本文選題：鐵系催化劑　切入點：脂肪族聚酯　出處：《寧波大學》2012年碩士論文

【摘要】：脂肪族酯類聚合物是生物醫(yī)用材料研究中最活躍的研究內(nèi)容之一。其中，聚乳酸及其衍生材料是一類無毒、具有良好細胞相容性且能被生物體完全降解吸收的材料，近來被廣泛應用于生物醫(yī)學工程和制藥領域等。然而選用這一類脂肪族酯類聚合物構建食道組織工程支架存在兩個主要問題：其一，聚乳酸類材料通常是由交酯或內(nèi)酯在錫類有機物的催化下合成，但催化劑會共價地連接在聚合產(chǎn)物的分子鏈上，隨著材料在體內(nèi)的逐步降解，金屬離子錫會在體內(nèi)累積并對人體產(chǎn)生毒害；其二，常見脂肪族酯類聚合物材料雖然可生物降解且細胞相容性良好，，但在機械強度和彈性等方面存在著不能兼具的缺陷，不能滿足食道、血管等軟組織工程支架的需要。 這些問題嚴重地影響食道組織工程的發(fā)展，為此本文以低毒鐵系化合物為催化劑，按照食道組織工程支架的要求，合成了系列可生物降解、性能良好的酯類聚合物。首先，以常見鐵系化合物為催化劑對L-丙交酯(L-LA)及與ε-己內(nèi)酯(ε-CL)的開環(huán)聚合反應進行了研究，用凝膠滲透色譜(GPC)、核磁共振氫譜(~1H NMR)、電感耦合－等離子發(fā)射光譜(ICP-AES)、差示掃描量熱儀(DSC)等方法對產(chǎn)物進行了表征。結果表明，在所用四種常見鐵化合物乙酰丙酮亞鐵Fe(acac)_2、乙酰丙酮鐵Fe(acac)_3、FeCl_3、乙醇鐵Fe(OC_2H)_5)_3中，F(xiàn)e(acac)_2和Fe(acac)_3是較高效的催化劑，其最佳反應條件為反應溫度130℃，催化劑用量[n(catalyst)/n(L-LA)]為1.0×10~(-3)，反應時間32h，催化反應機理屬于配位-插入機理。 其次，按照上述建立的低毒鐵化合物催化體系，合成了聚(丙交酯-乙二醇-丙交酯)共聚二甲基丙烯酸酯(PLEGDMA)，再與聚乙二醇二丙烯酸酯和N-異丙基丙烯酰胺光致聚合，通過特定模具，制備了一種可降解聚合物交聯(lián)材料。用紅外光譜(FTIR)、氫核磁共振光譜(1H NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)等手段對預聚物PLEGDMA的結構進行了分析。分別用差示掃描量熱儀(DSC)、拉力測試儀、接觸角測定儀等方法測定了交聯(lián)聚合物的熱性能、力學性能、表面親水性、降解性等性能，并探索了交聯(lián)反應中PEGDA加入量對產(chǎn)物性能的影響。結果表明，以分子量為2000Da的PEG與L-LA共聚得到的預聚物在最佳反應配比下可制得低玻璃化轉變溫度、優(yōu)良的力學性能及彈性、有一定親水性的生物可降解聚合物。在此基礎上，本文利用建立的管狀支架制備體系，成功制備了內(nèi)外表面帶定向紋路的管狀支架，用于指引細胞的定向生長，有望在食道等軟組織工程中開發(fā)良好的應用前景。 最后，在制備的可降解聚合物材料上分別接種成纖維細胞和平滑肌細胞，通過細胞計數(shù)、掃描電子顯微鏡(SEM)、HE染色、免疫組化染色等方法測定細胞的形態(tài)和生長情況。結果表明，成纖維細胞和平滑肌細胞不僅能夠很好地在支架上生長，免疫組化染色顯示其在體外培養(yǎng)7天后，形貌和功能分化也得到了很好地維持。良好的細胞相容性使合成的此類聚合物有望成為食道組織工程研究的支架基材，為食道組織工程的研究和臨床應用起到良好的促進作用。
[Abstract]:Aliphatic ester polymer is one of the most active research content of biomedical materials. Among them, poly lactic acid and its derivative material is a kind of non-toxic, has good biocompatibility and can be completely degraded and absorbed organism material, has recently been widely used in biomedical engineering and pharmaceutical fields. However, with this kind of aliphatic ester polymer the construction of esophageal tissue engineering scaffold has two main problems: first, the polylactic acid material is usually composed of lactide or lactone in catalytic tin compounds, but the catalyst will be covalently attached in the molecular chain of polymer, with the material in the body are degraded, metal tin ion accumulates in the body and which is toxic to the human body; second, common aliphatic ester polymer materials although biodegradable and has good biocompatibility, but exists in mechanical strength and elasticity. The defects that can not be concurrently can not meet the needs of the soft tissue engineering scaffold such as the esophagus, the blood vessel and the like.
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本文編號：1727784