2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱共聚物应用研究进展

综述了2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)共聚物在改善血液相容性、提高药物控释效率、增加基因转染率、改善角膜接触镜表面亲水性、延长人工关节使用寿命和减小生物传感器表面污染等领域的应用研究进展,并对其发展前景进行了展望。

聚2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱改性聚合物研究

聚2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(PMPC)是一种具有极强亲水性和生物相容性的聚合物。通过PMPC改性材料表面获得生物相容性较好的生物医用材料已成为研究重点之一。综述了PMPC的合成方法以及PMPC改性聚合物的主要接枝方法,并展望了磷酰胆碱类聚合物的发展以及应用前景。

医用聚乙烯表面接枝2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱对细菌生物膜形成的影响

目的:探讨医用聚乙烯表面接枝2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)对金黄色葡萄球菌生物膜形成的影响。方法:利用紫外光接枝法将MPC接枝于医用聚乙烯薄片表面并用扫面电镜观察其表面形貌。以金黄色葡萄球菌(ATCC25923)标准菌株作为实验用菌,将已消毒的已接枝MPC聚乙烯薄片(观察组)及普通聚乙烯薄片(对照组)置入5 m L细菌浓度为1.5×107cfu/m L的菌液中共同培养。分别于体外培养后24 h、48 h行膜内活菌计数和扫描电镜观察。结果:扫描电镜观察显示通过紫外光接枝法制备的MPC涂层聚乙烯薄片表面形貌光滑,原先的纹理消失。体外培养24 h、48 h观察组聚乙烯薄片表面活菌计数数量均显著少于对照组(P<0.01);扫描电镜观察下进行细菌数半定量评估显示24 h、48 h观察组聚乙烯薄片表面细菌黏附量亦均少于对照组(P<0.01)。结论:医用聚乙烯表面接枝MPC可有效抑制细菌黏附,进而可预防聚乙烯表面细菌生物膜的形成。

等离子体引发丙烯酰胺与2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液聚合

研究了等离子体引发丙烯酰胺(AM)和2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)水溶液聚合制备线性阳离子聚电解质的工艺方法。测定了不同反应压力下反应液的沸点,得到最佳的反应压力为133Pa;优化了引发聚合的条件:放电时间40s、放电功率60W、反应溶液pH=4.5、w(AM+DMC)=30%、m(AM)∶m(DMC)=1∶1、聚合时间24h、聚合温度40℃。在优化条件下,聚合物的最高特性粘数为966cm3/g。探索了等离子体引发AM-DMC水溶液聚合的机理:AM与水溶液中H+结合形成的HAM自由基起引发作用,进而与AM或DMC单体进行反应,生成线性聚合物。

丙烯酰胺与2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵在柠檬酸钾溶液中的沉淀聚合

以(NH4)2S2O8-Na2SO3为氧化还原引发剂,通过非离子单体丙烯酰胺(AM)与阳离子单体2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)在柠檬酸钾溶液中的沉淀聚合,制备了阳离子聚电解质聚(2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-丙烯酰胺)[P(DMC-AM)]。利用溶解度参数原理,得知聚合物[P(DMC-AM)]在柠檬酸钾溶液中的溶解量远小于单体的溶解量,同时探讨了聚合物[P(DMC-AM)]在柠檬酸钾溶液中沉淀分离的机理。通过考察单体总转化率的影响因素,得到最佳的反应条件:柠檬酸钾质量分数57%,m((NH4)2S2O8)∶m(Na2SO3)=1∶1,引发剂总质量分数0.10%,单体总质量分数3%,单体配比m(DMC)∶m(AM)=3∶1,反应温度50℃,反应时间2h。在此条件下,DMC和AM的总转化率为86.4%。通过红外光谱分析验证,所得聚合物为[P(DMC-AM)]。

(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵-丙烯酰胺双水相共聚合

将(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵(DMMC)与丙烯酰胺(AM)在聚乙二醇(PEG)水溶液中进行双水相共聚合(ATPC),并与DMMC/AM均相水溶液共聚合(HASC)进行比较.在均相水溶液共聚合体系中得到了DMMC/AM共聚体系的竞聚率分别为rDMMC=1.77、rAM=0.32,并给出了竞聚率的95%,99%联合置信区域.比较了两种共聚合体系的转化率-时间曲线和共聚组成,表明双水相共聚合体系初期反应速率高于均相水溶液共聚合体系,但最终转化率相似;两种共聚合体系得到的共聚物组成有较大差别.测得了DMMC、AM以及DMMC-AM共聚物(CPAM)在65℃、反应条件下的相分配系数为K1=0.035、K2=0.125和Kp=0.011.结合双水相聚合的本质以及单体和共聚物在两相的分配系数,提出了一个计算双水相共聚组成的新方法,用该方法计算的双水相共聚合体系的共聚组成与实验点吻合较好.

