新型改性聚乳酸及其亲/疏水性研究

合成了基于马来酸酐改性聚乳酸 (MPLA)和丁二胺的新型改性聚乳酸 (BM PLA) ,旨在提高聚乳酸的亲水性 ,克服聚乳酸和MPLA在降解过程中的酸性 ,并为进一步引入多肽和胶原等生物信号分子提供活性基团。通过红外光谱测定到了丁二胺已成功引入到MPLA中。利用接触角和吸水率评价了BMPLA的亲 /疏水性变化 ,表明丁二胺改性所得BMPLA的亲水性相对于PDLLA和MPLA已大大改善 ,测定了材料在 12周降解过程中的 pH变化 ,表明丁二胺改性聚乳酸不表现酸致自加速降解特征 ,未出现pH陡降现象 ,已完全克服了聚乳酸和马来酸酐改性聚乳酸降解过程中的酸性。上述研究结果提示 ,丁二胺改性聚乳酸是一族新型的具有优良亲水性和良好降解行为的组织工程材料 ,预示着它可望具有优良的细胞亲和性 ,在组织工程中具有重要的应用潜力。

新型改性聚乳酸及其体外生物可降解性研究

脂肪族二胺改性聚乳酸是一种具良好亲水性的新型生物材料.详细考查该材料在生理环境中的降解规律对于调整聚合物的合成工艺并对材料进行恰当改性使其具有与体内和/或体外细胞/组织生长速率相匹配的降解和吸收速率具有重要意义.本文以聚(DL-乳酸)(PDLLA)和马来酸酐改性聚乳酸(MPLA)为对照,详细研究了丁二胺改性聚乳酸(BMPLA)的体外降解行为,包括pH值(以pH=6.45的蒸馏水为介质)、分子量和失重率(以0.1M、pH=7.4的PBS为介质)的变化情况,试验温度:37±0.5℃.为更好地模拟材料在动物体内的降解环境,在整个降解试验中都不更换介质.结果表明:BMPLA已基本克服了聚乳酸降解过程中的酸性增强,没有出现PDLLA和MPLA表现的酸致自催化降解现象;BMPLA的分子量(特性黏度)降低速率较PDLLA和MPLA均匀,表示其力学强度是逐渐减小,而不像PDLLA和MPLA呈现体型降解特征,且随二胺含量的增加,其降解速率逐渐减小,提示BMPLA是一种降解产物不呈现酸性、降解过程不呈现体型降解特征、降解速率可调的新型生物材料.

二胺改性聚乳酸的合成与表征

以顺丁烯二酸酐改性聚乳酸(MPLA)和强碱性乙二胺为原料,通过MPLA中酸酐键与乙二胺中伯胺基间的N-酰化反应将乙二胺共价引入到MPLA中,制得乙二胺改性聚乳酸(EMPLA),企图以强碱性乙二胺克服聚乳酸及其降解产物的酸性.本文详细介绍了EMPLA的制备和纯化方法,并利用茚三酮反应、FT-IR、1H-NMR、13C-NMR和DSC对MPLA和EMPLA进行了全面的比较、表征,结果表明,按文中所述之制备技术能成功地将乙二胺共价引入到MPLA中,为进一步测定EMPLA的生物降解性和细胞相容性等性能并最终应用于医学领域奠定了技术基础和物质基础.

PLA单体——丙交酯合成方法的研究进展

只有高分子量聚乳酸才能满足组织工程对其强度及其它性能的要求 ,而丙交酯是制备高分子量聚乳酸的重要原料 ,其纯度和成本的高低决定了高分子量聚乳酸的质量和价格。 2 0世纪 70年代以来 ,在提高丙交酯的产率、纯度 ,降低丙交酯的成本方面做了大量的工作 ,并取得一定的进展。文中综述了制备丙交酯的各种方法和工艺 ,并讨论了各自的优缺点 。

新型改性聚乳酸与成骨细胞相容性的研究

探讨了成骨细胞与新型生物可降解材料乙二胺改性聚乳酸(EMPLA)的细胞相容性。在PLA、EMPLA及玻璃(对照组)上培养成骨细胞,采用细胞形态学观察法和细胞增殖法,在相差显微镜下观察细胞在上生长情况;分别于1、2、4、6d用MTT法记数,绘制生长曲线图。实验结果表明EMPLA组的成骨细胞比PLA组和对照组的形态好,增殖快,说明EMPLA比PLA表现出更好的细胞相容性,EMPLA在生物医学,特别是在组织工程领域存在着广泛的应用性。

