丙烯酸酯类两亲性共聚物超滤膜的制备及性能

为探索环保型高性能水处理超滤膜材料,设计、合成了仅含碳、氢、氧元素的丙烯酸酯类两亲性共聚物-聚(甲基丙烯酸甲酯-co-丙烯酸丁酯-co-甲基丙烯酸)[P(MMA-co-BA-co-MAA),简写为PMBM],研究了PMBM超滤膜的制备、结构和性能.研究发现,通过非溶剂诱导相转化法(NIPS)制备的PMBM超滤膜具有良好的亲水性和抗污染性,不同羧基含量的PMBM膜在不同pH下的性能差别较大.其中MAA质量分数为11%的PMBM-11膜在中性条件下纯水通量为1310 L/(m^(2)·h·MPa),对BSA的截留率为98%,BSA污染后的通量恢复率(FRR)达到79%.

两亲性共聚物的分子设计与合成及其共混膜性能

从分子结构设计出发,采用自由基聚合、醚化、酯化、原子转移自由基聚合(ATRP)、可逆加成断裂链转移自由基聚合(RAFT)等方法合成了一系列具有不同分子结构(包括接枝、嵌段、交替、超支化等)和链形态(包括直链、梳状、哑铃状、链球状等)的两亲性共聚物,并对这些聚合物进行了谱学表征和性能测试.将这些两亲性共聚物与聚合物膜材料(包括聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚醚砜酮等)进行溶液共混,通过相转化法制备共混膜,在成膜热力学和动力学分析的基础上,对共混膜的结构和性能进行调控.研究发现,两亲性共聚物在成膜过程中自发地向膜表面迁移富集,并进行自组装,在膜表面形成两亲性共聚物包膜,显著改善了聚合物多孔膜的亲水性和抗污染性能.此外,两亲性共聚物中的功能基团还可赋予共混膜某些功能特性,如生物相容性、环境响应性(pH、温度敏感性)、酶活性等.

MMA-co-AA两亲性共聚物对聚偏氟乙烯膜性能及微观结构的影响

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用自由基共聚合成了两亲性无规共聚物MMA-co-AA,并将其与聚偏二氟乙烯(PVDF)共混,通过浸没沉淀相转换法制备了PVDF共混膜。利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)以及水接触角等对共混膜的性能与微观结构进行了研究。结果表明,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂以及两亲性共聚物MMA-co-AA有利于提高PVDF的结晶度,能促进β-PVDF晶型的形成。同时,MMA-co-AA能引发PVDF共混膜表面出现微孔,随着两亲性共聚物含量的不断增加,共混膜的接触角逐渐减小,表面亲水性得到改善。

负载紫杉醇的两亲性共聚物纳米粒

紫杉醇是一种天然抗癌药物.采用自乳化溶剂蒸发法制备了负载紫杉醇的聚乙二醇/聚己内酯三嵌段共聚物纳米粒(PMT),运用动态光散射(DLS)测定PMT的粒径和粒径分布,并用透射电子显微镜(TEM)表征形态结构.同时,还研究了投药量对PMT的影响及PMT的体外药物释放行为.实验结果表明:PMT的粒径为纳米级,且随着共聚物相对分子质量和载药量的增大而增大;PMT的体外释放无突释现象,释放速率缓慢.

一种两亲性共聚物的合成及其对PVDF膜的改性研究

用一步自由基聚合法从苯乙烯(St)和甲基丙烯酸(MAA)制备了一种两亲性共聚物PSxMAAy,并将其作为聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料的共混添加剂,通过液体沉淀相转化法制备得到各种改性的PVDF膜.研究表明,该添加剂PSxMAAy不仅和PVDF在一定范围内有好的相容性,而且含较高MAA比例的添加剂(即PS1MAA1相对于PS4MAA1)对PVDF膜的亲水性及抗污染性的提高具有更大的优势.取决于添加剂的比例,改性PVDF膜的亲水性可大大提高(水接触角可从未改性PVDF膜的93.5°下降为改性PVDF膜的62.1°);对牛血清蛋白(BSA)的抗污染能力显著增强(相比未改性膜BSA的静态吸附量的降低可高达82%).在对BSA和正十六烷乳液的膜过滤实验中,改性PVDF膜对BSA和正十六烷均表现出较好的截留效果和更强的抗污染性能,相比未改性膜的通量衰减率降低而通量恢复率提高.

