以辛 酸 亚锡 为催 化剂 , 10℃ 下 在 6 引发 D, L—L A聚合 , 合成 了三臂或 四臂 的星形 P O—b—P L—L E D, A嵌 段 共 聚物 。D n ,C M. og . 等 以季 戊 四醇 和三羟 甲基丙烷 为引发 剂 , 首先合 成了含 端 羟基 的 星形 P L大分 子 引发 剂 , C 然后 引发 D, 3一甲 L一 基 乙交酯 ( ) 合 物 , 备 了 具有 三臂 或 四臂 的 星 形 嵌 段 共 聚物 ( C MG 聚 制 P L—b—D, L—P G 5 。CiC L A 0) a 等 首先 合成 了具有 端羧基 的 P O, E 然后 以季戊 四醇为 引发 剂 , 酸亚锡 为催 化剂合成 了四臂 星形 P 辛 uA, 最后把制备得到的端羧基 P 0 四臂星形 P E、 uA和二环己基碳二亚胺( C )4 二 甲基氨基吡啶( M A
硕士论文--PCL及mPEG-PCL嵌段共聚物微球的研究
上海交通大学硕士学位论文PCL及mPEG-PCL嵌段共聚物微球的研究姓名:刘丽波申请学位级别:硕士专业:药剂学指导教师:郭圣荣20090101PCL及mPEG-PCL嵌段共聚物微球的研究摘要聚己内酯(PCL)作为一种可生物降解性高分子,具有良好的生物相容性,同时也具有优良的药物通透性,可以用于药物的缓控释载体,近年来在药物输送系统研究中成为一个热点。
本文首先以PCL 作为载体材料,5-氟尿嘧啶(5-Fu)为模型药物,采用S/O/W乳化溶剂挥发法制备微球,考察了微球制备工艺中药物分散方法与油相溶剂的挥发速度对微球包封率的影响。
将微球筛分后考察不同粒径微球的载药量及体外释药行为,并用扫描电子显微镜观察释药前后微球的表面形态。
结果表明采用优化工艺条件,制得平均包封率为69.3 %的微球;药物缓释达9 d以上,释药前后微球表面形态无明显变化。
说明S/O/W乳化溶剂挥发法制备得到包封率较高、具有缓释特性的5-Fu PCL微球。
为了进一步改良PCL的性质,本文以单甲氧基聚乙二醇(mPEG)引发己内酯(CL)单体开环聚合得到一系列mPEG-PCL两亲嵌段共聚物,1H NMR和GPC结果表明所合成的共聚物具有预期的结构。
以mPEG-PCL嵌段共聚物为载体材料,5-Fu为模型药物,采用S/O/W乳化溶剂挥发法制备微球,采用mPEG含量低的共聚物为载体制得载药量为7.93%,包封率为39.65%的微球。
其体外释药在24 h内接近100%。
电镜照片表明mPEG能对微球表面起到一定的修饰作用,并且mPEG也能够加快释药速度。
对于高mPEG含量的嵌段共聚物则采用O/O乳化-溶剂挥发法制备微球,用显微镜观察了微球的整个形成过程,并考察了温度、乳化剂浓度、材料浓度、不同材料、不同分散相/连续相比例等各种因素对成球的影响,得到制备mPEG-PCL嵌段共聚物微球的最佳条件。
关键字:己内酯,聚乙二醇-聚己内酯,微球,5-氟尿嘧啶,乳化溶剂挥发法Study on PCL and mPEG-PCL MicrospheresABSTRACTIn recent years, poly (ε-caprolactone) (PCL), a biodegradable polymer, is widely used as sustained and controlled drug release carrier, due to its excellent biocompatibility and drug penetrability. PCL was used as drug carrying material and 5-Fluorouracil (5-Fu) as the model drug to prepare microspheres, by an S/O/W emulsion/solvent evaporation method. The effects of dispersing methods and the evaporation rate of organic solvent on entrapment efficiency were investigated. The microspheres with different sizes were characterized by drug loading, surface morphology and in-vitro drug release. Results showed that Microspheres with average entrapment efficiency of 69.3 % were obtained under the optimized condition. It took more than 9 days for the drug to release completely from the microspheres. There was no obvious change in the surface morphology of microspheres after the drug was completely released. It could be concluded that 5-Fu loaded sustained release PCL microspheres with