聚羟基丁酸己酸酯/聚碳酸亚丙酯共混材料作为血管组织工程支架的性能特征

目的:为改善生物材料聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)的力学性能和聚碳酸亚丙酯(PPC)的可加工性,将两者共混,制备不同比例的共混材料,并对共混膜上血管平滑肌细胞的黏附和共混材料制成的管形支架的力学性能进行评价,以选出合适比例的共混材料作为血管组织工程支架。方法:实验于2006-08/2007-04在清华大学生物科学与技术系生物膜与膜生物工程国家重点实验室完成。①制备5种不同比例(PHBHHx∶PPC分别为0∶10,3∶7,5∶5,7∶3,10∶0)的共混材料,利用CCK-8试剂测定兔主动脉平滑肌细胞在共混膜上培养24h后的黏附数量。②采用热致相分离和冷冻干燥法制备管形支架,通过反复浸渍和晾干,在多孔支架外层形成一层晾干的膜层。利用扫描电镜观察支架形貌、压汞仪测量孔隙率和孔径分布,利用自制装置以6.65kPa/s的加压速度测定管形支架的破裂强度,万能材料试验机测定支架的缝合强度,以羊颈动脉为对照。结果:①兔主动脉平滑肌细胞在各种膜上培养24h后,在5∶5比例PHBHHXx/PPC共混膜和PPC膜上相对黏附量高于PHBHHXx膜(P<0.05)。②PHBHHx和共混材料均可制备成管形支架,而单纯PPC支架在制备晾干层时溶化,无法维持原形。管形支架的孔径随PPC含量的增加而增大,孔隙率提高。③支架的破裂强度与羊颈动脉相似(P>0.05);缝合强度均强于羊颈动脉,以5∶5和3∶7PHBHHx/PPC共混材料制备的管形支架的缝合强度高于PHBHHx支架。结论:①与PHBHHx相比,5∶5PHBHHx/PPC共混膜和PPC膜上兔主动脉平滑肌细胞的黏附更好。②共混材料均可以制备成管形支架,并且力学强度符合移植的要求,缝合强度以5∶5和3∶7的PHBHHx/PPC共混材料最佳。

N,N-二乙氨基乙醇己酸酯的合成

以N,N-二乙氨基乙醇和己酸为原料,在氯化钙催化剂的存在下合成了N,N-二乙氨基乙醇己酸酯。考察了反应溶剂及用量、反应时间、催化剂用量及重复利用次数、原料摩尔比等对反应的影响,得到了最佳工艺条件,即溶剂为环己烷且为80 mL,反应时间6 h,氯化钙1.0 g,N,N-二乙氨基乙醇与己酸的摩尔比为1∶1。此条件下的最高收率为85.96%.产物经红外光谱和气相色谱分析,纯度达98.76%.

N,N-二乙氨基乙醇己酸酯的合成

以N ,N 二乙氨基乙醇和己酸为原料 ,甲苯为带水剂 ,在催化剂存在的条件下合成了N ,N 二乙氨基乙醇己酸酯。催化剂选用未见报道的硅胶和磷酸二氢钾 ,反应时间 6h ,温度 15 0～ 16 0℃ ,产率可达 94 4 %。

用固体超强酸SO_4^(2－)／TiO_2催化剂合成N，N－二乙氨基乙醇己酸酯

在固体超强酸ＴｉＯ＿２催化剂存在下，己酸２与Ｎ，Ｎ－二乙氨基乙醇３直接酯化合成了相应的己酸酯１。在溶剂甲苯中，２与３于１２０～１７０℃下反应４小时，己酸酯１的产率最高达９２．３％。

酸掺杂聚苯胺催化2-(二乙氨基)乙基己酸酯及反应动力学

以正己酸和二乙氨基乙醇为原料,对甲苯磺酸掺杂聚苯胺为催化剂催化合成2-(二乙氨基)乙基己酸酯,考察反应过程的影响因素,并测定反应动力学数据。表明适宜的合成工艺条件为n(二乙氨基乙醇)∶n(正己酸)为1∶2,催化剂用量为醇酸总质量的2%,带水剂用量为醇酸总质量的120%,反应时间为3.2h。此时,二乙氨基乙醇转化率可达96.8%,催化剂重复使用4次后,二乙氨基乙醇的转化率为84.4%。采用还原后的催化剂进行的实验二乙氨基乙醇转化率可达95.2%。表观活化能为74.256kJ/mol,指前因子为2.70×107 L/(mol·min)。对甲苯磺酸掺杂聚苯胺具有很好的催化活性。该酯化反应对正己酸和二乙氨基乙醇均为一级反应。