形状记忆输卵管避孕材料的急性毒性研究

目的探明形状记忆输卵管避孕材料的急性毒性,为临床的安全使用提供依据和资料。方法形状记忆输卵管避孕材料浸提液腹腔注射给药,以最大允许给药剂量为最高剂量,观察小鼠的死亡率和脏器的感官病理改变。连续观察14d。结果给药后,各种剂量下均未见中毒症状,动物活动自如,皮毛光滑,未出现死亡。存活动物体质量无明显变化;肉眼未见脏器明显的病理改变。结论形状记忆输卵管避孕材料急性单次接触条件下的生物安全性良好。

无细胞猪真皮的生物相容性评价

采用猪皮制备的无细胞真皮基质,在基质上接种血管内皮细胞(VEC),鼠成纤维细胞(3T3),在细胞水平检测其生物相容性。采用MTT法检测VEC、3T3在基质上增殖活力;将复合培养1周的VEC-真皮复合物作组织切片,光镜下观察细胞生长状况。结果发现VEC在无细胞猪真皮基质上增殖迅速,并已经形成单层细胞膜片,某些局部区域已形成2～3层细胞膜片。结果说明采用的无细胞猪真皮基质具有良好的生物相容性,该材料可能有广泛的应用前景。

快速成形技术在骨组织工程领域的应用进展

在骨组织工程中 ,具有高孔隙率的人工细胞外基质或支架是骨组织细胞 (成骨细胞、破骨细胞和骨细胞 )黏附、增殖、分化和骨组织的形成必不可少的条件 ,传统的支架材料由于缺乏应有的机械强度、相互连通的孔道和可控的孔隙率或通道尺度而缺乏实际应用价值 ,因此寻找理想的支架材料是目前骨组织工程研究的热点之一 ,本文对目前正在不断发展的快速成形技术在骨组织丁程中的应用现状进行了综述。

新型仿生聚合物材料--胶原改性聚乳酸的合成与表征

乙二胺改性聚(DL-乳酸)(EMPLA)是实验室合成的一种含有丰富氨基和羧基、具良好亲水性且降解产物不呈酸性的生物材料。研究以二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂,将Ⅰ型胶原共价引入到EM-PLA中,制得了新型胶原改性聚乳酸(CPLA)仿生材料,探索并建立了一套向EMPLA基质中共价引入Ⅰ型胶原的液相合成技术。采用异硫氰酸荧光素(FITC)标记技术对CPLA的结构及胶原含量进行了定性表征。结果表明,采用本研究所建立的液相反应技术能将Ⅰ型胶原共价引入到EMPLA中,且CPLA中的胶原含量随EMPLA中乙二胺接枝率(EDA%)的增大而增大。

三峡水域氮磷污染对水华暴发/消涨行为的协同影响

藻类生长/消退与藻类对氮、磷的吸收比率ω1和ω2相关,ωi正/负增长分别对应藻类生长时从水体中吸收氮磷的加速阶段和藻类分解时向水体释放氮磷的消退阶段,在特定磷氮比(P/N)范围出现ω1和ω2同时突变有可能从理论上解释水华的暴发/消退.根据三峡流域实测数据和藻类吸收氮磷的关联函数,在三维空间表征了随氮磷浓度协同作用导致的ω1和ω2在特定P/N区域同时突变所揭示出的水华暴发/消退现象,从而直观、合理地解释了:①适当的P/N范围才可能暴发水华;②如果P/N区间同时满足ω1和ω2正向急剧增长的要求,藻类疯长,而ω1和ω2同时朝负值方向急剧降低,水华消退;③水华暴发/消退的速率为同一数量级,且水华暴发/消退在氮、磷浓度达到某一敏感范围时将表现出明显的周期性振荡.这些性态可能更真实地反映出水华暴发/消退时藻类对营养盐的吸收/释放机理.

