ε-己内酯与L-丙交酯共聚物的合成及其电纺丝加工初步研究

 采用辛酸亚锡为催化剂,1,4-丁二醇为引发剂,制备了不同组成、不同分子量的ε-己内酯/L-丙交酯共聚物,并用GPC、FTIR、¹H-NMR、DSC和XRD等分析方法表征了该共聚物的结构.结果表明通过改变初始投料中两单体的比例,可以调节共聚酯的分子结构;调节单体与引发剂的比例,可以调节共聚酯分子量,进而影响到其形态与性质.采用高分子量的共聚物进行电纺丝加工,得到了微米级超细纤维无纺布,由SEM可观察到纤维之间有不同程度的粘结.在孔隙率约为75%左右的情况下,该无纺布的抗拉强度可达6.1 MPa,延伸率为500%.     

具有抗凝性能的肝素化ε-己内酯/L-丙交酯共聚酯的合成及电纺丝加工

以辛酸亚锡为催化剂,1,4-丁二醇为引发剂,制备出ε-己内酯/L-丙交酯共聚酯(PLCL).以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺为缩合剂将肝素连接在PLCL两侧端基上.采用1HNMR技术测定了共聚酯端基的肝素化率;用XPS分析了肝素化后聚酯中N和S含量,利用甲苯胺蓝紫外分光光度计法测定了表面肝素含量,并根据静态接触角测定结果讨论了材料表面的亲水性变化.凝血酶原时间、凝血酶时间和部分凝血活酶时间测试数据表明,肝素化后PLCL的抗凝血性能得到明显改善.探索了该共聚酯进行电纺丝加工的可行性.     

酯交换反应条件对聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)力学性能的影响

以辛酸亚锡催化L-丙交酯(L-LA)和ε-己内酯(ε-CL)通过酯交换反应完成本体开环聚合制得可降解的生物医用材料聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)(PLLCA),其结构和热性能经1H NMR,高效凝胶色谱和差示扫描量热分析表征。研究了酯交换反应条件对PLLCA力学性能的影响,结果表明,提高聚合温度有利于酯交换反应进行,L-LA和ε-CL的平均嵌段长度减小,PLLCA的玻璃化转变温度(Tg)和拉伸强度也随之减小,断裂伸长率则单调增大;增大ε-CL的投料摩尔分数同样有利于酯交换反应的进行,L-LA的平均嵌段长度随之减小而ε-CL的平均嵌段长度则增大,Tg和拉伸强度均随之减小。     

具有抗凝性能的肝素化ε-己内酯/L-丙交酯共聚酯的合成及电纺丝加工

以辛酸亚锡为催化剂, 1,4-丁二醇为引发剂, 制备出ε-己内酯/L-丙交酯共聚酯(PLCL). 以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺为缩合剂将肝素连接在PLCL两侧端基上. 采用 1H NMR技术测定了共聚酯端基的肝素化率; 用XPS分析了肝素化后聚酯中N和S含量, 利用甲苯胺蓝紫外分光光度计法测定了表面肝素含量, 并根据静态接触角测定结果讨论了材料表面的亲水性变化. 凝血酶原时间、凝血酶时间和部分凝血活酶时间测试数据表明, 肝素化后PLCL的抗凝血性能得到明显改善. 探索了该共聚酯进行电纺丝加工的可行性.     

辛酸镁催化L-丙交酯与ε-己内酯共聚及其共聚物结构与性能研究

以无毒性的辛酸镁为催化剂催化L-丙交酯和ε-己内酯本体开环共聚合,制备了一系列不同单体配比的共聚物.首先用1H-NMR跟踪了共聚合单体转化率,显示L-LA聚合速率显著快于ε-CL.用13C-NMR分析共聚物微观结构和计算单体单元平均序列长度(LLLe和LCe),表明聚合过程中酯交换反应导致单元序列结构重新分布.随着反应进行,LLLe急剧下降而LCe逐渐增加后稍有降低,游程数逐渐增大,共聚物无规度提高.反应初期主要是一级酯交换反应,二级酯交换反应导致的CLC序列结构在反应后期才观察到.由Fineman-Ross法计算出L-丙交酯和ε-己内酯的竞聚率分别为rLA=23和rCL=0.22,表明在聚合反应初期L-LA单体优先插入聚合物增长链端,形成LL单元长嵌段结构.共聚物组成显著影响单元序列长度,各序列长度随相应单体加入量增加而增长.二级酯交换系数(TII[CLC])随ε-CL含量增加而增大.对于整个组成范围内,根据竞聚率计算的LLLr值始终要大于聚合产物的LLLe,而LCr计算值小于或接近LCe实验值.因此,共聚物单元序列分布随共聚物投料比和反应时间而改变,趋向于无规分布.以DSC和XRD分析了共聚物热性能和结晶性,表明共聚物结晶性与单元序列长度密切相关.所有共聚物只有一个玻璃化转变温度Tg,符合无规共聚物的Fox方程,说明所得共聚物为无规共聚物,或者说包含有相容性嵌段成分的共聚物.     