成核剂对聚羟基丁酸己酸酯结晶性能的影响

采用溶液浇铸法制备了含不同成核剂的生物可降解聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)样品,利用热台偏光显微镜(POM)和差示扫描量热(DSC)法研究了成核剂对PHBHHx结晶行为和热性能的影响,并对比了氮化硼、羟基磷灰石和木质素磺酸钠三种成核剂的效果。结果表明,加入成核剂后,PHBHHx的结晶发生异相成核,球晶数目增加,从POM的结果看,木质素磺酸钠的成核效果最好。PHBHHx的结晶诱导期大大缩短,含木质素磺酸钠的PHBH-Hx的效果尤其明显。等温结晶和非等温结晶的DSC分析表明,羟基磷灰石促进结晶的能力最强。

无溶剂合成N,N-二乙氨基乙醇己酸酯的研究

在无溶剂条件下,以己酸与二乙氨基乙醇为原料,ZrO2/SO42-固体超强酸为催化剂,酯化合成了N,N-二乙氨基乙醇己酸酯,产品收率为75.3%.

聚羟基丁酸己酸酯及其在组织工程中的应用

绍了羟基丁酸酯一羟基己酸酯共聚物的降解性、亲水性、力学性能、表面形态,改性研究、细胞相容性、降解产物的毒性等性能,并对这种材料在组织工程中的应用现状作了阐述,提出了需要改进研究的方向,指出这种微生物来源的新型生物医药材料在组织工程的应用中将具有极大的潜力。

聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)/聚乳酸共混物的增容研究

以聚氧化乙烯(PEO)、苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(REC)、乙烯-甲基丙烯酸甘油酯共聚物(EGMA)、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甘油酯共聚物(E-MA-GMA)、马来酸酐接枝聚乳酸(PLA-g-MAH)为增容剂,通过熔融共混法制备了聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)/聚乳酸[PHBH/PLA=80/20(质量比,下同)]共混物,采用差示扫描量热仪、动态力学分析仪、扫描电子显微镜及电子万能试验机等研究了PHBH/PLA的热性能、表面形貌及力学性能,并依此判断共混物的相容性以及各相容剂对共混物相容性的影响。结果表明,PHBH和PLA呈部分相容;相容剂REC或PLA-g-MAH对PHBH/PLA具有相对较好的增容效果,共混物中PHBH与PLA两相的玻璃化转变温度(T_g)差值减小,共混物中分散相粒径尺寸减小且分布均匀,当添加4%的REC和PLA-g-MAH后,共混物的冲击强度分别提升了43.8%和53.6%,断裂伸长率分别提升了100%和120%。

笼状双环磷酸脂的戊酸酯及己酸酯衍生物的合成

目的 :合成笼状双环磷酸酯的戊酸酯及己酸酯衍生物。方法 :用氯仿作溶剂 ,在浴温条件下 ,4 羟甲基笼状双环磷酸酯分别与戊酰氯、己酰氯发生酰化反应。结果 :元素分析及红外光谱数据证实产物为笼状双环磷酸酯的戊酸酯及己酸酯。结论 :该合成方法简单易行 。

硅胶负载四氯化锡催化合成N,N-二乙氨基乙醇己酸酯

以硅胶为载体,用浸渍法制备了不同负载量的SnCl4催化剂,用于催化合成DA-6(N,N-二乙氨基乙醇己酸酯),通过BET法对SnCl4/SiO2催化剂的表面结构进行了分析。考察了SnCl4负载量、催化剂用量、原料摩尔配比、反应温度对N,N-二乙氨基乙醇己酸酯收率的影响,实验结果表明:当n(N,N-二乙氨基乙醇):n(己酸)=1:1.2、54.1%SnCl4/SiO2催化剂用量为反应原料的2(m/m)%、溶剂为甲苯、反应时间6h时,DA-6收率达94.4%。

固体酸催化醇酸酯化反应新工艺的研究──Ⅰ．酯化催化剂的研究和己酸酯的合成

研究了新型固体酸催化剂ＤＨＲ对己酸与低级脂肪醇直接酯化的催化性能，并考察了催化剂用量对酯化产率的影响．结果表明：ＤＨＲ型固体酸是醇酸直接酯化反应的高效催化剂，酯化产率达９０％以上，催化剂重复使用１５次，未发现其活性明显降低．用该催化剂合成了已酸乙酯、丙酯、丁酯、异丁酯和戊酯五种己酸酯．此法操作简便，反应条件温和，产率高，具有显著的工业应用价值．

聚羟基丁酸己酸酯／聚乙二醇共混膜的制备与性能研究

采用溶液浇铸法制备了聚羟基丁酸己酸酯/聚乙二醇(PHBHHx/PEG)共混膜,用DSC和POM研究了其热性能与结晶行为,并测量了其静态水接触角。结果表明,PHBHHx与PEG间存在较强的相互作用。在第二次升温过程中,个别共混比例的PHBHHx在PEG的诱导下可以发生一定程度的结晶,PEG起成核剂的作用。当PEG质量分数为40%时,PHBHHx亲水性能有所改善。PEG的加入对PHBHHx的球晶形态有影响,一定量PEG的加入可以加快PHBH-Hx的结晶速度。

