L-丙交酯催化合成聚L-乳酸

采用自制、提纯的L-丙交酯(LLA),用辛酸亚锡作催化剂,在减压下进行聚L-乳酸(PLLA)的开环聚合研究.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量与合成的聚L-乳酸分子量的关系.实验结果表明:反应温度为150℃,反应时间为64 h,单体与催化剂比值为16 000时,合成的聚L-乳酸分子量最高.采用差热分析和扫描电镜技术对所合成的聚L-乳酸的热性能和表面形貌进行了表征.     

熔融-固相聚合法直接合成聚乳酸的研究

以L-乳酸单体为原料，通过熔融－固相聚合法直接合成聚左旋乳酸（PLLA），筛选出SnCl2为适宜的催化剂进行熔融聚合，聚合的最佳工艺条件为：SnCl2质量分数为0.5%,180℃，70Pa下反应10h，以熔融聚合制得的粘均相对分子质量为5000的PLLA为原料，于60Pa下，以SnCl2为催化剂进行变温固相聚合（先在135℃下反应5h，再在150℃下反应10h)，可使粘均相对分子质量提高到反应前的5．3倍。     

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.     

高分子量聚L-乳酸(PLLA)的合成研究

以L-乳酸为原料,采用丙交酯开环聚合法合成聚L-乳酸(PLLA).通过对单体纯度、催化剂用量、聚合温度、聚合时间等影响因素的考察,得出了合成粘均分子量可达到50万的PLLA的最佳条件.由于开环聚合制备PLLA反应的重现性较差,实验中对催化剂的用量及其在反应器中的分布均匀性、聚合的真空度以及聚合温度等影响反应重现性的因素进行了考察.最终得出聚合温度是影响反应重现性的重要因素.图6,表1,参11.     

2,3,6,7-四氢-5氢-噻唑[3,2-a]嘧啶催化L-丙交酯开环聚合

以3,4,5,6-四氢-2-嘧啶硫醇、1,2-二溴乙烷和无水碳酸钠等为原料,采用一步法合成2,3,6,7-四氢-5氢-噻唑[3,2-a]嘧啶(ITU).以ITU为有机催化剂催化L-丙交酯(LLA)开环聚合反应,得到产物聚L-丙交酯(PLLA).反应的最佳条件:CH2Cl2作溶剂,cLLA=2.0 mol/L,n(LLA)/n(ITU)=20,n(LLA)/n(BnOH)=200,30℃下反应62 h,LLA单体转化率可达97.4%,数均分子质量为1.23×104 g/mol,分子质量分布为1.10.利用NMR和FTIR对聚合物进行表征,确定合成产物为PLLA,热分析结果得出PLLA的熔融温度为173℃,XRD图谱显示PLLA为α晶型的聚合物.通过NMR和FTIR对聚合物端基进行分析,推测聚合反应为"单体-活化"机理.     

光敏性无规一类接枝双亲聚合物的合成与表征

通过肉桂酰氯与ε-己内酯改性丙烯酸酯间的酰基化反应，合成了一系列光敏性大单体(FAnC)．以偶氮二异丁腈为引发剂，使FAnC与甲基丙烯酸在N，N-二甲基甲酰胺中进行自由基共聚反应，制备了具有光敏性的双亲无规一类接枝共聚物．以红外光谱、凝胶渗透色谱、紫外光谱、核磁共振和差示扫描量热等分析测试手段对共聚产物进行了表征，同时研究了FAnC中侧链长度等对反应产率的影响．研究结果表明，侧链长度对产率的影响很大，随侧链长度的增加产率降低．考察了单体配比对共聚物的相对分子质量和玻璃化转变温度的影响．结果表明，随着单体中FAnC含量的增加，数均相对分子质量升高而玻璃化转变温度下降．光敏性无规一类接枝共聚物可以在选择性溶剂中进行自组装，得到纳米级的聚合物胶束．     