high entrapment efficiency were prepared by S/O/W emulsion/solvent evaporation method.To modify the properties of PCL, we synthesized mPEG-PCL amphiphilic block copolymers by ring-opening polymerization of caprolactone using mPEG as macromolecular initiator, which were characterized by nuclear magnetic and GPC (gel penetration chromatogram).Microspheres were prepared with mPEG-PCl as carrier and 5-Fu as model drug by an S/O/W emulsion/solvent evaporation method. It was found that only those copolymers with low mPEG content could form microspheres, which boasted average drug loading of 7.93% and entrapment efficiency of 39.65%. The drug release from these microspheres reached nearly 100% within 24 hours. SEM images showed that mPEG could modify the surface of microsphere to some extent. It could also accelerate the rate of drug release.Microspheres were prepared with other copolymers with higher mPEG content by an O/O emulsion/solvent evaporation method. The whole formation process was observed by optical microscope. Additionally, the effects of temperature, the content of emulsion agent, the sorts of copolymer and the volume ratios of dispersed phase to continuous phase on the preparation ofmicrospheres were investigated and the optimized procedure was formed.KEY WORDS: PCL, mPEG-PCL, microsphere, 5-Fluorouracil, emulsion/solvent evaporation method学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
增容剂对聚对二氧环己酮/聚乳酸复合材料体外降解的影响
t e r a b s o r p t i o n , p H v l a u e nd a m e c h ni a c l a p r o p e r t i e s o f s a m p l e b a r s w e e r e x a m i n i e d i n p h o s p h a t e b u f e e r d s a l i n e ( P B S ) ( p H 7 . 4 4 ) a t
第2 5卷第 3 期 2 0 1 3年 3月
化 学 研 究 与 应 用
C h e mi c a l R e s e a r c h a n d A p p l i c a t i o n
V0 1 . 2 5. No . 3 Ma r ., 201 3
文章 编 号 : 1 0 0 4 - 1 6 5 6 ( 2 0 1 3 ) 0 3 - 0 4 1 9 - 0 4
BAI Ba o . p i ng ' , BAI We i ・ ’ ’ Z HANG Z h i - p i n g 2T ANG C o n g - mi n g 3
, ,
( 1 . D e p a r t m e n t o f C h e m i s t r y , F o r e i g n L a n g u a g e N o r m a l C o l l e g e o f T a i y u a n U n i v e r s i t y , T a i y u a n 0 3 0 0 1 2 , C h i n a ;
摘要 : 以聚对二氧环 己酮与聚乳酸 的无规共 聚物作 为增容剂 , 在聚对二氧环 己酮/ 聚乳酸复合物中添加不同 比 例的增溶剂后 , 在3 7  ̄ C的缓冲溶液 ( p H 7 . 4 4 ) 中, 进行为期八周的体外降解实验 , 定期 观察 其吸水 率与质量损
高分子量聚对二氧环己酮的制备方法
