具有内皮祖细胞捕获功能的聚氨酯的合成与研究

以聚碳酸酯二元醇(PCDL)为软段,1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,二羟甲基丙酸(bis-MPA)为扩链剂合成了一种侧链含有羧基官能团的聚碳酸酯型聚氨酯材料。将氨基封端的四代树枝状聚酯大分子共价接枝到聚氨酯的侧链上,脱除树枝状分子表面缩酮保护基后得到了一种新型的侧链树枝化多羟基聚氨酯材料。此聚合物能有效黏附CD133抗体,黏附了抗体的材料可大大提高CD133内皮祖细胞的黏附。这一结果为通过加速血液接触材料表面内皮化来提高其血液相容性提供了可能。     

肝素化碳酸酯共聚物作为可降解药物支架涂层的应用

通过5-甲基-5-苄氧羰基-三亚甲基碳酸酯(MBC)和L-丙交酯(LLA)开环共聚,合成了完全生物可降解的乳酸——功能化碳酸酯的共聚物(PLM).PLM侧链苄基在Pa(OH)2、H2条件下脱除后,得到侧链含有羧基的聚合物(d-PLM).d-PLM膜表面经1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(WSC)活化后接枝肝素分子,得到肝素化乳酸——碳酸酯共聚物(Hep-PLM).经测定,Hep-PLM膜表面肝素含量达到6.33μg/cm2,亲水性较聚左旋丙交酯(PLLA)有明显提高.支架体外细胞培养试验显示,Hep-PLM具有良好的生物相容性.动物实验结果表明,Hep-PLM作为支架涂层材料对血管壁的炎性刺激明显低于PLLA,有望成为一种理想的生物可降解支架涂层材料.     

表面接枝透明质酸聚氨酯的合成及其血液相容性

通过两步溶液法合成了侧链带有羧基的聚氨酯(PU),成膜后其表面羧基经1-乙基-3-(二甲基丙胺)碳二亚胺(EDC)活化后与1,3-丙二胺反应,合成了氨基化聚氨酯材料。透明质酸(HA)经EDC活化后共价接枝到氨基化的聚氨酯膜表面。通过衰减全反射光谱法(ATR-FTIR),静态水接触角测试和扫描电镜(SEM)对聚氨酯接枝前后的结构和形态进行表征,并通过凝血实验和内皮细胞培养实验,测试材料的抗凝血性和细胞毒性。结果表明:透明质酸成功地接枝到聚氨酯膜表面,接枝透明质酸后的聚氨酯膜亲水性提高,凝血时间大幅延长,且能促进内皮细胞的黏附和生长,体现较好的血液相容性。     

新型肝素化聚氨酯膜的制备与研究

通过两步溶液聚合法合成表面含有羧基的聚氨酯（PU）,并用1-乙基-3-（二甲基丙胺）碳二亚胺（WSC）对聚氨酯表面羧基进行活化后,在4℃下柠檬酸钠缓冲液中与肝素上氨基反应得到表面共价键接枝的肝素化聚氨酯膜。通过甲苯胺蓝染色法、红外光谱法等对肝素化前后结构特征进行表征,用静态水接触角、体外抗凝血性测试其生物相容性。结果表明：在pH=5.0的肝素柠檬酸钠缓冲液中反应96 h,聚氨酯表面肝素接枝率最高,接枝量达到1.92μg/cm^2;同时,共价接枝肝素后接触角从61°降低到44°,并且抗凝血性能得到明显的改善。     

新型含氟含磷水性聚氨酯的合成及在棉织物上的应用

由单体3,3-双(三氟乙氧基)甲基氧杂环丁烷(BFOx)和3,3-双(叠氮甲基)氧杂环丁烷(BAMO)阳离子开环共聚而制得的含氟聚醚二醇,与炔丙氧基磷酸二乙酯(DEPP)发生"Click"反应,将磷酸酯结构以侧链的形式嫁接于含氟聚醚二醇的链上.这种含氟含磷聚醚二醇作为水性聚氨酯APU的软段部分,通过与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)聚合而得到阴离子水性聚氨酯(APU)乳液.经该乳液整理后的棉织物,其表面具有拒水性能,对水的接触角可达到135°,织物的极限氧指数(LOI)达到19.5%.     