两亲性共聚物与PVDF共混合金膜的结构控制与表面自组装行为

从分子结构设计出发,合成了一系列可用于聚偏氟乙烯(PVDF)膜共混改性的两亲性共聚物,这些共聚物具有不同的分子结构(包括接枝、嵌段、交替、超支化等)和链形态(包括梳状、哑铃状、链球状等).将这些两亲性共聚物与PVDF膜材料进行溶液共混,通过溶液相转化法制备共混合金膜.在对成膜体系热力学和动力学分析的基础上,调控成膜工艺参数,实现了对PVDF共混合金膜的结构控制.通过研究发现:两亲性共聚物在成膜过程中自发地向膜表面迁移富集,并进行自组装,显著改善了PVDF膜的亲水性和抗污染性能.通过两亲性共聚物中的反应性基团,还可在膜表面固定某些功能分子或基团,进一步对膜进行表面修饰.

新型PLA-PVP两亲性共聚物的生物相容性

通过溶血试验、动态凝血试验、血小板吸附试验、细胞毒性试验,对新型PLA-PVP两亲性共聚物的生物相容性进行了研究,并考察了共聚物的组成对其生物相容性的影响。结果表明,共聚物的溶血率、凝血程度、血小板吸附和变形情况均符合生物材料生物学评价标准,并且,随单体投料比中亲水性单体NVP含量增大,共聚物的血液相容性有所提高;细胞毒性试验结果显示共聚物对细胞无毒性,对其生长无明显抑制作用。共聚物中引入亲水性PVP链段后,与单一的PLA材料相比较,生物相容性得到改善。

新型两亲性共聚物复合骨形成蛋白修复兔下颌骨缺损

目的:由于PLA-PVP两亲性共聚物具有亲-疏水微相分离的结构,与人体内血管结构相似,非常有利于细胞的黏附和生长。实验观察应用聚乳酸以及PLA-PVP/rhBMP-2复合物修复兔下颌骨缺损过程中材料与颌骨的结合况及颌骨缺损的修复情况,验证PLA-PVP作为人工骨支架材料的可行性。方法:实验于2005-06/2006-03在暨南大学医学院动物实验室完成。①造模:取健康新西兰大白兔26只,用牙科电钻在双侧下颌骨下缘造成约15mm×6mm范围的全层骨缺损,然后随机分为4组,rhBMP-2/PLA-PVP组8只,植入复合有rhBMP-2的PLA-PVP两亲性共聚物;PLA-PVP组8只,植入PLA-PVP两亲性共聚物;PLA组8只,植入PLA;对照组2只,不植入任何材料。前3组分别于2,4,8及12周各处死2只,对照组2只于术后12周处死。②观察指标:取材后行X射线、苏木精-伊红染色及电镜观察材料降解及新生骨生长情况,并应用Lunar Prodigy骨密度仪检测骨矿物质密度,以探明成骨的质量和成骨速度。结果:①各组材料植入后无感染和排斥反应,组织学及扫描电镜显示各组随时间的增长材料逐渐降解,新生骨组织逐渐替换材料并修复缺损区。②术后骨密度测量显示各组材料骨修复区随时间的增长密度逐渐增大,PLA-PVP/rhBMP-2组术后2,4,8,12周骨密度值明显优于PLA-PVP组和PLA组(P<0.01),PLA-PVP组优于PLA组(P<0.01)。③术后12周,PLA-PVP完全降解,PLA则有部分残留,对照组骨缺损区未能修复。结论:①PLA-PVP/rhBMP-2复合物具有良好的生物相容性和诱导成骨能力。②PLA-PVP生物相容性好,效果优于聚乳酸,可作为骨形成蛋白2的有效载体,有希望成为修复骨缺损的新型生物可降解材料。