高分子量聚对二氧环己酮的制备方法高分子量聚对二氧环己酮(polyoxymethylene, POM)是一种高性能工程塑料,具有优异的机械性能、热稳定性和耐化学腐蚀性。
本文将介绍一种常见的制备高分子量聚对二氧环己酮的方法。
高分子量聚对二氧环己酮的制备方法主要包括两步:首先是对二氧环己酮的合成,然后是通过聚合反应制备高分子量的聚对二氧环己酮。
对二氧环己酮的合成通常采用酯交换反应或重酮化反应。
其中,酯交换反应是将二甲酸酯和甲醇或乙醇反应得到对二氧环己酮的方法。
重酮化反应则是将二甲酸或其酯与二醇反应得到对二氧环己酮。
这两种方法都能够有效地合成对二氧环己酮。
在对二氧环己酮合成的基础上,通过聚合反应可以制备高分子量的聚对二氧环己酮。
聚合反应通常采用开环聚合或缩聚反应。
开环聚合是通过开环聚合剂将对二氧环己酮分子链的两端连接起来,形成高分子量的聚对二氧环己酮。
缩聚反应则是通过缩聚剂将对二氧环己酮分子链的两端连接起来,形成高分子量的聚对二氧环己酮。
在实际制备过程中,还需要考虑反应条件的控制和催化剂的选择。
反应条件包括反应温度、反应时间、反应物比例等。
催化剂的选择对反应速率和产物品质具有重要影响。
常用的催化剂有金属盐类、有机碱等。
制备高分子量聚对二氧环己酮的方法具有以下优点:首先,该方法能够制备具有较高分子量的聚对二氧环己酮,从而提高了其力学性能和热稳定性。
其次,该方法简单、易于操作,适用于工业化生产。
此外,该方法还具有较高的反应选择性和产物纯度。
高分子量聚对二氧环己酮是一种重要的工程塑料,在汽车、电子、航空航天等领域有广泛应用。
通过合适的制备方法,可以获得高分子量的聚对二氧环己酮,从而满足不同领域对材料性能的要求。
今后的研究中,可以进一步优化制备方法,提高聚对二氧环己酮的性能,并探索新的应用领域。
聚对二氧杂环己烷酮的化学合成
聚对二氧杂环己烷酮的化学合成崔曼曼;龚连生【摘要】背景:聚对二氧杂环己烷酮是脂肪族聚酯的一种,具有优异的生物降解性,独特的醚键还使其具有良好的柔韧性.目的:化学合成聚对二氧杂环己烷酮及最佳条件的探索.方法:以辛酸亚锡作为催化剂,催化对二氧环己酮单体的本体熔融开环聚合,从而合成聚对二氧杂环己烷酮均聚物.以温度、反应时间为正交条件,设计80,100,140 ℃三个温度,和10,20,30 h 三个反应时间,考察温度和反应时间对均聚物的合成效果的影响.结果与结论:以辛酸亚锡为催化剂,催化对二氧环己酮单体的本体熔融开环聚合,成功合成了聚对二氧杂环己烷酮均聚物.从合成出的聚对二氧杂环己烷酮的单体转化率的角度来说,聚合反应最优条件为:反应温度100 ℃,反应时间20 h.%BACKGROUND: Poly(p-dioxanone), as an aliphatic polyester, has its special characters comparing with other aliphatic polyesters. Except for its ultimate biodegradability due to the existence of ester bonds in polymer chains, the unique ether bonds endue it with good flexibility.rnOBJECTIVE: To explore the optimal conditions for chemical synthesis of poly(p-dioxanone).rnMETHODS: Poly(p-dioxanone) was synthesized by ring-opening polymerization of p-dioxanone using stannous octoate as catalyst in bulk at 80, 100 and 140 癈 for 10, 20 and 30 hours. Temperature and reaction time effects on the synthesis of homopolymers were observed.rnRESULTS AND CONCLUSION: The aliphatic homopolymer poly(p-dioxanone) is successfully synthesized by ring-opening polymerization of p-dioxanone using stannous octoate as catalyst in bulk. Based on the monomer conversion rate, the optimal conditions for thesynthesis of homopolymers are 100 癈 for reaction temperature and 20 hours for reaction time.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2012(016)029【总页数】5页(P5423-5427)【关键词】脂肪族聚酯;单体;开环聚合;固相聚合;化学合成;生物材料【作者】崔曼曼;龚连生【作者单位】中南大学卫生部肝胆肠外科研究中心,湖南省长沙市,410008;中南大学卫生部肝胆肠外科研究中心,湖南省长沙市,410008【正文语种】中文【中图分类】R318背景:聚对二氧杂环己烷酮是脂肪族聚酯的一种,具有优异的生物降解性,独特的醚键还使其具有良好的柔韧性。
