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改性可生物降解聚癸二酸丙三醇酯的结构与性能

作　者: 乌兰
导　师: 孙志洁
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 聚癸二酸丙三醇酯(PGS) 羟基乙酸乳酸生物降解 5-氟尿嘧啶
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文采用熔融共缩聚反应的方法合成了掺入不同浓度羟基乙酸、乳酸和硝酸的三系列癸二酸丙三醇酯弹性体。采用红外光谱、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、纳米压痕实验、体外降解实验和血液和组织相容性实验,系统研究了三系列材料的微观结构、力学性能、降解性能和生物相容性能。在等摩尔比的丙三醇和癸二酸预聚物中掺入不同浓度的5-氟尿嘧啶药物合成掺药聚癸二酸丙三醇酯弹性体。通过红外光谱分析(IR),X射线衍射分析(XRD),扫描电镜分析(SEM)以及高效液相(HPLC)对其微观结构和药物释放浓度进行表征。研究表明,掺入不同浓度羟基乙酸的癸二酸丙三醇酯(PGSG)弹性体随着反应物中羟基乙酸含量的增加,其酯化度逐渐降低,但是当反应物中癸二酸:甘油:羟基乙酸的分子数比达到2:1:1时,其酯化度反而增大。随着反应物中羟基乙酸的加入,弹性模量和硬度逐渐降低,但癸二酸:甘油:羟基乙酸的分子数比达到2:1:1时,弹性模量和硬度反而增大。ga-1(摩尔比为癸二酸:丙三醇:羟基乙酸=2:1:0.2)的降解速度最慢;随着反应物中羟基乙酸的加入,降解速度增大,当反应物中癸二酸:甘油:羟基乙酸的分子数比达到2:1:1时,降解速度反而降低。PGSG具有较好的血液和组织相容性。掺入不同浓度乳酸的的癸二酸丙三醇酯(PGSL)弹性体随着乳酸量的增加,其酯化度逐渐增大。随着乳酸的加入,其弹性模量和硬度倾向于逐渐增大。PGSL聚合物试样的降解速度基本呈线性,具有轻微相分离结构的la-1(摩尔比为癸二酸:丙三醇:乳酸=1:1:0.25)降解速度最快;随着乳酸的加入,材料的降解方式发生改变,从表面溶蚀一种降解方式变为表面溶蚀和本体降解共同发生作用。PGSL聚合物具有较好的血液相容性。掺入不同浓度硝酸的聚癸二酸硝酸甘油酯,随着硝酸的加入,弹性模量逐渐增大。聚癸二酸硝酸甘油酯具有良好的生物降解能力,在37℃下在磷酸盐缓冲溶液中降解半个月,失重率在9.8%-15.6%之间。样品降解的方式为表面溶蚀和本体降解共同起作用。掺不同浓度5-氟尿嘧啶药物的PGS弹性体在较低的掺杂浓度下,药物在研磨后能较好的分散在聚合物中,内部药物的扩散对聚合物的形貌影响不大。但是在较高的掺杂浓度下,掺入药物浓度较大,药物不能均匀溶解于聚合物中,而是以一定的聚集态非均匀存在的。在37℃的PBS中,掺药聚台物的质量损失率为15%-30%,随着5-氟尿嘧啶掺入浓度的增加,其质量损失率逐渐增大。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-31
  1.1 引言  12
  1.2 生物可降解材料的降解及其机制  12-15
    1.2.1 生物降解方式  12-13
    1.2.2 聚合物的生物降解机制  13-14
    1.2.3 高分子材料降解的评价方法  14-15
  1.3 聚酯类弹性体的研究现状  15-20
  1.4 载药血管支架涂层材料  20-29
    1.4.1 载药血管支架概述  20-21
    1.4.2 支架涂层材料的研究进展  21-24
    1.4.3 支架涂层的药物释放特征  24-29
  1.5 本课题研究内容和研究方法  29-31
    1.5.1 选题意义  29-30
    1.5.2 主要研究内容  30-31
第2章实验材料和实验方法  31-37
  2.1 实验材料  31
  2.2 聚合物的合成与成型  31-34
  2.3 聚合物的微观结构分析  34
  2.4 力学性能  34
  2.5 降解行为测试  34-35
  2.6 药物释放浓度测试  35
  2.7 生物相容性测试  35-36
    2.7.1 组织相容性  35
    2.7.2 血液相容性  35-36
  2.8 本章小结  36-37
第3章 PGSG的结构和性能  37-48
  3.1 PGSG的链结构  37-38
  3.2 PGSG的微观结构  38-40
  3.3 PGSG的热性能  40-41
  3.4 PGSG的力学性能  41-42
  3.5 PGSG的降解性能  42-45
    3.5.1 PGSG的体外降解性能  42-43
    3.5.2 PGSG的体内降解性能  43-45
  3.6 PGSG的生物相容性能  45-47
  3.7 本章小结  47-48
第4章 PGSL的结构和性能  48-58
  4.1 PGSL的链结构  48-49
  4.2 PGSL的微观结构  49
  4.3 PGSL的热性能  49-51
  4.4 PGSL的力学性能  51
  4.5 PGSL的降解性能  51-56
    4.5.1 PGSL的体外降解性能  51-52
    4.5.2 la-2的体外降解行为  52-56
  4.6 PGSL的血液相容性能  56-57
  4.7 本章小结  57-58
第5章聚癸二酸硝酸甘油酯的结构和性能  58-63
  5.1 聚癸二酸硝酸甘油酯的链结构  58
  5.2 聚癸二酸硝酸甘油酯的热性能  58-59
  5.3 聚癸二酸硝酸甘油酯的力学性能和降解性能  59-62
  5.4 本章小结  62-63
第6章 PGS的药物控释性能  63-68
  6.1 掺药PGS红外光谱和在体外降解中的形貌  63-65
    6.1.1 掺药PGS的红外谱图  63
    6.1.2 掺药聚合物在体外降解中的形貌  63-65
  6.2 掺药PGS的体外释药行为  65-67
    6.2.1 失重率  65-66
    6.2.2 体外释药  66-67
  6.3 本章小结  67-68
结论  68-70
参考文献  70-76
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  76-77
致谢  77

改性可生物降解聚癸二酸丙三醇酯的结构与性能

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