pH敏感的聚乙二醇-b-聚(羧基己内酯)的合成和性能研究

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聚已内酯作为一类重要的脂肪族聚酯材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性,广泛应用于生物医学领域。然而,由于其结晶性高、亲水性差、主链缺乏可反应性官能团,聚已内酯在生物医用领域中的应用受到了限制。通过在聚已内酯主链上引入亲水性的可反应性侧基,可以改善聚已内酯的结晶性,提高其亲水性,调节聚已内酯的降解速度。目前对于水溶性的聚已内酯的研究主要集中在带正电荷的阳离子聚已内酯的研究上,而对带负电荷的阴离子型聚已内酯的研究相对较少。本文旨在通过对聚内酯的化学改性,引入具有反应活性的羧基官能团,制备了新型水溶性阴离子聚已内酯,并研究了其溶液性能。本论文的主要研究工作如下:1、以甲氧基聚7二醇(mPEG)为大分子引发剂,异辛酸亚锡为催化剂,开环聚合2/6-(乙酸苄基酯-ε-已内酯(BCL)单体,并在钯碳催化加氢条件下脱去苄基保护基团,得到了一系列主链含羧基基团的甲氧基聚乙二醇-b-聚(2-羧基-ε-已内酯-co-6-羧基-ε-已内酯)(mPEG-b-P(2-CCL-co-6-CCL))嵌段共聚物。通过核磁(1HNMR,13C NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)等表征手段对聚合物的结构、分子量及其分布等性质进行了表征;通过接触角测试、差示扫描量热法(DSC)、广角X射线衍射(WXRD)及热重分析法(TG)表征了聚合物亲水性、结晶性及热力学性能。2、采用pH诱导法制备了聚合物胶束,通过动态光散射(DLS)、Zeta电位测试、荧光光谱(PL)及透射电子显微镜(TEM)研究了不同组成的mPEG-b-P(2-CCL-co-6-CCL)共聚物在水溶液中的自组装行为,并探讨了聚合物胶束在水溶液中自组装和解聚集的机理。研究结果表明,羧基基团的引入赋予了mPEG-b-P(2-CCL-co-6-CCL)共聚物pH敏感性,mPEG-b-P(2-CCL-co-6-CCL)可以以单聚体、聚合物胶束和大的纳米聚集体三种形式存在。当溶液pH值高于聚合物的pKa值时,聚合物胶束发生解离且胶束的解离是个相对缓慢的过程。3、通过动态光散射技术(DLS)初步探讨了mPEG-b-P(2-CCL-co-6-CCL)共聚物胶束的核交联。结果发现,加入氯化钙或2’2-(乙烯二氧基)二乙胺(EDDA)后,聚合物胶束的核部分交联,核交联后有利于提高胶束的稳定性。
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