等离子体引发聚合2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的研究

研究了等离子体引发聚合2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）．测定了不同放电时间与放电功率时反应室温度的变化方程，发现反应室温度变化是影响聚合产物P（DMC）性质的主要因素之一。反应室温度低于130℃．P（DMC）为线性。最高特性黏数为420．2cm^3／g，反应室温度为130℃～200℃，P（DMC）为交联性吸水树脂。吸水率为15g／g．优化了线性产物的反应条件：放电时间60s，放电功率60w，此时反应室温度为80℃。并经计算验证了等离子体引发聚合DMC理论可行．

2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱在口腔医学中的应用

2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)是一类基于仿细胞膜结构设计合成的两性离子化合物,因具有良好的生物相容性和亲水性,在临床医学领域得到广泛应用。近年来,MPC被作为一种蛋白趋避剂引入了口腔材料领域,表现出一定的抑菌效果。本文就MPC的概况及相关高分子材料在口腔医学中的应用现状作一综述。

等离子体引发的丙烯酰胺-氯化2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵水溶液聚合

研究了等离子体引发水溶液中丙烯酰胺(AM)和氯化2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵(DMC)聚合制备线性阳离子型聚电解质的工艺方法.在放电时间40 s,放电功率84 W,反应室压力为133 Pa,单体配比为1:1条件下优化了后聚合条件,较佳结果为:总单体质量分数为30%,聚合时间24 h,聚合温度40℃,pH值4～4.5.所得聚合物Mn最高为2.28×106.并推测了等离子体引发AM-DMC的机理.

聚谷氨酸苄酯-co-聚磷酰胆碱的制备与性能研究

为提高聚谷氨酸苄酯的亲水性和抗凝血性能,采用紫外光交联法将亲水性和抗凝血性能良好的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)引入端烯丙基-聚谷氨酸苄酯(A-PBLG)原位制备出A-PBLG与MPC的共聚物(PBLG-co-PMPC)。研究结果表明,PBLG-co-PMPC中的MPC含量随着照射时间的增加而增加。由于MPC的引入导致PBLG-co-PMPC的亲水性和降解速度都得到明显地提高。血小板粘附实验研究表明,PBLG-co-PMPC比A-PBLG具有更好的抗凝血性能。

磷酰胆碱接枝Dacron人工血管移植后血管表面的生物相容性

背景:前期研究发现涤纶人工血管经接枝2-甲基丙稀酰氧基乙基磷酰胆碱(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine,MPC)后,可有效抑制吻合口内膜和平滑肌增生,减少吻合口狭窄程度,增加血流量。目的:通过臭氧活化的方法在Dacron人工血管表面接枝MPC,进一步观察接枝后Dacron人工血管的生物相容性。方法:通过臭氧活化的方法在Dacron人工血管表面接枝MPC,修建成5mm×2mm的椭圆形补片。取新西兰大白兔24只,阻断其腹主动脉,纵形切开腹主动脉前壁,以抽签法随机分为两组:实验组将接枝后的Dacron人工血管作新西兰兔腹主动脉补片移植,对照组移植未接枝Dacron人工血管作对照。于术后1d,1周,2周,4周,进行人工血管苏木精-伊红、Masson染色及扫描电镜观察Dacron人工血管表面内膜增生、血细胞黏附情况。结果与结论:与对照组比较,实验组新内膜增生明显减少,由于Dacron人工血管表面的不平整,未能进行新内膜增生厚度的测量。术后第2周,通过Masson染色在对照组人工血管补片表面观察到新内膜的分层,底层多量细胞浸润,浅层细胞浸润不明显;而实验组未见明显分层现象或者也出现了分层,但底层较薄,附着在Dacron人工血管表面而不明显,这现象持续到术后的第4周。证实在Dacron人工血管补片表面接枝MPC,有效抑制了早期补片表面血栓形成,抑制炎症细胞的浸润,抑制纤维蛋白原的沉积,使早期的新内膜增生减少,较接枝前有更好的生物相容性。