基于传统催化剂作用下L-丙交酯的合成分析

L-丙交酯是制备高的相对分子质量聚左旋乳酸PLIA的重要原料，其纯度和成本的高低决定了高的相对分子质量PLLA的质量和价格，以L-乳酸水溶液为原料，采用SnCl2或Zn为催化荆，经齐聚及解聚两步反应合成了L-丙交酯，光学纯度可达99％，研究了齐聚物相对分子质量、催化剂用量、齐聚反应温度、时间及解聚温度等因素与丙交酯收率及纯度的关系，选定合成的最佳条件为：采用SnCl2为催化荆，用量0．5％，脱水8h，齐聚温度和解聚温度分别低于170℃和220℃，所得丙交酯收率最高达93．2％。     

氯乙酰化β-环糊精/聚(L-丙交酯)接枝共聚物合成与表征

采用氯乙酰氯与β-环糊精(β-CD)反应,制备氯乙酰化β-CD,随后与L-丙交酯(LLA)反应,合成出氯乙酰化β-CD/聚(LLA)接枝共聚物.IR,1H-NMR等方法的测试结果表明:酰化反应发生在β-CD的C-2和C-6的—OH上;β-CD的C-3上的—OH进攻LLA使其开环并引发聚合反应,从而生成具有PLLA链的接枝共聚物.实验结果表明,接枝共聚物的降解性能比PLLA有所提高,季铵盐化后接枝共聚物的亲水性能进一步提高.     

聚(L-谷氨酸-γ-苯甲酯)-聚乙二醇接枝共聚物的合成

以三光气为原料，采用五元环酸酐法（NCA）法合成了聚（L-谷氨酸-γ-苯甲酯）（PBLG）均聚物。通过与亲水性聚合物聚乙二醇（PEG）的酯交换对PBLG进行接枝改性，并考察了温度、反应时间、PBLG链长、PEG链长等因素对产物接枝率的影响，采用红外及核磁共振等方法对聚合物的结构和接枝率进行了表征。     

电纺聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合物纳米纤维膜

利用静电纺丝法制备了生物可吸收聚-L-乳酸(PLLA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合物纳米纤维膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段研究了复合物纳米纤维膜的结构和形态,详细探讨电纺工艺条件对制备PLLA/β-TCP复合物纳米纤维的形态影响.通过拉伸力学测试、噻唑蓝比色法(MTT)对复合物纳米纤维膜的力学性能和体外细胞相容性作了进一步研究.结果表明,PLLA/β-TCP复合物纳米纤维的几何结构与电纺条件有关,随着聚合物溶液浓度增加、溶液流速增大,纤维直径有不同程度的增大;复合物纳米纤维膜的拉伸强度和杨氏模量随β-TCP的含量增加而下降;复合物纳米纤维膜对L-929细胞系无细胞毒性,显示良好的细胞相容性.     

乙基纤维素共混改性聚乳酸的研究

将聚L-乳酸(PLLA)和乙基纤维素(EC)的三氯甲烷溶液以不同比例混合浇膜制备出的PLLA-EC共混物膜,采用红外光谱(FT-IR)、示差扫描量热法(DSC)和X-射线衍射等方法对共混物膜进行了表征。结果表明:PLLA与EC两种聚合物间存在着氢键作用,两种组分部分相容;PLLA与EC的比例对共混物的结晶性能有极大影响,随着EC含量的增加,共混物中PLLA结晶的熔点降低,结晶度、晶体尺寸和晶体完美度均降低;EC的含量对PLLA-EC共混物在磷酸缓冲溶液中的降解速率也有显著影响,当EC含量高于30%时,PLLA-EC共混物的降解速率会迅速增大。     

聚L-乳酸药用辅料的吸湿特性

考察聚L-乳酸药用辅料在潮湿空气和水中的吸湿特性.测定了不同分子量的粉料与片状试样在不同相对湿度的空气与蒸馏水中的吸湿量与时间的关系,得出平衡湿含量,并计算出水分在试样中的扩散系数.粉料与片状试样在不同湿度的湿空气中的平衡湿含量均小于1%,在水中的平衡湿含量小于11%,辅料分子量对吸湿性能有一定影响.吸湿过程遵从Fick扩散机理.     