合成聚(丙交酯-co-ε-己内酯)的催化剂研究进展

综述了合成聚(丙交酯-co-ε-己内酯)的催化剂的研究进展;针对几种不同类型催化剂的活性、安全性及其对单体催化反应的影响等进行了评述;指出催化剂在内酯开环聚合中所起的关键作用.     

稀土乙酰丙酮盐催化聚合ε－己内酯和丙交酯

稀土乙酰丙酮盐催化聚合ε－己内酯和丙交酯刘建飞，沈之茎，孙俊全（浙江大学高分子科学与工程系杭州３１００２７）关键词ε－己内酯，丙交酯，稀土乙酰丙酮盐，开环聚合聚己内酯和聚丙交酯具有良好的生物相容性，在生物医药领域有广泛用途，因而丙交酯和己内酯的催化开...     

生物降解ε—己内酯／d,l—丙交酯共聚物的合成与表征

采用一种新型的稀土配位化合物Ｙ（ＣＦ３ＣＯＯ）３／Ａｌ（ｉ－Ｂｕ）３为催化剂，制备了不同组成的ε－己内酯／ｄ，ｌ－丙交酯共聚物，并用ＧＰＣ、ＮＭＲ和ＤＳＣ表征了共聚物的结构．结果表明通过改变初始投料中两种单体的比例，可以调节共聚酯的化学结构，而共聚物的形态则受结构影响很大．     

纳米羟基磷灰石-聚(己内酯-丙交酯)共聚物复合材料

通过纳米羟基磷灰石(HA)的羟基引发ε-已内酯(ε-CL)开环聚合,再接枝不同量的丙交酯(LA),制备了HA-P(CL-LA)复合材料.采用TEM、FT-IR、~1H-NMR、~(13)C-NMR等对复合物的结构进行了表征.结果表明:HA在复合物中的分散较均匀,并且保持了原来的针状或棒状形貌;共聚物中n(ε-CL)/n(LA)随着单体投料中n(ε-CL)/n(LA)的增加而增加;样品在制备过程中没有发生丙交酯与己内酯之间的酯交换,只发生了丙交酯自身的酯交换,共聚物中丙交酯链段主要以全同序列为主.     

乙交酯/丙交酯/己内酯三元共聚物的合成及表征

生物降解性高分子具有在生理条件下可以自行降解、最终被降解为单体或成为二氧化碳和水,从而或被机体吸收、或通过代谢途径排出体外的特性,已被广泛用作药物释放体系的载体、手术缝合线、外科手术及组织修复材料等各个方面,是当前生物医用高分子的一个重要分支．脂肪族聚酯由于具有良好生物相容性而成为最引人注意和有发展前途的一类生物降解性高分子,其中聚乙交酯（ＰＧＡ）、聚丙交酯（ＰＬＡ）及丙交酯／乙交酯共聚物（ＰＬＧＡ）是这一类聚酯中应用最为广泛的几种．Ｍｉｌｌｅｒ等［１］研究发现乙交酯（ＧＡ）和丙交酯（ＬＡ）共聚…     

己内酯和丙交酯的微波辅助开环聚合反应

己内酯和丙交酯在异辛酸亚锡存在下经微波辐照 5min可分别获得分子量 1 2 0kg·mol- 1的聚己内酯和 2 2 5kg·mol- 1 的聚乳酸。苯甲酸可作为己内酯微波辅助开环聚合的引发剂 ,所得聚己内酯的分子量达到 44 8kg·mol- 1 。通过混有布洛芬的己内酯的微波开环聚合可直接制备以聚己内酯为基质的药物控释系统。己内酯和丙交酯在微波辐照下的热行为对它们的开环聚合反应有重要影响。     

