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。

丙烯酸改性松香(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯的合成和表征

以丙烯酸改性松香(AR)为原料,先与草酰氯反应合成丙烯酸改性松香酰氯(AR-C l),然后与甲基丙烯酸-2-羟基乙基酯进行酯化反应合成了丙烯酸改性松香(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯(AR-2-HEMA),并分别采用FT-IR、GC-MS、13C NMR和差示扫描量热仪(DSC)对其结构和性能进行表征。研究结果表明,丙烯酸改性松香(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯主要由丙烯海松酸(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯(37.88%)和树脂酸(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯(52.48%)组成。丙烯海松酸(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯两种异构体质量分数分别为31.79%和6.09%。所制备的丙烯酸改性松香(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯在引发剂的存在下可以发生聚合反应。

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。

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。

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。

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。

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。

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.

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.

胶原/磷酰胆碱复合膜的制备和性能研究

用静电纺丝-溶液浇注法制备胶原/聚2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(pMPC)双层复合膜。用核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG/DTG)分别表征了pMPC的化学结构、胶原/pMPC分子间的相互作用和共混相容性;用环境扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、静态接触角仪(SCA)分别分别研究了GTR膜的表面形貌、元素组成及含量、亲疏水性等性能。结果表明,当pMPC的质量百分含量为20%时,复合膜中两相分子间共混效果最佳;膜表面磷脂基团的微量引入可以有效改善膜材料表面的亲水性。

MMA/MPC共聚物膜的制备及其抗凝血性能研究

采用自由基共聚制得了甲基丙烯酸甲酯与2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)的共聚物,在模板中将溶剂蒸发得到了共聚物膜.用差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱(GPC)、元素分析仪(EA)、氢核磁共振(1HNMR)及扫描电子显微镜(SEM)对共聚物及其膜的结构与形态进行了表征,并测定了膜的溶胀度与表面的亲水性,结合对牛血清蛋白(BSA)吸附研究结果表明:共聚物膜的溶胀度随着MPC含量的增加而逐渐上升,并且随着温度的升高而逐渐增大;由动态接触角(DCA)结果可知共聚物膜表面的链段可随着环境的变化而发生重排,MPC链段向膜表面的迁移提高了膜表面的亲水性,降低了对蛋白质的吸附.并通过体外血小板粘附试验对膜材料的抗凝血性能进行了评价.结果表明,当共聚物膜中w(MPC)=0.25时,膜表面吸附的血小板数量明显减少,共聚物膜表现出良好的抗凝血性能.

有抗菌能力的牙周引导组织再生膜的制备研究

目的:在聚乳酸-乙醇酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]表面接枝2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine,2-MPC),制备一种具有抗菌能力的牙周引导组织再生膜。方法:用紫外光接枝聚合法将2-MPC接枝于PLGA表面,采用傅立叶变换红外光谱验证接枝的成功,并用扫描电镜观察样品改性前后的表面形貌。以大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌为实验菌株,在已接枝的和未接枝的样品表面接种1×106 CFU/mL浓度的细菌悬液,37℃孵育4 h,梯度脱水后扫描电镜观察。并且在材料表面接种小鼠成骨细胞系MC3T3-E1培养12 h,进行活细胞染色观察样品表面细胞形态。结果:红外和扫描电镜结果证明2-MPC成功接枝于PLGA膜表面,抗菌实验结果显示接枝后的材料抗大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌粘附能力显著提高,并且体外细胞实验结果证明,表面接枝2-MPC在有效提高材料抗菌能力的同时,2-MPC对材料的生物相容性并没有明显的抑制作用。结论:在PLGA表面接枝2-MPC可以获得一种具有优良抗菌性能的牙周组织引导再生膜材料。

AM/AOPS/DEDAAC共聚物防塌降滤失剂的合成

采用氧化—还原引发体系合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰氧基-2-甲基丙基磺酸/二乙基二烯丙基氯化铵三元共聚物。初步评价了共聚物的钻井液性能。结果表明,AM/AOPS/DEDAAC共聚物具有较好的耐温抗盐能力。

仿贻贝磷脂聚合物的合成及其仿生涂层的构建

为改善纯钛表面的抗凝血性能,合成了一系列磷酸胆碱仿生聚合物,并在其表面构建了稳定的仿生涂层,通过一系列实验、表征和评价优化出更有利于钛材表面改性的磷酸胆碱聚合物。首先采用简单的自由基聚合法和羧基与氨基的反应,分两步合成了5种不同比例的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)、甲基丙烯酸(MA)和多巴胺(DA)的无规共聚(PMMDA3-Q、PMMDA3-T、PMMDA5-Q、PMMDA5-T、PMMDA7),并通过FTIR、1 H NMR、GPC以及UV-Vis等完成了定性、定量表征和分析。通过自组装的方式,将5种不同聚合物分别组装到钛表面,并采用QCM-D、AFM及血小板粘附实验考察了5种聚合物在钛表面的组装量、表面粗糙度以及改性后的钛表面抗血小板粘附及抑制血小板激活的能力。结果表明,聚合物PMMDA7更适合作为钛材表面改性聚合物,为构建磷酸胆碱仿生多功能涂层提供了实验基础和方法。