纤维素醚改性聚L-乳酸的研究

制备了聚L-乳酸（PLLA）与乙基纤雏素（EC）的三氯甲烷混合溶液和PLLA与甲基纤维素（MC）的三氟乙酸混合溶液，并浇膜制备了PLLA／纤雏素醚共混物；采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、示差扫描量热法（DSC）和X-射线衍射（XRD）等方法表征所得的共混物。PLLA与纤雏素醚之间存在氢键作用，两组分部分相容。随着共混物中纤维素醚含量的增加，共混物的熔点、结晶度和晶体的完整度均会降低。当MC含量高于30％时，可以得到几乎非晶的共混物。因此；纤维素醚可用于改性聚-乳酸，制备不同性能的降解高分子材料。     

环氧化天然橡胶对聚乳酸性能的影响

通过溶液共混的方法制备了左旋聚乳酸（PLLA）/环氧化天然橡胶（ENR-50）共混物，研究了ENR-50对PLLA的热稳定性、结晶性、力学性能和降解性能的影响。结果表明，ENR-50因环氧基团的存在，其引入可以显著提高PLLA的热稳定性。同时，分子运动性较高的弹性体虽不利于PLLA的成核，但可以提高其晶体生长速率。脆断面扫描电镜（SEM）结果表明，ENR-50呈椭球状均匀分散于PLLA中，作为应力集中物，经退火处理一定时间后ENR-50可以显著提高PLLA的韧性。此外，10%（质量分数）以内ENR-50的引入并不影响PLLA的酶降解速率。     

Covalently immobilized gelatin gradients within three-dimensional porous scaffolds

A stable gelatin gradient providing continuous increment of signaling for cell adhesion and proliferation was fabricated within 3D poly（L-lactic acid） （PLLA） scaffolds. The porous PLLA scaffold fabricated by NaCI particle leaching was vertically fixed on a glass vial. 1,6-Hexanediamine/propanol solution was continuously injected into the vial by a micropump to aminolyze the PLLA scaffold. As a result of reaction time difference, the introduced -NH2 groups increased continuously along with the longitude of the PLLA scaffold in the z-direction. After covalent immobilization of gelatin by glutaraldehyde coupling, the gelatin gradient scaffold was thus obtained. In vitro chondrocyte culture showed that the cells had higher viability and more extending morphology in the gelatin gradient scaffold than that in the uniform gelatin control.     

新型前交叉韧带支架材料的构建及其生物相容性的实验研究

探讨以聚羟基丁酸己酯/聚左旋乳酸(PHB/PLLA1∶1)胶原杂化支架作为前交叉韧带组织工程载体材料的可行性。制备"三明治"样结构PHB/PLLA共聚物并测量其孔隙率等指标。以I型胶原对制备的PHB/PLLA支架进行杂化,获得PHB/PLLA胶原杂化支架。扫描电镜观察其表面结构。将兔皮肤成纤维细胞(SF)接种于PHB/PLLA胶原杂化支架,共培养5d后,扫描电镜下观察其在材料上生长情况。PHB/PLLA支架杂化后胶原填充于纤维空隙,分布比较均匀。体外培养的皮肤成纤维细胞成功种植在支架材料上,在材料上粘附、生长良好。说明构建的支架材料具有良好的三维构型和生物相容性,有望为前交叉韧带损伤的修复提供了一种新型的支架材料。     

PBS与PLLA双螺杆挤出共混体系的相容性、结晶与性能分析

将聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与聚乳酸（PLLA）通过熔融挤出的方法共混,研究二者的相容性、形貌、结晶及力学性能．结果表明,PBS与PLLA是完全不相容的．随着两组分相对质量舍量的变化,共混物的形貌由一种组分组成的连续相（PBS）、另一种组分为分散相的海岛状（PLLA）形态变为双连续相,再到另一种海岛状（PBS）的形态结构．这种形态结构影响了PBS的结晶与力学性能．当PBS质量含量较低时,由于不同PBS微区引起成核杂质的活性不同,PBS发生了分级结晶,形成更细的晶体,相应共混物的断裂伸长率提高．但是PBS与PLLA的共混物的拉伸强度和模量由PLLA的质量含量主导,与PLLA的质量含量的增加呈正相关性．PBS与PLLA共混物的动态模量由于受两组分的结晶、玻璃化温度及结构的影响而呈现出复杂的变化．     