油田用两性聚丙烯酰胺的合成及性能

针对驱油用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)耐温抗盐性差的缺点,以偶氮二异丁腈、过氧化氢和氯化亚铁为引发剂,叔丁醇为链转移剂,脲为助溶剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过水溶液聚合法制得相对分子质量大于10×106、溶解性较好的两性聚丙烯酰胺。较佳工艺条件为:w(总单体)=35％[m(AM)／m(AMPS)／m(DMC)=0．8／0．15／0．05], w(偶氮二异丁腈)=(7～10．5)×10-5,w(过氧化氢)=(2．8～4．2)×10-5,w(叔丁醇)=0．035％～0．07％,w (脲)=1．4％～2．1％,w(EDTA)=0．035％;引发温度为2～5℃,pH=6～7。结果表明,自制两性聚丙烯酰胺较HPAM的耐温耐盐性能有了明显提高。

二氧化硅接枝聚合磷酸胆碱/聚醚砜复合膜的制备及性能

以2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)为两性离子单体,采用反向原子转移自由基聚合(RATRP)技术,在纳米二氧化硅表面接枝聚合磷酸胆碱,合成了两性离子材料二氧化硅-聚磷酸胆碱(SiO_2-PMPC);将其与聚醚砜(PES)共混,利用相转化方法制备了聚醚砜基杂化荷电复合膜(SiO_2-PMPC/PES).采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角、原子力显微镜(AFM)及膜性能测试等研究了杂化荷电复合膜的结构与分离性能,考察了SiO_2-PMPC含量对杂化荷电复合膜性能的影响.研究结果表明,SiO_2-PMPC的添加有助于提高PES复合膜的亲水性;杂化荷电复合膜对染料活性黑5和活性绿19的截留率较高,分别达到82.6%和92.4%,而杂化荷电复合膜对无机盐的截留率则保持在8%以下,在保持较高水通量的同时,杂化荷电复合膜能够有效分离活性染料与无机盐.

医用钛板表面涂层2-MPC对细菌生物膜形成的影响

目的探讨医用钛板表面涂层2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine,2-MPC)对金黄色葡萄球菌生物膜形成的影响。方法利用化学接枝法制备钛板表面2-MPC涂层并用扫描电镜观察其表面形貌,以金黄色葡萄球菌(ATCC25923)标准菌株作为实验用菌,将已消毒的2-MPC涂层钛板(实验组)及普通钛板(对照组)置入5 mL细菌浓度为1.5×106cfu/mL的菌液中共同培养。分别于体外培养后24 h、48 h行膜内活菌计数和扫描电镜观察。结果扫描电镜观察显示通过化学接枝法制备的2-MPC涂层钛板表面形貌光滑,钛板原先的纹理消失。体外培养24 h、48 h实验组钛板表面活菌计数数量均显著少于对照组(P<0.05);扫描电镜观察发现24 h、48 h实验组钛板表面细菌黏附量均明显少于对照组(P<0.05),且在48 h时实验组钛板表面菌膜形成量明显少于对照组。结论化学接枝法能有效将2-MPC涂层于钛板表面,且2-MPC涂层可以有效抑制钛板表面细菌黏附,预防钛板表面细菌生物膜的形成。

P（AA-co-MPC）修饰超顺磁性Fe3O4纳米粒子的制备与表征

以丙烯酸(AA)和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)为单体,采用RAFT聚合合成系列共聚物(P(AA-co-MPC)),并通过化学共沉淀法制备P(AA-co-MPC)表面修饰的磁性Fe3O4纳米粒子。利用1H NMR,FTIR,GPC,TG,TEM,XRD,Zeta电位及粒度分析仪和Squid-VSM磁性测量系统等手段对共聚物和纳米粒子进行表征。结果表明:采用RAFT聚合成功合成了窄分子量分布的P(AA-co-MPC),磁性Fe3O4纳米粒子表面含有修饰基团;单体摩尔比(AA∶MPC)为1∶1时合成的共聚物修饰磁性Fe3O4纳米粒子的分散性最好,具有最小的水合粒径(36.54±4.00)nm和最窄的粒径分布,最高的Zeta电位(-30.98±1.25)mV,饱和磁化强度为65.57A·m^2·kg^-1,剩磁和矫顽力均为零,具有超顺磁性。