活性正离子聚合方法合成两亲性共聚物研究进展

综述由活性正离子聚合方法设计合成两亲性共聚物与两亲性聚合物网络的研究进展 ,并进一步介绍这些两亲性聚合物在生物材料领域的应用。

两亲性共聚物的合成及其共混合金膜的功能化

近年来,研究者们热衷于研究和开发膜除分离物料以外的其它功能特性,例如膜的高亲水性和抗污染性、生物相容性、环境相应性、催化活性、光电功能等。在膜表面接枝功能基团或与带功能基团的聚合物共混是实现聚合物多孔膜功能化的重要方法。两亲性共聚物(包括嵌段、接枝、超支化共聚物等)以其独特的性能而受到广泛的关注,从分子结构设计出发,合成了一系列与特定膜材料具有良好相容性的两亲性共聚物,嵌段两亲性共聚物,两亲性交替共聚物,两亲性超支化共聚物等,并通过共混的方法使膜表面带有功能基团,赋予聚合物膜某些功能特性。

两亲性共聚物PVDF-g-GDMA的合成及对PVDF膜抗蛋白质污染的改性研究

采用原子转移自由基聚合法(ATRP)将二甲基丙烯酸甘油酯(GDMA)接枝到聚偏氟乙烯(PVDF)主链上合成两亲性共聚物改性剂PVDF-g-GDMA,采用非溶剂致相转化法(NIPS)将改性剂PVDF-g-GDMA与PVDF粉共混制备PVDF-g-GDMA/PVDF复合膜。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H NMR)对聚合过程进行表征,结果发现GDMA被成功地接枝到PVDF主链上。采用X光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测定仪(CA)等对PVDF-g-GDMA/PVDF复合膜的表面化学组成、表面形貌、亲水性进行了表征研究;采用循环错流过滤评价装置,对复合膜的渗透通量和牛血清蛋白(BSA)的抗污染性能进行研究,实验结果表明复合膜的渗透通量比PVDF膜的渗透通量提高约2.5倍,而对蛋白质截留性能的影响变化不大。总之,制备的复合膜在渗透通量、亲水性和抗污染能力方面都表现出优异的性能。

水溶性紫杉醇两亲性共聚物纳米胶束研究

聚乙二醇聚己内酯聚乙二醇采用三嵌段共聚物为载体包载紫杉醇形成纳米胶束,胶束具有明显的核壳结构,有效地改善了紫杉醇的水溶性。研究表明,采用蒸发溶剂法、透析法和熔融法制备的胶束对紫杉醇都呈现良好的包封效果,其中,以熔融法制得的胶束粒径最小,分布最窄。文中还考察了蒸发溶剂法实验条件对胶束的影响,发现低沸点有机溶剂有利于获得小粒径胶束,胶束平均粒径随着载药量的提高相应增大。体外释药的结果表明,载药量高的胶束释药率却相对较小。

聚乳酸两亲性共聚物的研究进展

聚乳酸是一种具有良好的生物相容性和可降解性高分子材料,也是被美国食品和药品管理局(FDA)批准的生物医用材料.但它本身的疏水性使其在医用方面受到限制.为克服其缺陷,人们对聚乳酸做了大量改性修饰的工作以提高亲水性,如将其与各种亲水性聚合物进行聚合制得不同结构类型的两亲性共聚物.本文中我们对聚乳酸两亲性共聚物的研究进展做了综述,并讨论了它的应用现状及前景.

紫杉醇两亲性共聚物纳米胶束体外释药动力学

采用低分子量PEG PCL PEG、mPEG PLLA、mPEG PDLLA等两亲性嵌段共聚物作载体包载紫杉醇形成纳米胶束 .研究了不同载药率胶束在磷酸缓冲液中释放的动力学 ,发现紫杉醇PEG PCL PEG胶束和mPEG PLLA胶束的体外释药遵从一级释放动力学 ;紫杉醇mPEG PDLLA纳米胶束的体外释放多呈现出两段零级释放动力学 ;低载药率胶束表现出高释药率 ;体外释药过程中磷酸缓冲液的更新量越大 ,紫杉醇的释放率越高 .

