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生物可降解材料是一种能够在生理环境下以一定的速率降解的材料,在生物医药领域有着广泛的应用。这一类材料具有较好的生物相容性,同时保持了普通塑料所具有的理化性能等,可用于制造医学制品。如具有优良止血特性的天然高分子明胶,用作血管、心脏等缺损部位以及骨科固定支架材料的聚羟基乙酸,用于制造可降解手术缝合线的聚乳酸等。聚氨酯材料具有较大的自由度,可以合成不同性能的材料,通常以多异氰酸酯为硬段,低聚物或小分子多元醇(胺)为软段进行逐步聚合来制备。 本文将二硫键基团引入到聚氨酯主链中,制备了一系列对于谷胱甘肽具有响应性的可降解聚氨酯。研究了聚氨酯的软、硬段结构比例对于聚氨酯性能的影响。 本文首先以聚乙二醇(PEG)为软段,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和2,2-二氨基二苯二硫醚(Ad)为硬段,制备了一系列软段分子量不同的聚氨酯。测试结果表明,聚氨酯的性能与软段分子量有较大的关系,特别是亲水性随着软段分子量的增加而增加。同时聚氨酯能够在谷胱甘肽的作用下降解。热失重测试表明软段分子量越大,聚氨酯的热稳定性越好。软段分子量越小,二硫键的含量相对越高,降解反应的活性位点就越多。降解反应进行到8天时,PEG分子量为600的聚氨酯质量损失了27.3%,而在PBS缓冲溶液中,质量损失只有3.5%。 进一步以PEG600为软段,HDI为硬段,2,2-二氨基二苯二硫醚(Ad)和对苯二胺(Pda)为混合扩链剂,通过控制2,2-二氨基二苯二硫醚和对苯二胺的摩尔比,合成了结构相似,但二硫键含量不同的聚氨酯。研究了聚氨酯的降解反应程度与降解时间的关系,建立了所合成的聚氨酯的降解动力学方程。