D,L-聚乳酸热降解动力学研究

通过热重分析研究了D,L-聚乳酸(PDLLA)在N_2气氛中,不同升温速率条件下的热降解过程及其动力学行为。结果表明,PDLLA的主热降解过程为一级反应,当温度超过250℃时即发生明显降解,同时分别利用Ozawa-Flynn-Wall、Friedman和Freeman-Carroll方法对其动力学参数进行了测定,得到PDLLA的热降解活化能值为97．78kJ/mol。

哌嗪扩链的形状记忆医用材料聚氨酯脲的合成与表征

研究了以二元环状仲胺哌嗪(PPZ)替代二元伯胺作为扩链剂,以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为偶联剂,以端羟基聚(丙交酯-co-对二氧环己酮)(HO-P(LA-co-PDO)-OH)为软段,采用溶液法合成了一系列新型聚氨酯脲(P(LA-co-PDO)-PPZ-PUU)。1 HNMR表征结果证实了P(LA-co-PDO)-PPZ-PUU的结构。比较了以PPZ和BDA为扩链剂时两反应体系的粘度变化,产物在氯仿中的溶解性、热熔性及其玻璃化转变温度(Tg)随NCO/OH摩尔比的变化。同时研究了其形状记忆性能。结果表明,PPZ反应体系的粘度更低,产物的溶解性和热熔性更好,PPZ可明显减少交联;而且,PPZ的环状结构可明显提高PUU硬段的刚度,从而提高Tg。形状回复时间受温度的影响,回复温度越高,形状回复时间越短。该材料呈现良好的形状记忆性能且形状回复率均可达到95%以上。

卡尔曼滤波-分光光度法同时分析长江和嘉陵江地表水中的微量铜、镉和锌

1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)是一种用于测定微量金属离子浓度的显色试剂,利用PAN研究了这种显色剂与微量金属离子Cu2+,Cd2+和Zn2+形成螯合物的分析条件,即与这三种金属离子形成螯合物的最大吸收光谱性质、pH值影响和螯合反应时间等,并结合卡尔曼滤波算法和可见光度计同时联机的定量测定技术,定量分析了实验室水样、长江和嘉陵江地表水样中微量Cu2+,Cd2+和Zn2+金属离子的浓度。实验室三种金属离子的定量分析回收率在90.2%~106.2%之间,与长江、嘉陵江国控点例行监测数据的比较则表明:该方法的分析结果具有较好的可比性和可靠性。因此,该方法可以方便和直接应用于实际江河流域金属离子污染水样的定量分析。

气相色谱分析法在聚丙交酯合成中的应用

建立了用毛细管气相色谱法测定粗品丙交酯组分含量以及聚丙交酯中单体残留含量的方法。采用TP-5毛细管柱,以氢火焰离子化检测器检测,N2为载气,以校正面积归一化法计算粗品丙交酯中各组分的含量。在确定的色谱条件下,样品中各组分分离较好,分析周期仅为10 min;同时绘制丙交酯的标准曲线,测定了聚丙交酯中残留单体的含量,该方法可快速、准确地用于丙交酯的测定。

聚(D，L-乳酸)基仿生聚合物材料的合成与表征

探索一种新型聚乳酸基仿生聚合物材料的制备新方法。具体实验步骤是：利用聚乳酸上叔碳原子的自由基反应活性,在过氧化二苯甲酰的催化作用下,将马来酸酐引入聚乳酸侧链上,以此提供高反应活性的酸酐键；然后利用酸酐基团与—NH_2发生N-酰化反应这一特点。将脂肪族二胺引入聚乳酸侧链上,从而克服聚乳酸降解产物的体液环境呈酸性的缺陷；再用碳二亚胺作缩合剂,在二胺改性聚乳酸材料中共价引入一种细胞粘附肽段Arg-Gly-Asp-Ser(RGDS),赋予材料生物活性和生物特异性,这样就制备了一种新型聚乳酸基仿生材料。采用MALLS、FTIR和XPS对仿生材料进行结构表征；采用罗丹明比色法、茚三酮显色法和氨基酸分析仪检测法对仿生材料中的马来酸酐、二胺和粘附肽RGDS进行定量测定。结果表明,按文中所述之制备技术,在不改变聚乳酸材料主链结构的前提下,该仿生材料中粘附肽RGDS的含量是5．12μmol/g。这就形成了一种具有类似细胞外基质的新型仿生材料。

