生物可降解脂肪族聚碳酸酯的制备及其性能研究

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生物可降解聚碳酸酯是生物医用材料的一个重要组成部分。脂肪族聚碳酸酯降解后生成二氧化碳和中性的二元醇,是一类表面溶蚀材料,具有良好的生物相容性和机械加工性能。通过改变主链化学结构和引入侧链功能基团可以使聚合物具有广泛的物理,化学和生物学性质,可以满足生物医用领域不同的需要。生物可降解聚碳酸酯己在手术缝合线,骨固定材料和药物控制释放等领域得到越来越高的重视和应用。论文首次通过阴离子配位聚合反应,实现了二氧化碳(CO2)、环氧丙烷(PO)和马来酸酐(MA)的三元共聚反应,成功获得了一种新型的生物可降解脂肪族聚碳酸酯—聚[碳酸(亚丙酯-co-马来酸酐)酯](PPCMA)。对共聚反应条件进行了优化,获得了富含CO2和MA单元的PPCMA产物。通过红外光谱、核磁共振、元素分析等表征手段确定了产物的链段结构。研究发现,PPCMA的亲水性能和非酶降解性能远远优于聚碳酸亚丙酯(PPC),随着MA含量的增加,共聚物的亲水性和降解性能均得到提高。当MA含量为29.45%时,吸水率达到15.1%,8周后失重达到26.78%。降解后分子量变化不明显,且未释放大量酸性物质。对PPCMA的热力学性质及热分解动力学进行了研究,结果表明,其玻璃化转变温度及热稳定形均高于PPC,通过计算得到的热分解表观活化能为78.44~81.04 KJ/mol,反应遵循遵循Sigmoidal中的A2成核和生长机理。对(W/O、)/W复相乳液法制备PPCMA载葡萄糖微球的条件(壁材与囊心比例、稳定剂种类和浓度、搅拌速率及时间等)对微球载药性能和释药性能的影响进行了系统研究。研究发现,PPCMA制备的载药微球具有良好的释药性能,在pH=7.4的介质中的释药速率高于酸性介质中的释药速率。在pH=7.4的介质中,PPCMA做壁材的葡萄糖微球的释放速率药远远大于PPC做壁材的葡萄糖微球的释放速率。
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