聚羟基丁酸己酸酯对聚乳酸结晶性能的影响

通过溶液共混法制备了生物可降解左旋聚乳酸(PLLA)和聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)复合材料,用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了PHBHHx对PLLA热性能与结晶性能的影响。结果表明,PLLA与PHBHHx存在一定的相容性和相互作用,PLLA的玻璃化转变和冷结晶行为随着共混组成而变化。PLLA的相对分子质量越大,球晶形貌的规整性越差。当PHBHHx含量达到30%(质量分数,下同)时,其能加快PLLA的链段运动,提高结晶的成核密度,加快结晶速率。

聚羟基丁酸己酸酯对聚羟基丁酸戊酸酯结晶性能的影响

采用溶液浇铸法制备了生物可降解聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)和聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)共混物,用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了PHBHHx对PHBV热性能与结晶性能的影响。结果表明,PHBV和PHBH-Hx之间存在一定的相互作用,PHBV的冷结晶温度随PHBHHx含量的增加向高温方向移动;PHBV/PHBHHx共混物的结晶呈环带球晶现象,随PHBHHx含量的提高,环带球晶逐渐变得规整、清晰,且带宽逐渐减小。

相转移催化合成己酸酯的研究

本文介绍了相转移催化法合成己酸酯的情况．以合成己酸正丁酯作为典型实例，较详细地探讨了各种因素对碳原子数较大时的酯化反应的影响．

干燥温度对生物塑料聚羟基丁酸-羟基己酸酯薄膜结构及性能的影响

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用溶液浇铸法制备聚羟基丁酸-羟基己酸酯(PHBH)生物降解薄膜,并利用相应的测试方法,探究了不同干燥温度对PHBH薄膜的形貌结构、结晶、热稳定性、透明度、力学和阻隔性能的影响。结果表明,随着干燥温度的升高,PHBH薄膜的断面致密性、结晶度、热稳定性、断裂伸长率及阻隔性能先增大后减小,晶粒尺寸逐渐减小,而透明度及拉伸强度逐渐增加;当干燥温度为55℃时,PHBH薄膜断面光滑、结晶度大,具有良好的热稳定性、力学强度及阻隔性,其拉伸强度为20.26MPa,断裂伸长率为25%,氧气及水蒸气透过率分别为5.7×10^-15cm^3·cm/(cm^2·s·Pa)、2.21×10^-14g·cm/(cm^2·s·Pa)。

聚6-羟基己酸酯化反应

将过氧化环己酮热转化成的聚6-羟基己酸进行酯化,通过相转移催化的理论和方法,探究了反应时间、温度和催化剂等对酯化反应的影响,并通过FT-IR、1H NMR对产物进行了表征,最终确定了一条以18-冠醚-6(聚6-羟基己酸质量的1%)为催化剂,聚6-羟基己酸与2-溴乙醇质量比3∶1,在90℃,反应2h条件下酯化率为99%的最佳酯化路线.

硫酸铁在己酸酯制备中催化作用探讨

以己酸酯的制备为例,探讨催化剂Fe2(SO4)3·XH2O对酯化反应的催化活性,研究了催化剂的用量和带水剂对酯收率的影响,以及催化剂重复使用的情况.结果表明:Fe2(SO4)3·XH2O对己酸酯的合成具有较好的催化性能,反应时间较短,酯收率高,而且催化剂可以重复使用;在低沸点醇的酯化反应中,有必要使用象环己烷这样的物质作带水剂.

羧基化碳纳米管对聚羟基丁酸己酸酯结晶性能的影响

通过混酸处理法制备了羧基化碳纳米管MWNT-COOH,以溶剂挥发成膜法制备了聚羟基丁酸己酸酯PHBHHx/MWNT-COOH复合材料,对MWNT-COOH进行了红外光谱表征,用偏光显微镜研究了PHBHHx/MWNT-COOH复合材料的结晶性能,用扫描电子显微镜观察了MWNT-COOH在PHBHHx中的分散。结果表明,混酸处理后MWNT表面产生一定量羧基,可以增强其与PHBHHx的分子间相互作用,也有利于其在PHBHHx中均匀分散。MWNT-COOH能显著诱导PHBHHx成核与结晶,PHBHHx球晶密度明显提高,球晶尺寸减小。而当MWNT-COOH含量达到1%时,其形成了一定的三维网络结构,使PHBHHx球晶生长受到限制,生长速度反而变慢。