磷酰胆碱基pH敏感性ABA型嵌段共聚物的合成与胶束化

采用氯化亚铜/2,2'-联二吡啶催化体系,2,5-二溴己二酸二乙酯为引发剂,甲醇为溶剂运用希莱克技术,利用原子转移自由基聚合(ATRP)方法合成了ABA型三嵌段共聚物PDEAEMA-b-PMPC-b-PDEAEMA.1H NMR和GPC(凝胶渗透色谱)对聚合物组成、结构及分子量进行了表征,利用透光率、粘度测定研究了嵌段共聚物溶液的pH敏感性,利用表面张力测定、荧光探针和透射电镜研究了嵌段共聚物胶束化作用,确定了共聚物水溶液的临界胶束浓度(CMC).结果表明所合成的ABA型三嵌段共聚物水溶液具有pH敏感性,其临界相变pH 7～7.5.调节溶液pH值可实现嵌段共聚物胶束化形成"花状"胶束,并测定了其临界胶束浓度.

阳离子絮凝剂P(AM-DMC)的合成及其对活性染料废水的絮凝脱色

以K2S2O8-脲为引发剂,通过自由基聚合法合成了丙烯酰胺-2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵P(AM-DMC)絮凝剂,并研究了其对4种活性染料模拟废水的脱色效果,考察了P(AM-DMC)加入量、阳离子度、特性粘数、染料溶液pH等因素对脱色效果的影响。实验结果表明:最佳P(AM-DMC)加入量随染料分子中磺酸基数目的增加而增加,随絮凝剂阳离子度的增大而减少;阳离子度大于52%时,最高脱色率基本相同;特性粘数对脱色效果影响很小;在染料溶液为弱酸性及中性条件下,P(AM-DMC)的脱色效果较好。P(AM-DMC)对活性染料废水的脱色机理是,P(AM-DMC)中的—N+(CH3)3与染料分子中的—SO3-结合,生成—N+(CH3)3SO3-—,同时也形成了分子间氢键,通过键合作用使染料分子聚集沉降。

聚乙烯表面紫外光接枝MPC及其性能研究

将所合成的生物相容性单体2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)通过紫外光接枝到聚乙烯表面,以改善其表面的润滑性、生物相容性以及耐磨性。通过IR、ATR-FTIR、XPS、SEM以及722分光光度计等手段检测了接枝前后聚乙烯样品的相关性能,并研究了接枝前后聚乙烯样品在蒸馏水、生理盐水润滑下的摩擦磨损性能。结果表明,聚乙烯表面可接枝MPC,且接枝量随光照时间的增加而增大;接触角由64°～76°变成15°～26°,接触角大小随接枝量的增大而减小;接枝后样品的溶血率比接枝前低,且样品表面几乎没有血小板;接枝后样品摩擦因数变小,体积磨损率降低。

季铵—磺酸型淀粉基高分子聚合物的合成及应用

研究了以淀粉为基材,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(AAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,采用溶液聚合技术合成两性接枝共聚物的方法。考察了引发剂用量、反应温度、反应时间、溶解助剂用量、络合剂用量等因素对单体转化率、接枝率、产物特性粘数及溶解性的影响。最佳反应工艺条件为:引发剂质量浓度为0.1%,m(单体)∶m(淀粉)=7∶3,反应温度50℃,反应时间4h。所得产物的接枝率达217.92%、转化率达93.74%、特性粘数达543.31ml/g。该聚合物用于处理油田污水效果好于聚丙烯酰胺类絮凝剂。

两性离子型聚电解质的合成及对二氧化硅分散性能

以甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)与1,3-丙磺酸内酯为原料合成了3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲氨基)丙磺酸盐(DMAPS)。以过硫酸铵为引发剂、次亚磷酸钠为链转移剂,在水溶液中进行DMAPS本体自由基聚合,制备了两性离子型聚电解质(PDMAPS),并将其用作二氧化硅分散剂。利用FTIR、1HNMR以及GPC对DAMPS和PDAMPS进行分析与表征,并通过单因素实验和正交实验研究了不同反应条件对聚电解质分散性能的影响。为了使分散的二氧化硅达到最低的黏度和粒径,最优的制备条件如下:反应温度为75℃、反应时间为3 h、引发剂加入量为单体质量的1.0%,在该条件下制备的PDMAPS分散性能最佳,当其掺量为0.8%(质量分数)时,粒径分析表明其二氧化硅中值粒径(d50)从21.193μm降低到0.449μm。