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第24卷第1期高分子材料科学与工程Vol.24,No.1 2008年1月POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN GJan.2008聚对二氧环己酮和聚乳酸的多嵌段共聚物的合成李 斌,杨科珂,唐松平,朱小兰,周 艳,邱志成,宫 杰(四川大学化学学院,四川成都610064)摘要:以HDI 为偶联扩链剂合成了具有不同分子结构的PPDO 2PLA 多嵌段共聚物。
扩链产物的特性粘数比预聚物有了明显的提高。
对PPDO 2PLA 多嵌段共聚物拉伸性能测试结果显示:随PLA 含量的增加,共聚产物拉伸强度有所提高;所有共聚产物的断裂伸长率与PLA 均聚物相比均有较大程度的提高,最高可达97%,但是共聚组成对其影响不大。
关键词:聚对二氧环己酮;聚乳酸;多嵌段共聚物;扩链中图分类号:TQ316.344 文献标识码:A 文章编号:100027555(2008)0120044203收稿日期:2006205231基金项目:国家杰出青年基金(50525309)和“985”二期资助联系人:杨科珂,主要从事生物降解高分子材料的研究,E 2mail :kkyangscu @ 聚对二氧环己酮(PPDO )和聚乳酸(PLA )均为具有良好生物相容性和生物可降解性的脂肪族聚酯,在医用器械和环境友好材料领域有着很大的发展潜力[1,2]。
然而由于其自身结构因素,各自存在一些缺点,如PPDO 溶解性差,PLA 的韧性差,这些都限制了它们的广泛应用。
若将对二氧环己酮(PDO )和乳酸(LA )进行共聚,则能结合PPDO 的柔韧性和PLA 的高强度,改善PPDO 在溶剂中的溶解性。
目前所有针对PDO 和LA 共聚的研究[3~5],都是以丙交酯为原料进行的,但丙交酯价格昂贵,使得PPDO 和PLA 的共聚物成本较高,而关于PDO与乳酸共聚的研究,还未见报道。
本文首次选用价格便宜的L 2乳酸代替丙交酯与PDO 共聚,用偶联法合成了PPDO 与PLA 的多嵌段共聚物(PPDO 2PLA ),并对反应条件进行了摸索,以及对多嵌段共聚物的力学性能进行了表征。
1 实验部分1.1 材料对二氧环己酮(PDO ):实验室合成;L 2乳酸:纯度85%,湖北省广水市民族化工有限公司;丁二醇:分析纯,天津博迪化工;六亚甲基二异氰酸酯(HDI ):纯度>98%,Sigma 公司。
1.2 PPDO 2PLA 多嵌段共聚物的制备将一定量干燥的PDO 加入反应瓶中,依次加入引发剂丁二醇与催化剂SnOct 2,于80℃恒温油浴中聚合一定时间后得到端羟基聚对二氧环己酮PPDO 2OH ,特性粘数([η])为0.28dL/g 。
按文献[6]报道方法合成端羟基聚乳酸PLA 2OH ,[η]为0.24dL/g 。
将一定量的PPDO 2OH 和PLA 2OH 置于设定温度的恒温油浴中,待预聚物完全熔融并混合均匀后,用注射器加入相应量的HDI ,反应一段时间后,得到多嵌段共聚物PPDO 2PLA 。
合成路线如Scheme 1所示。
1.3 表征1.3.1 核磁共振:采用Varian INOVA 2400核磁共振仪,以TMS 为内标,CDCl 3为溶剂。
1.3.2 特性粘数测定:所有的预聚物和共聚产物都是以苯酚/1,1,2,22四氯乙烷(体积比1∶1)为溶剂,采用乌氏黏度计在30℃恒温水浴中测定。
1.3.3 拉伸性能试验:采用青岛第三橡胶机械厂XK132********型平板硫化机将PPDO 2PLA 模压成薄片,然后用刀具冲压成哑铃型标准拉伸试验样条,用兰光XL W 2500N 电子拉力试验机测试试样的拉伸性能。
Scheme 1 The synthesis route of PPDO 2PLA multiblock copolymers2 结果与讨论2.1 反应条件的优化2.1.1 反应温度对产物特性粘数的影响:Fig 11为反应温度与聚合产物[η]的关系曲线。
从图中可以看出,刚开始随着温度的升高,预聚物链段活动能力强,端羟基与TDI 的反应几率增加,偶联产物[η]随温度的升高而增长明显。
然而在反应的同时,体系中生成的产物也在发生热降解反应。
随着温度进一步升高,热降解反应开始占主导地位,产物[η]反而下降。
本体系最佳的反应温度为150℃。
Fig.1 E ffect of temperature on [η]ofmultiblock copolymers Prepolymers :PPDO 2OH ∶PLA 2OH =1∶1;HDI content :3.15%;Reaction time :20min2.1.2 反应时间对产物特性粘数的影响:Fig 12为反应时间与聚合产物[η]的关系曲线。
从图中可以看出,在反应初期,产物[η]增长很快,20min 后达到了0194dL/g ,再延长反应时间直至120min ,产物[η]基本保持不变。
表明在20min 内端羟基与TDI 的反应已基本完成,反应时间进一步增加,最终偶联产物的特性粘数变化很小,因此在后面的合成中选择的反应时间为20min。
