新型官能团化聚己内酯的研究进展

聚己内酯(PCL)是一种具有良好药物透过性的可生物降解的脂肪族聚酯,是一类优良的药物载体.由于其结晶性强,亲水性差,生物降解速度慢,限制了其在组织工程等生物医用领域更广泛的临床应用.在PCL主链上引入功能性官能团既可有效地降低其结晶性、改善其亲水性、调控其降解速率,同时又可通过反应性官能团进行进一步的化学改性或生物活性化修饰,已成为生物可降解材料新的研究热点.本文综述了含侧基官能团己内酯单体的合成及其聚合反应,简要介绍了侧基官能团对聚己内酯性能的影响.     

官能团化聚己内酯的合成与表征

通过分子结构设计合成了新型含有侧基官能团的聚己内酯材料.首先,通过亲核加成反应,由溴乙酸乙酯与烯胺合成2-乙氧甲酰甲基环己酮;然后以间氯过氧化苯甲酸为氧化剂,通过Baeyer-Villiger氧化反应,得到带有官能团的己内酯单体,6-乙氧甲酰甲基-ε-己内酯;该单体在异辛酸亚锡(Sn(Oct)2)的催化下,本体开环聚合得到相应的均聚物及其与ε-己内酯的共聚物.采用1H-NMR、13C-NMR、GPC和DSC表征了聚合物的结构和热力学性能.随着6-乙氧甲酰甲基-ε-己内酯在共聚物中的含量增加,共聚物的分子量降低,同时熔点和熔融焓也随之降低.     

反应挤出合成带不饱和官能团端基的聚己内酯

用带双键官能团的2-烯丙氧基乙醇与四丙醇钛酸酯进行酯交换,可合成用于ε-己内酯配位开环聚合的钛化合物引发剂;利用此引发剂,引发ε-己内酯聚合得到了分子链一端为双键的功能化聚己内酯.研究了物料配比和反应温度对聚合转化率和速率的影响,进而在双螺杆挤出机中实施快速本体聚合,合成了带活性双键的功能化聚己内酯.引发剂和聚合物的化学结构由 1H-NMR予以表征,GPC测定的结果表明聚合物的分子量与物料摩尔比相关.     

含侧羧基官能团的聚(ε-己内酯)降解性能的研究

在异辛酸亚锡催化下, ε-己内酯与官能团化ε-己内酯单体6-(乙酸苄基酯基)-ε-己内酯(BCL)开环共聚合成含有侧乙酸苄基酯基的ε-己内酯/6-(乙酸苄基酯基)-ε-己内酯共聚物(PCL-co-PBCL). 然后通过钯/碳催化加氢脱除PCL-co-PBCL的苄基保护基, 得到含侧乙羧基官能团的ε-己内酯/6-乙酸基-ε-己内酯共聚物(PCL-co-PCCL). 研究了两种聚合物的力学性能、表面亲水性及其在37 ℃温度下在不同pH值的缓冲溶液中的降解行为. 实验结果表明: 侧基官能团, 尤其是侧乙羧基官能团的引入可明显改善聚己内酯的亲水性和降解性, 且降解速度可通过控制聚合物中官能团的含量来进行调节.     

聚己内酯、聚环氧丙烷大单体制备及其与甲基丙烯酸正丁酯共聚合

聚己内酯、聚环氧丙烷大单体制备及其与甲基丙烯酸正丁酯共聚合曹维孝，管治斌，江必旺，冯新德（北京大学化学系北京１００８７１）关键词大单体，聚己内酯，聚环氧丙烷以四苯基卟啉氯化铝（ＴＰＰＡＩ－Ｃｌ）与甲基丙烯酸－β－羟基两酯（ＨＰＭＡ）制备的活性开环催化...     

聚己内酯-聚铵盐抗菌材料的制备

通过开环聚合(ROP)和原子转移自由基聚合(ATRP)制备了一类聚己内酯-聚阳离子酯嵌段共聚物(LPCL-b-PJDMA).聚合物的制备通过四步反应合成:(1)月桂醇引发开环引发ε-己内酯合成LPCL;(2)以2-溴异丁酰溴(BIBB)封端LPCL制备大分子引发剂;(3)用氯乙酸甲酯对甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMA)进行季铵化反应制备阳离子小分子(命名为JDMA);(4)用五甲基二乙基三胺(PMDETA)/溴化亚铜为催化剂,催化不同链段数的LPCL与JDMA发生ATRP反应制得LPCL-b-PJDMA.通过核磁氢谱(1H-NMR)对聚合物的化学结构进行表征,确认合成目标产物.利用示差扫描量热仪(DSC)对其热性进行研究,并用水接触角的方法测量聚合物膜亲水性,最后通过测试细菌在聚合物膜上的存活率的方法测定其抗菌性能.结果表明,LPCL与PJDMA共聚后,随着PCL重复单元数增加,共聚物结晶温度相对于纯PCL出现明显的先降低后升高趋势.LPCL-b-PJDMA的亲水性都比纯PCL好,且与LPCL/PJDMA的比例有关.所有的LPCL-b-PJDMA膜对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都具有抗菌能力.     