官能团化己内酯与丙交酯无规共聚物的合成与降解性能

研究了官能团化新型己内酯单体的合成及其与丙交酯无规共聚物的降解性能. 首先, 环己酮和N-异丙基丙烯酰胺通过Michael加成反应合成了2-(N-异丙基酰胺乙烯基)-环己酮; 然后, 以间氯过氧化苯甲酸为氧化剂, 通过Baeyer-Villiger氧化反应, 制备带有酰胺官能团的己内酯单体6-(N-异丙基酰胺乙烯基)-ε-己内酯; 最后, 在异辛酸亚锡[Sn(Oct)₂]的催化下与丙交酯开环聚合, 得到新型己内酯与丙交酯的无规共聚物. 采用¹H NMR, SEC和DSC表征了聚合物的结构和热力学性能. 同时通过黏度法、失重法和SEM对该聚合物的降解性能进行了表征. 结果表明, 该共聚物的降解速率明显增快, 材料降解2个月后, 材料的质量损失达到28.1%, 特性黏度降低近40%.     

新型功能性环状聚(ε-己内酯-co-α-氯代-ε-己内酯)的合成

借助活性开环聚合反应和紫外光辐照下的分子内交联反应合成新型功能性环状聚(ε-己内酯-co-α-氯代-ε-己内酯)(cP(εCLcoαClεCL)).首先,利用Baeyer-Villiger氧化法将α-氯代环己酮在间氯过氧苯甲酸(mCPBA)的作用下制得功能性单体α-氯代-ε-己内酯(αClεCL).然后,功能性单体αClεCL和ε-己内酯(εCL)在环状引发剂2,2-二丁基-2-锡-1,3-二氧环庚烷(DSDOP)的作用下,进行活性开环聚合反应获得活性环状无规共聚酯(LCP(εCLcoαClεCL))前体,该前体的分子量可以通过改变单体与引发剂的摩尔配比来控制.当单体完全转化后,该活性环状前体再引发反应性单体α-(1-丙烯酰氧乙基)-ε-己内酯(αAEεCL)进行嵌段聚合反应,合成了在活性中心附近带有不饱和双键的功能性环状共聚酯,即活性环状聚(ε-己内酯-co-α-氯代-ε-己内酯)-b-(α-(1-丙烯酰氧乙基)-ε-己内酯).最后该活性环状共聚酯在紫外光辐照下,反应性单体单元中的双键发生分子内交联反应,制得稳定的不含有机锡的新型功能性环状无规共聚酯cP-(εCLcoαClεCL)(M n,NMR=32400).采用SEC,NMR以及DSC等技术对聚合物的结构和性能进行表征,SEC和黏度表征结果显示新型功能性cP(εCLcoαClεCL)与分子量相同的线型共聚酯相比具有较小的动态力学体积,DSC表征结果显示共聚酯环化的结果使其熔点和结晶度下降.该方法的突出特点是能够高效地合成具有高分子量的环状聚合物.     

乙交酯、L-丙交酯均聚物及其共聚物的制备和性能研究

以辛酸亚锡为催化剂、1,4-丁二醇为引发剂,在高温、高真空条件下本体熔融开环聚合制备了聚乙交酯(PGA)、聚L-丙交酯(PLLA)及其不同比例的共聚物(PLGA).通过红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)对聚合物的结构进行了表征,用乌氏黏度计、凝胶渗透色谱仪(GPC)、示差扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、X射线粉末衍射仪(XRD)、流变仪等对聚合物的特性黏数、分子量与分子量分布、热性能、结晶性、流变性能进行了研究.结果表明PLGA和PLLA具有较高的分子量和窄的分子量分布;PGA、PLLA、PLGA均具有较高的热稳定性,随着PLGA中PGA单元的增加,分解温度逐渐升高.直接熔融合成的PGA在各有机溶剂中溶解性都不理想,用二甲基亚砜(DMSO)重结晶后的PGA在六氟异丙醇(HFIP)中的溶解度增大;PGA、PLLA具有较高的结晶度,而PLGA以非晶态存在,DMSO重结晶后的PGA的结晶度降低.PGA、PLLA、PLGA的熔体均是剪切变稀流体,但PGA、PLLA具有较高的储能模量,PLGA具有较高的损耗模量.相对于PGA和PLLA,无规共聚的PLGA易纯化,并且柔性较好,更易加工,因此PLGA是更适宜的生物可降解材料.     