Fig.2 E ffect of reaction time on [η]ofmultiblock copolymersPrepolymers :PPDO 2OH ∶PLA 2OH =1∶1;HDI content :3.15%;Temperature :150℃2.1.3 偶联剂用量对产物特性粘数的影响:Fig 13为HDI 用量与聚合产物[η]的关系曲线。
从图中可以直观地看出,随着HDI 用量的增加,产物[η]也随之增大。
当HDI 用量为5125%(质量分数)时,偶联效果最佳,产物[η]达到2101dL/g 。
之后,随着HDI 用量进一步增加,产物的特性粘数反而开始下降。
这个偶联反应实际上是让HDI 的异氰酸根与预聚物的羟基反应生成氨酯键从而使聚合物分子量扩大,并达到共聚的目的。
体系中HDI 加入量不足,反应不完全,部分产物[η]没有扩大。
在理想反应条件下,当体系中—OH/—NCO 的摩尔比为1∶1时,—NCO 与—OH 完全反应,达到最好的效果,产物[η]达到最大值。
当HDI 加入量过量,多余的—NCO 基团则会对预聚物产生封端作用,故产物[η]随之降低。
事实上,体系中—OH 数量很难准确测定,所以本文通过研究HDI 的用量对偶联产物[η]的影响,找出最佳反应比例。
在该反应体系下,HDI 的最佳用量为5125%。
2.2 PPDO 2PLA 多嵌段共聚物的结构表征54 第1期李 斌等:聚对二氧环己酮和聚乳酸的多嵌段共聚物的合成Fig.3 E ffect of H DI content on [η]ofmultiblock copolymers Prepolymers :PPDO 2OH ∶PLA 2OH =1∶1;Reaction time :20min ;Temperature :150℃Fig.4 1H 2NMR spectra of PPDO 2PLAmultiblock copolymer将扩链产物用苯酚/四氯乙烷溶解,用甲醇沉淀干燥至恒量后进行核磁分析(Fig 14)。
可以看到在图中出现了属于PPDO 结构中三类亚甲基氢的峰,它们的化学位移分别出现在4136(e ),4118(c ),3180(d )处;PLA 的甲基和次甲基的特征峰则分别出现在5118(h )和1158(i )处;同时也出现了来自丁二醇的两类亚甲基氢的峰,其化学位移分别位于4113(b ,g )和1172(a ,f );除此之外,在3115(l )、1149(k )和1133(j )处,还出现了来自HDI 中三类亚甲基氢的峰,说明HDI 参与反应后进入到了聚合物分子链段中,实现了PPDO 2OH 与PLA 2OH 的偶联。
2.3 PPDO 2PLA 多嵌段共聚物的拉伸性能在上述最佳反应条件下,改变两种预聚物间的比例,合成出三种不同组成的多嵌段共聚物,并对其进行拉伸性能的测试,得到的数据列于Tab 11中。
PLA 是一种硬而脆的聚合物,其拉伸强度可达到60MPa ,但其断裂伸长率一般小于10%;而PPDO 的拉伸强度虽然不如PLA ,但其均聚物断裂伸长率可以达到300%以上。
PPDO 2PLA 的拉伸强度与其组分含量密切相关,PLA 含量较多的共聚物,其拉伸强度也较大;共聚物的断裂伸长率较PLA 有较大程度的提高,但随组分含量变化不大。
T ab.1 The mechanical properties ofmultiblock copolymersSamples m (PPDO 2OH )∶m (PLA 2OH )(g ∶g )[η](dL/g )σ(MPa )ε(%)S 213∶1 1.9529.197S 221∶1 2.0135.380S 231∶3 2.1043.081Reaction time :20min ;temperature :150℃;HDI con 2tent :5.25%3 结论以HDI 为偶联剂对PPDO 2OH 和PLA 2OH 进行扩链可得到PPDO 2PLA 多嵌段共聚物,在适宜的反应条件下共聚产物的特性粘数较预聚物有很大的提高。
研究结果显示该反应的最佳合成条件为:20min ,150℃,HDI 用量5125%,共聚产物特性粘数均可达到210dL/g 左右。
对PPDO 2PLA 拉伸性能测试结果显示,随PLA 含量的增加,共聚物的拉伸强度有所提高;所有共聚产物的断裂伸长率与PLA 均聚物相比均有较大程度的提高,最高可达97%。
参考文献:[1] Yang K K ,Wang X L ,Wang Y Z.J.Macromol.Sci.Part C ,2002,42:373~398.[2] Vert M ,Scliwarch G ,Coudane J.J.Macromol.Sci.PartA ,1995,32(4):787~796.[3] Bhattarai N ,K im H Y ,Lee D R ,et al .Polym.Int.,2003,52:6~14.[4] Jarrett P K ,Casey D J ,Peake S Patent ,1992,5,080,665.[5] Bezwada R S ,Shalaby S W ,Newman H D J Patent ,1987,4,643,191.[6] Hiltunen K ,Harkonen M ,Seppala J V ,et al .Macro 2molecules ,1996,29(27):8677~8682.(下转第50页。