Protein adsorption on the poly（L-lactic acid） surface modified by chitosan and its derivatives

Surface modification of biomaterials has been adopted over the years to improve their biocompatibility. In this study, aiming to promote hydrophilicity and to introduce natural recognition sites onto poly（L-lactic acid） （PLLA） films, chitosan and its derivatives, carboxymethyl chitosan（CMC） and N-methylene phosphonic chitosan （NPC）, were used to modify the surface of PLLA films by an entrapment method. Radiolabeled （^125I） proteins were used to measure the amount of protein adsorbed to PLLA surfaces. Fibronectin （Fn） was used to study the protein adsorption on the modified PLLA surfaces, including isotherm adsorption and adsorption kinetics of single protein, competitive adsorption of binary proteins system and serum multi-proteins and the desorption behavior in serum solution. The results showed that in the isotherm adsorption, Fn had a larger adsorption capacity on the CS-modified surface at lower concentrations, but had a high adsorption capacity at CMC-modified surface at higher concentrations. In the study of absorption kinetics, Fn had a fastest adsorption equilibrium and a highest equilibrium adsorption capacity at the CS-modified surface, while it was opposite at the PCS-modified surface. When BSA and serum were added, it had the greatest effect on the adsorption of Fn on the PCS-modified surface. After 6 hours soaking in the desorpUon study, Fn had reached desorption equilibrium on all the modified surfaces, which had different effects on the desorption rate and the remaining percentage of Fn.     

Incorporation of Sphingosine 1-Phosphate Loaded Mesoporous Silica Nanoparticles into Poly( L-lactic acid ) Nanofibrous Scaffolds for Bone Tissue Engineering

Controlled release of the functional factors is the key to improve clinical therapeutic efficacy during the tissue repair and regeneration.The three-dimensional(3D)scaffold can provide not only physical properties such as high strength and porosity but also an optimal environment to enhance tissue regeneration.Sphingosine1-phosphate(S1P),an angiogenic factor,was loaded into mesoporous silica nanoparticles(MSNs)and then incorporated into poly(L-lactic acid)(PLLA)nanofibrous scaffold,which was fabricated by thermally induced phase separation(TIPS)method.The prepared scaffolds were examined by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy(ATR-FTIR),scanning electron microscopy(SEM),and transmission electron microscopy(TEM)and compressive mechanical test.The ATR-FTIR result demonstrated the existence of MSNs in the PLLA nanofibrous scaffold.The SEM images showed that PLLA scaffold had regular pore channel,interconnected pores and nanofibrous structure.The addition of MSNs at appropriate content had no visible effect on the structure of scaffold.The compressive modulus of scaffold containing MSNs was higher than that of the scaffold without MSNs.Furthermore,fluorescein isothiocyanate(FITC)was used as model molecule to investigate the release behavior of S1P from MSNsincorporated PLLA(MSNs/PLLA)nanofibrous scaffold.The result showed that the composite scaffold largely reduced the initial burst release and exhibited prolonged release of FITC than MSNs.Thus,these results indicated that S1P-loaded composite nanofibrous scaffold has potential applications for bone tissue engineering.     

PBs/PET共混体系的制备与表征

以丁二酸、丁二醇为原料,通过直接缩聚反应合成了高分子量聚丁二酸丁二醇酯。并将聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)同聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)在不同温度下熔融共混。测定了不同组分共混物的熔点和水降解性。聚合物熔融峰随着共混时间的增加渐渐的下移。这说明PBS和PET热降解和酯交换反应随着共混温度的增加而同时发生。共混物的降解性与芳香组分的含量和链段长度都有关。