聚己内酯-天然骨粉生物医用复合材料的制备和性能

采用熔融共混法制备了不同天然骨粉含量的聚己内酯-天然骨粉（PCL-BP）生物医用复合材料,并通过力学实验、表面亲水性分析、差示扫描量热分析和热重分析对复合材料的性能进行了表征。结果表明：随着天然骨粉含量的增加,复合材料的拉伸和弯曲强度先增加后降低,其表面亲水性得以改善。此外,复合材料的结晶温度升高,熔融焓降低,热稳定性...     

聚己内酯-环糊精包合物对聚己内酯结晶行为的影响

采用溶液共混的方法制备了α-环糊精(α-CD)和聚己内酯(PCL)的包合物PCLIC,用X射线衍射和红外光谱对其结构进行了表征,并研究了α-CD、β-CD和PCLC对PCL结晶行为的影响,结果表明线性PCL穿入α-环糊精分子内腔形成了隧道状晶体结构,而且PCLIC对PCL具有明显的异相成核作用,其成核效率比α-CD和β-CD高.     

聚己内酯/聚酯丙烯酸酯共混物的辐射交联及其形状记忆行为

研究了聚酯丙烯酸酯 (PEA)类多官能团物质与聚己内酯 (PCL)共混物的辐射交联效应 .分别考察了多官能团PEA的用量、官能团数目、辐射交联剂量等因素对聚己内酯的辐射交联规律、动态力学性能、形状记忆行为等性能的影响 .结果表明 ,PCL PEA共混物的辐射交联规律不再遵从Charlesby Pinner关系式 ,而是符合陈欣方 刘克静 唐敖庆关系式 .多官能团PEA的加入可以显著提高PCL辐射交联的效率 ;相同剂量时 ,官能团数目越多、用量越大的样品 ,生成的凝胶含量越多 ,强化辐射交联效应越大 .DMA分析表明 ,PCL强化辐照交联后的弹性模量和耐热性能显著提高 .强化交联PCL在其熔点以上都呈现出高弹态平台 ,可以实现形状记忆 .且交联度较高 ,形状记忆恢复速率较快 .     

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%.     

聚己内酯微粒的生物降解行为

由于微包囊药物制剂具有降低药物毒副作用、防止药物失活、减少服药次数以及靶向给药的效果,从而既可提高病灶部位的药物浓度,又可减小对机体其它部位的损伤,因此成为较理想的药物释放体系,以至目前在药物释放体系中,微包囊药物释放体系得到了广泛的应用．生物降解性高分子是理想的药物包裹材料,由于它在药物释放完毕后可以在体内降解、而后被机体代谢或吸收,不需再手术取出,因此,用高分子微包囊药物释放体系治疗癌症等疑难病症正在成为国际上共同的研究热点［１］．聚己内酯（ＰＣＬ）是兼具良好力学性能和药物通透性能的生物降解…     

1,6-己二醇选择氧化内酯化制备ε-己内酯

ε-己内酯是合成聚己内酯(PCL)等聚合物的关键单体,相关高分子材料具有良好的生物降解性和兼容性,在生物医药、环保材料等领域具有重要应用。ε-己内酯的绿色廉价制备是制约这类材料广泛使用的重要因素,其中1,6-己二醇选择氧化内酯化制备ε-己内酯有待进一步发展。本文分析对比了环己酮Baeyer-Villiger氧化法和1,6-己二醇氧化内酯化法制备ε-己内酯的优缺点,按照反应体系中是否加入电子受体(氧化剂)分类介绍了国内外1,6-己二醇选择氧化内酯化制备ε-己内酯相关的研究进展,并对相应反应体系、所用催化剂的优缺点进行了评述,最后对该转化过程的发展趋势进行了展望。     

聚己内酯接枝淀粉纳米晶的制备

通过异氰酸酯与端羟基聚己内酯反应制备端异氰酸酯基预聚体,再接枝到淀粉纳米晶表面,制备了端基分子量可控的聚己内酯接枝淀粉纳米晶。分别用FTIR和1H NMR对所制备的聚己内酯接枝淀粉纳米晶进行表征,结果表明,有少量聚己内酯接枝到淀粉纳米晶表面。XRD结果表明,接枝了少量聚己内酯后的淀粉纳米晶的晶型和结晶度与未接枝的淀粉纳米晶基本一致。聚己内酯接枝淀粉纳米晶的熔融温度由115℃左右提高到122℃左右,并且温度范围变宽。浸润性实验表明,聚己内酯接枝淀粉纳米晶与水不浸润,其表面已具有疏水性。聚己内酯仅接枝在淀粉纳米晶的表面,改善了淀粉纳米晶表面的疏水性能和与聚酯类聚合物的界面相容性。聚己内酯接枝淀粉纳米晶有望用于可降解聚酯类高分子材料,如聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等,改善其力学性能和生物降解性能等。     