内消旋丙交酯及其聚合物的研究进展

以材料的制备、分离提纯、应用进展等为着眼点,系统综述了内消旋丙交酯的研究现状。并指出未来内消旋丙交酯研究需要解决的问题是:简化材料的提纯过程,降低成本以及优化聚合物的特征。

新型pH敏感水凝胶的合成及表征

以乙二胺四乙酸酐(ethylenediaminetetraacetic dianhydride,EDTAD)和丁二胺(butanediamine,BDA)为原料,通过酸酐的N酰化开环聚合反应合成主链含酰胺基、侧链含羧基的直链共聚物(pEDTAD-BDA),然后在磷酸催化剂存在下,pEDTAD-BDA在160℃发生分子内脱水形成含多元酰亚胺的共聚物(pEDTAD-BDA-Imide),最后以丁二胺为交联剂,与pEDTAD-BDA-Imide中的酰亚胺发生N酰化开环反应,生成了侧链含氨基的网络聚合物(BDA-crosslinked-EDTAD-BDA)。该网络聚合物可同时具有完全可降解性、pH敏感性和生物相容性。采用红外光谱和茚三酮显色法对pEDTAD-BDA和BDA-crosslinked-EDTAD-BDA的结构和分子量进行了定性定量表征。

RGDS和胶原改性聚(DL-乳酸)的合成与表征

利用马来酸酐(MAH)、丁二胺(BDA)I、型胶原和RGDS粘附多肽依次对聚(DL-乳酸)进行了化学改性,制得了仿生细胞外基质材料——胶原改性聚乳酸(CPLA)和RGDS改性聚乳酸(RGDS-PLA)。采用FT-IR、GPC-MALLS、XPS、罗丹明比色法和茚三酮显色法对MAH改性聚乳酸(MPLA)和BDA改性聚乳酸(BDPLA)进行了定性定量表征,分别采用FITC荧光标记技术和氨基酸分析仪对CPLA和RGDS-PLA进行了定性定量测定。结果表明,按文中所述之制备技术,能将胞外基质组分如胶原和RGDS粘附多肽共价引入到PLA中,形成新型的仿生细胞外基质材料。

乙二胺改性聚乳酸对成骨细胞的影响

目的:研究乙二胺改性聚乳酸(EMPLA)对成骨细胞的影响作用,并与聚乳酸(PLA)和玻璃(对照)作了对比。方法:采用体外细胞培养法,直接在基质材料上培养细胞,从细胞形态学、细胞增殖和碱性磷酸酶活性几个方面检测不同基底材料对成骨细胞的影响作用。结果:与PLA和玻璃相比,成骨细胞在EMPLA上具有较为成熟的细胞形态,增殖能力强(与PLA组,对照组相比P<0.01),碱性磷酸酶活性大(与PLA组相比P<0.05)。结论:EMPLA比PLA表现出更好的生物相容性,有望成为骨修复临床材料,在骨组织工程中存在广泛的潜在实用前景。

新型药物载体材料——端羟基聚(丙交酯-co-对二氧环己酮)的合成与表征

聚乳酸(PLA)作为药物载体材料存在因疏水性强而导致的药物释放速率难控以及在循环系统中停留时间短等问题。研究表明,在PLA中引入乙醇酸(GA)可提高材料降解速率,引入聚乙二醇(PEG)则可延长共聚物在循环系统中的停留时间。研究以丙交酯(LA)和对二氧环己酮(PDO)为主要原料,在辛酸亚锡-乙二醇共引发体系的存在下,通过熔融开环聚合制备出了端羟基聚(丙交酯-co-对二氧环己酮)(HO-P(LA-co-PDO)-OH)。这种同时具有PLA、GA和EG结构单元的大分子二醇可望成为一种降解速率可控、在循环系统中停留时间可调的新型药物载体材料。采用DSC、1HNMR、13CNMR和GPC-MALLs等对其结构和热学性能进行了表征。分子量检测结果表明,HO-P(LA-co-PDO)-OH的分子量随原料中PDO/LA摩尔比的减小而增大。