由活性大分子环状前体合成环状聚ε-己内酯接枝聚L-乳酸

由2,2-二丁基-2-锡-1,3-二氧环庚烷引发ε-己内酯开环聚合制得环状聚ε-己内酯(3);3与活性单体α-(1-丙烯酰氧乙基)-ε己内酯反应,合成了活性环状聚ε-己内酯(5);5在UV辐照下发生分子内交联反应制得活性大分子引发剂6;6引发L-丙交酯接枝共聚合制得环状聚ε-己内酯接枝聚L-乳酸,其结构经NMR,SEC和DSC表征。     

ε-己内酯与环氧丙烷嵌段共聚合研究

The polymerization of e-caprolactone (CL) or propylene oxide (PO) with tetra-phenylporphyrin (TPP)-diethylaluminium chloride (et₂AlCl) as catalyst in toluene gives the polymer with narrow molecular weight distribution and is living polymerization in nature.From the living polymerization of CL or PO the block compolymers of PCL-PPO or PPO-PCL were prepared, The M, and Mw/Mn of homo-or copolymers were determined by GPC and showed that the M, increased linearly with the increase of conversion and the value of Mw/Mn was 1.19-1.25,indicating the narrow distributi-on of the molecular weights. The ratio of CL/PO (mole/mole) in the block copoly-mers were estimated by GPC or NMR spectroscopy.     

L-丙交酯与环氧氯丙烷共聚物的合成与表征

以系列烷基铝为催化剂,制得丙交酯与环氧氯丙烷的共聚物。分别考察了Al(Oct)_3、Sn(Oct)_2·4Al(Oct)_3、Al(Oct)_3·0.5H_2O、AlEt_3、AlEt_3·0.5H_2O催化下聚合的情况,结果表明:认为在烷基铝的催化下,丙交酯和环氧氯丙烷可以共聚,其中部分水解烷基铝催化效果较好。聚合反应的最佳温度为100℃。在此温度下,随着反应时间的增加,共聚物的分子量和产率皆提高。环氧氯丙烷用量增加,聚合物的产率和分子量呈下降趋势。用~1H-NMR、GPC、DSC对产物进行测试和表征。     

L-丙交酯-β-苹果酸共聚物的体外降解及细胞亲和性研究

研究了具有功能侧基的新型生物降解高分子——— [聚 (L 丙交酯 co β 苹果酸 ) ](PLMA)在pH 7 4的磷酸缓冲溶液中的降解和鼠的 3T3成纤维细胞在共聚物膜表面的贴附及生长 .研究了不同组成的共聚物在降解过程中的失重、表面形貌、组成及分子量变化 ,发现PLMA为本体降解 ,共聚物中苹果酸含量的提高可以加速降解 ,降解过程中聚苹果酸 (PMA)链段附近的酯键先水解断裂 .鼠的 3T3成纤维细胞在聚L 丙交酯 (PLLA)均聚物和苹果酸含量为 4mol% ,8mol%和 13mol%的共聚物膜上培养 5h ,细胞贴附率分别为 4 3%、71%、80 %和 4 3% .3T3成纤维细胞在苹果酸含量为 4mol%和 8mol%的共聚物膜上的生长情况好于在PLLA均聚物和苹果酸含量为 13mol%含量的共聚物膜上的生长 .     

d,l-聚丙交脂、l-聚丙交酯与ε-聚已内酯之间的酯交换

本文采用的两种共混方式即熔融辗压共混与去溶剂共混,在添加与不添加催化剂Ti(OBu)_4·BF_3·OEt_2两种情况下于150℃都观察到两种均聚物的明显降解。共混d,l-聚丙交酯(d,l-PLA)/ε-聚已内酯(ε-PCL)时,d,l-PLA降解速率大于ε-PCL~(13)C-NMRDSC谱图证明它们间无明显的酯交换发生;在与上述相同条件下,共混l-PLA/ε-PCL时,~(13)C-NMR及DSC谱图都证实了发生明显酯交接,生成了共聚物。共聚物的摩尔组成由~1H-NMR加以测定,由精细~(13)C-NMR谱图计算出共聚物中l-LA与ε-CL平均链段长度。DSC表征了该共聚物的结晶情况。其结果与上述二者的分析完全一致。