水溶性叶黄素两亲性共聚物纳米胶束的稳定性

采用聚乙二醇–聚己内酯两亲性嵌段共聚物为载体包载叶黄素形成纳米束,有效地改善了叶黄素的水溶性并提高了其稳定性.考察pH、光、氧、热及金属离子对叶黄素胶束稳定性的影响.结果表明,叶黄素经包载后可明显提高叶黄素的光稳定性和热稳定性,减弱了pH的影响和氧气对叶黄素的氧化降解.

水溶性叶黄素两亲性共聚物纳米胶束的研究

采用聚乙二醇-聚己内酯两亲性嵌段共聚物为载体包载叶黄素形成纳米胶束,大大提高了叶黄素的水溶性。结果表明,叶黄素纳米胶束的最佳制备条件为:搅拌时间为5h,旋蒸温度为25℃,叶黄素与载体质量比为1∶10,溶剂量与水量比为1∶2,所制备的叶黄素胶束大致成球状,粒子大小比较均一,粒径约为70nm。

基于L-亮氨酸手性两亲性共聚物的制备及手性识别性能研究

以L-亮氨酸(L-leu)为手性源,经酯化、酰胺化步骤制备手性单体N-甲基丙烯酰基-L-亮氨酰甲胺(MALMA),通过普通自由基聚合与聚乙二醇单甲醚1 000大分子单体(MPEGAA)共聚,制备一系列两亲性共聚物P(MALMA-co-MPEGAA)。利用核磁共振谱(1 H NMR)、红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、透射电镜(TEM)、紫外吸收及旋光仪等对聚合物的结构与形态进行表征。结果表明,制备的无规两亲性共聚物分子量分布较宽,可以在水中形成球形胶束粒子,包覆药物后粒径由包覆前的50~60nm增大到了70~75nm;胶束粒子对BOC-L-和BOC-D-苯丙氨酸具有选择性释放,具有手性识别的性能,并且随着手性基团的增多识别作用会增加,并通过核磁1 H NMR对产生手性识别的作用力进行了确认。

两亲性共聚物改性超滤膜的防污性能研究进展

从两亲性共聚物的性能研究和相转化研究2方面总结了近些年来两亲性共聚物改性超滤膜防污能力的研究情况,重点以亲水、复合、稳定性能的研究介绍了改性的研究方向与进展,并指出现有两亲性共聚物共混改性存在的问题,对未来发展方向提出建议。

两亲性共聚物对聚砜分离膜的改性进展

聚砜具有热稳定性较好、化学性和生物相容性良好、力学强度高的特点,被广泛用于水处理、血液透析、化学生产等领域中。但是,聚砜类材料的疏水性使细菌、有机物易附着在膜表面或微孔中,造成严重的膜污染。为提高膜材料的渗透通量和抗污染性能,需对聚砜膜改性。而两亲性高分子链段中含有亲水链段及疏水链段,可以使膜兼具抗污染性及稳定性。因此,简述了两亲性共聚物对聚砜改性分离膜的研究进展,详细介绍了通过缩合聚合、传统自由基聚合、活性自由基聚合3种聚合方法合成两亲性共聚物,并系统地阐述了相应改性膜的最新研究进展,为两亲性改性膜的商品化生产提供参考。

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)接枝辛基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯两亲性共聚物的合成及表征

以辛基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯(C8PhEO10Ac)为大分子单体,丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为共聚单体,采用大分子单体接枝共聚法,制备了一种两亲性接枝共聚物(AA-AM-g-C8PhEO10Ac),用静态光散射(SLS)与GPC联用技术测得接枝共聚物的分子量为9.51×105,用FTIR、1H NMR和TG/DTA等手段对共聚物的结构及性能进行了表征。采用透射电子显微镜(TEM)对聚合物在水溶液中的自组装行为进行了初步研究。结果表明,AA-AM-g-C8PhEO10Ac在水溶液中自组装,形成球型胶束,随着浓度增大,趋向于形成更大的自组装体。