改性环氧丙烯酸树脂/SiO2超疏水涂层的制备

为了制备一种超疏水涂层,先用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与羟基硅油(PDMS)反应合成了中间体H-PDMS,再让H-PDMS和环氧丙烯酸树酯(EA)反应,得到PDMS改性的环氧丙烯酸树脂(PEA),之后与疏水型nmSiO_2共混涂膜,UV固化可制备出一种超疏水涂层。采用红外光谱、接触角测量仪、场发射扫描电子显微镜、百格测试仪等表征了接枝材料的化学结构,涂层的疏水性、附着力等。结果表明:硅烷链段成功地接枝到EA的侧链上,当H-PDMS添加量为80wt%,nm SiO_2添加量为30wt%时,制备的涂层表面具有明显的微纳二级粗糙结构,接触角可达155°,滚动角小于3°,且在铝片上具有优异的附着力和自清洁性能。     

利用碳酸乙烯酯开环产物合成聚氨酯脲弹性体

二氧化碳的综合利用是关系人类生存环境的重大课题。采用二氧化碳的衍生物碳酸乙烯酯和1.6-己二胺开环反应合成脂肪族氨酯二醇,并将开环产物作为扩链剂与脂肪族聚碳酸酯二醇(PCDL)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应合成了脂肪族聚碳酸酯聚氨酯脲弹性体。研究表明,开环反应在38℃,反应10h后,可得到产率为89.9%(质量分数)的产物1.6-二(2-羟基-乙氧基羰基胺)已烷(DHDU)。通过改变碳酸乙烯酯开环物(DHDU)在大分子链中形成的氨酯-脲硬段单元的比例,可以调节合成的聚氨酯脲弹性体的机械性能。当脂肪族聚碳酸酯二醇(PCDL)分子量相同时,随着PCDL/DHDU摩尔比的减小,合成的聚氨酯脲弹性体的拉伸强度和硬度增加,断裂伸长率减小。该合成产物在生物材料领域具有广泛的应用前景。     

光接枝技术构筑仿细胞外层膜两性离子表面

采用硅烷化反应将叔胺氢给体偶联到羟基化盖玻片表面,在含二苯甲酮(BP)光敏剂的2-甲基丙烯酰乙氧基磷酰胆碱(MPC)单体溶液中进行光接枝聚合。用X射线光电子能谱(XPS)对改性表面的化学结构进行表征,接触角对改性表面亲/疏水性能进行测定,蛋白质吸附和血小板黏附评价其抗生物污染性能。结果发现,与未改性表面相比,经含叔胺的硅烷化试剂处理后,基材表面形成了一层胺基化有机无机杂化过渡层;光接枝PMPC后表面于400.2 eV处和131.6 eV处分别出现了N峰和P峰,相对含量分别为4.47%和4.80%,且表面Si2p相对含量显著降低,同时,光接枝各步反应表面接触角变化可间接表明材料表面成功接枝PMPC聚合物。所得两性离子表面蛋白质吸附量降低了91.3%~92.4%,基本不发生血小板黏附。硅烷偶联剂的应用不仅能够提供表面接枝反应所需的自由基源,而且还可增强两性离子聚合物刷涂层与基材表面的黏结强度,对进一步研究涂层稳定性与血液相容性之间的关系奠定了基础。     

基于碳酸乙烯酯开环聚合的生物降解聚氨酯材料制备

为了提高聚氨酯材料的生物降解性能,采用化学方法将可生物降解链段碳酸酯基嵌入聚氨酯链段中.首先,以离子液体[ Bmim] Cl-( ZnCl2)0.50为催化剂、1,2-丙二醇为起始剂,催化碳酸乙烯酯开环聚合,制备聚醚碳酸酯多元醇,并将其与二苯甲烷二异氰酸酯反应,生成聚氨酯泡沫材料;然后,采用土埋法考察聚氨酯泡沫材料的生物降解性.实验结果表明,该离子液体呈现Lewis酸性,能较好地催化碳酸乙烯酯开环聚合,且反应过程中存在断链和脱羧现象.与普通聚醚多元醇制备的聚氨酯泡沫材料相比,聚醚碳酸酯型聚氨酯泡沫材料具有更好的生物降解性.     

透明质酸改性PHBV组织工程纳米纤维支架的研究

组织工程支架材料表面性质对细胞的黏附起着重要作用,进而影响细胞的增殖、分化等一系列生长过程.本研究采用天然生物大分子透明质酸(hyaluronic acid,HA)对聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate),PHBV)进行表面修饰以提高材料的表面生物活性.首先通过静电纺丝法制备PHBV纳米纤维支架,利用1,6-己二胺胺解在PHBV表面引入自由胺基,并以此为反应活性位点在水溶性的碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺缩合剂体系中将透明质酸固定接枝在PHBV表面.SEM结果表明,静电纺丝制备的PHBV纳米纤维支架表面平滑程度高,纤维直径分布较均匀,且没有串珠;FTIR证明1,6-己二胺改性及透明质酸接枝改性PHBV纳米纤维支架材料均成功实现;茚三酮法表明PHBV表面胺基密度随胺解时间增加而增大,在胺解约50min时达到最大值;水接触角法表明固定接枝透明质酸后,表面亲水性明显改善;细胞实验表明透明质酸改性的PHBV纳米纤维支架可显著促进软骨细胞的体外增殖.综上所述,透明质酸改性的PHBV纳米纤维支架可望应用于软骨组织工程领域.