聚己内酯接枝淀粉纳米晶的制备

本文通过异氰酸酯与端羟基聚己内酯反应制备端异氰酸酯基预聚体,再接枝到淀粉纳米晶表面,制备了端基分子量可控的聚己内酯接枝淀粉纳米晶。分别用FTIR和1HNMR对所制备的聚己内酯接枝淀粉纳米晶进行表征,结果表明有少量聚己内酯接枝到淀粉纳米晶表面。XRD结果表明,接枝少量聚己内酯的淀粉纳米晶的晶型和结晶度基本不变。聚己内酯接枝淀粉纳米晶的熔融温度由115℃左右提高到122℃左右,并且温度范围变宽。浸润性实验表明,聚己内酯接枝淀粉纳米晶与水不浸润,其表面已具有疏水性。聚己内酯仅接枝在淀粉纳米晶的表面,改善了淀粉纳米     

辐照对聚己内酯结构和性能的影响

研究了γ 辐照对不同分子量的聚己内酯 (PCL)的力学性能、热性能、结晶行为的影响 ,在此基础上 ,研究了辐射交联后的PCL的形状记忆行为 .研究结果表明 ,PCL的分子量越大 ,辐射交联所需的凝胶化剂量越低 .溶胶分数S +S1 2 与 1 D的关系很好地符合Charlesby Pinner关系式 ,说明PCL的辐射交联属于无规交联 .剂量对PCL的力学性能影响显著 ,剂量越大 ,抗张强度和断裂伸长率下降越多 ,但分子量较高的PCL的抗张强度受剂量的影响较小 .DMA分析表明 ,聚己内酯辐照交联后的弹性模量和耐热性能显著提高 .交联度较高的PCL表现出高弹态 ,可以拉伸 ,并具有较好的形状记忆行为 .DSC分析表明 ,辐射交联使PCL的结晶度有所增加 ,但也使结晶熔点有所降低     

聚ε-己内酯/聚吡咯电纺膜的制备与性能

以吡咯(Py)和聚ε-己内酯(PCL)为原料、氯仿为溶剂,并掺杂一定量的十二烷基硫酸钠制备电纺膜,利用三氯化铁的氧化作用原位生成聚吡咯(PPy).对所得到的PCL/PPy电纺膜用红外光谱进行表征,在扫描电镜和透射电镜下观察纤维形貌,并测定力学性能和体积电阻率.结果表明,所生成的PPy以纳米粒子形式附着在电纺纤维表面,随着Py相对于PCL的质量百分含量由0增加到20%,PCL/PPy电纺膜的纤维直径从(730±341)nm逐渐下降至(325±84)nm;膜的拉伸模量和拉伸强度由不含Py的(25.7±0.8)MPa和(2.48±0.14)MPa分别增加至含有20%Py的(48.4±7.6)MPa和(5.05±0.59)MPa,断裂伸长率由(129±27)%下降至(86.2±9.1)%;体积电阻率降低了2～3个数量级.该PCL/PPy电纺纤维膜以期可作为电活性材料用于功能或生物医用领域.     

聚己内酯/聚丁内酰胺电纺纤维的制备及性能

通过溶液静电纺丝法制备了聚己内酯/聚丁内酰胺（PCL/PBL）电纺纤维膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、水相接触角测量仪、原子力显微镜（AFM）、能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、热重分析仪（TGA）、差示扫描量热仪（DSC）、电子万能拉力机对PCL/PBL电纺纤维的形貌、亲疏水性、结晶性能、热性能及力学性能进行了研究。结果表明,随着PBL含量的增加,纤维直径增大、分布变窄,且纤维膜的亲水性明显改善;PCL与PBL有一定相容性,PCL/PBL电纺纤维膜的结晶度高于PCL或PBL均聚物电纺纤维膜,并随PBL含量增加而提高;PCL/PBL电纺纤维膜中PCL熔点随PBL含量增加而略有增加,PBL组分的熔点则基本不变。两组分的结晶温度和纤维膜热稳定性均随PBL含量增加而降低。PBL的加入使电纺纤维膜的力学性能明显提高。     

聚环氧乙烷-g-聚己内酯两亲性接枝共聚物的合成及药物释放行为

通过环氧丙醇(GL)与环氧乙烷(EO)的阴离子顺序开环聚合制备了水溶性嵌段共聚物PEO-b-PGL, 以PGL嵌段每个重复单元的侧羟基为引发点进一步引发ε-己内酯(CL)的开环聚合, 合成了结构规整的以聚环氧乙烷(PEO)为主链的两亲性接枝共聚物(PEO-b-PGL-g-PCL). 研究了PEO-b-PGL-g-PCL在水相中的自组装行为, 采用稳态荧光探针法测定了胶束的临界胶束浓度(cmc). 以疏水性药物阿霉素(DOX)为模型药物, 研究了两亲性接枝共聚物的化学组成对药物的扩散释放以及降解释放行为的影响.