本文選題：聚L-丙交酯 + 聚乙二醇　； 參考：《山西師范大學》2017年博士論文

【摘要】：聚L-丙交酯(PLLA)是一種在生物醫(yī)用高分子材料領域中有著重要地位的脂肪族聚酯。PLLA因具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可將其用于組織工程、藥物控制釋放載體和手術縫合線等方面。然而PLLA由于強疏水性和脆性等因素,在很大程度上限制了它在醫(yī)藥領域中的應用。為了彌補PLLA存在的不足,最佳的方法是在PLLA中引入親水鏈段調控材料的親水性與降解性。雙羥基聚乙二醇(PEG)和四臂聚乙二醇(4-arm PEG-OH)具有優(yōu)異的生物相容性、親水性、無毒性,其安全性已得到美國食品和藥品管理局(FDA)認證。同時分子量在3×104 g/mol以下的PEG能夠通過體內的正常新陳代謝排出體外,在體內不殘留,不會產(chǎn)生任何毒副作用。因此本文以合成兩親性共聚物為目的,開發(fā)了新型的2,3,6,7-四氫-5H-噻唑并[3,2-a]嘧啶(ITU1)有機催化劑,分別用PEG和4-armPEG-OH作為引發(fā)劑合成了三嵌段聚L-丙交酯-聚乙二醇-聚L-丙交酯共聚物(PLLA-b-PEG-b-PLLA)和四臂星型聚乙二醇-聚L-丙交酯共聚物(4-arm PEG-b-PLLA)。研究期間的主要工作如下:(1)以苯甲醇為引發(fā)劑,二氯甲烷溶劑中,ITU 1催化LLA單體開環(huán)聚合制備了PLLA均聚物。詳細考察了單體濃度、單體與催化劑摩爾比、單體與引發(fā)劑摩爾比、聚合溫度和時間等因素對PLLA收率和分子量的影響,得出ITU 1催化LLA聚合的最佳條件:反應溫度30℃,二氯甲烷為溶劑,[LLA]=2.0 mol/L,[LLA]/[C]/[I]=20:1:0.1摩爾比,反應62 h,制備的PLLA數(shù)均分子量為1.23×104 g/mol,分子量分布為1.10。采用FTIR、NMR、DSC和XRD對PLLA的結構和性能進行了表征。NMR和DSC分析表明,LLA在ITU1的催化作用下不會發(fā)生構型轉變,聚合物鏈中沒有D-構型鏈節(jié)存在,得到的聚合物為100%光學純度,全同立構的PLLA。XRD分析表明PLLA為α-晶型結構。(2)以雙羥基PEG為引發(fā)劑,ITU 1催化LLA單體進行開環(huán)聚合,得到PLLA-b-PEG-b-PLLA三嵌段共聚物。系統(tǒng)研究了LLA在不同反應條件下的聚合行為,得出該共聚反應的最適宜條件:[LLA]=3.0 mol/L,[LLA]/[C]=30摩爾比,30℃,56 h,二氯甲烷為溶劑。在此條件下,可制得數(shù)均分子量為2.78×104 g/mol的三嵌段共聚物。經(jīng)FTIR、1H NMR對聚合物的表征與分析,證明了聚合產(chǎn)物是嵌段共聚物結構。用DSC和TGA研究了三嵌段共聚物的熱性能,TGA分析表明PEG鏈段的引入提高了PLLA的失重溫度,改善了PLLA的熱性能。隨著共聚物分子量的逐漸增大,PEG兩端的PLLA鏈段阻礙PEG鏈的折疊作用力也越大,致使PEG不能形成晶核,無法結晶。因此在嵌段聚合物分子量達到最高時,在DSC譜圖中觀察不到PEG的熔融峰,PLLA鏈段的熔融溫度趨近于PLLA均聚物。(3)采用4-arm PEG-OH為引發(fā)劑,ITU 1催化LLA單體開環(huán)聚合,制備合成了4-arm PEG-b-PLLA星型嵌段共聚物。詳細探究了聚合反應條件對共聚物的分子量和收率的影響。聚合物的結構分別用GPC、1H NMR和FTIR等手段進行了表征,分析結果表明聚合物是星型4-armPEG-b-PLLA嵌段共聚結構。利用DSC、接觸角等測試手段對合成的星型共聚物進行性能表征,結果表明,隨著星型共聚物的分子量逐漸增大,共聚物的熔融溫度逐漸趨近PLLA均聚物。親水性能測試得出共聚物的接觸角均小于PLLA,這是由于在PLLA主鏈中引入親水性的4-arm PEG-OH,使接觸角變小,從而有效地提高了PLLA的親水性。(4)采用透析法制備了PLLA-b-PEG-b-PLLA和4-armPEG-b-PLLA聚合物納米膠束,利用動態(tài)光散射技術確定了粒徑大小和分布狀況,并在透射電子顯微鏡下觀察了膠束的形態(tài)。結果表明,聚合物在水溶液中自組裝形成球形的納米膠束,粒徑大小分布較為均勻,粒徑在100 nm之內,可作為生物醫(yī)用藥物載體材料。
[Abstract]:Poly ( L - lactide ) is a kind of aliphatic polyester which plays an important role in the field of biomedical polymer materials . The effects of monomer concentration , molar ratio of monomer to catalyst , molar ratio of monomer to initiator , molar ratio of monomer to initiator , molar ratio of monomer to initiator , molar ratio of monomer to initiator , polymerization temperature and time were investigated . The polymer was characterized by GPC , 1H NMR and FTIR . ( 4 ) The nanoparticles were prepared by dialysis . The size and distribution of the polymer were determined by dynamic light scattering technique , and the morphology of the micelle was observed under the transmission electron microscope . The results showed that the polymer was self - assembled in aqueous solution to form spherical nano - micelle . The particle size distribution was uniform and the particle size was within 100 nm , which could be used as a biomedical drug carrier material .

【學位授予單位】：山西師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O631

【參考文獻】

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本文編號：1849355