热塑性壳寡糖基可降解生物医用复合材料的制备及性能研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangmingli1213
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壳寡糖是一种具有良好的生物相容性、生物降解性和生物活性的天然高分子。聚己内酯是一种具有优越的生物降解性、生物相容性和药物通透性的合成高分子。将壳寡糖和聚己内酯用于制备新型的壳寡糖基生物材料,具有重要的科学参考价值和巨大的应用前景,将在生物医用降解材料、药物控释载体和组织工程材料等方面获得应用。主要内容和研究成果如下:1.以N, N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,邻苯二甲酸酐直接与壳寡糖的氨基反应,制备了邻苯二甲酰化壳寡糖前驱体(PHCSO)。结果表明:PHCSO在DMF、DMSO和吡啶中具有较好的溶解性;XRD和DSC分析表明PHCSO改变了壳寡糖的分子结构,形成了新的结晶结构;TGA分析表明PHCSO的热降解温度高于壳寡糖;SEM分析表明PHCSO的表面结构发生变化,由壳寡糖的圆球体变为片状体。2.以辛酸亚锡为催化剂,分别通过直接法—ε-己内酯(ε-CL)开环聚合接枝PHCSO和间接法—羧酸官能化聚己内酯与PHCSO反应制备了邻苯二甲酰化壳寡糖接枝聚己内酯(PHCSO-g-PCL),可实施壳寡糖在羟基上的定位接枝改性。结果表明:随着ε-CL与PHCSO配比的增加,接枝率提高;GPC证实了间接法制备的接枝物分子量分布窄;DSC分析表明PHCSO-g-PCL(ε-CL为4ml)具有热塑性,熔点为55.82℃;TGA分析表明PHCSO-g-PCL的热稳定性很高,PHCSO-g-PCL(ε-CL为4ml)的热分解温度为265℃;XRD分析表明PHCSO-g-PCL是一种结晶性接枝物。3.采用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)作活化剂,以PHCSO为前驱体,与MPEG-b-PCL-COOH嵌段共聚物反应合成了热塑性PHCSO-g-PCL-b-MPEG共聚物,这种接枝反应路线不仅可实施壳寡糖的定位接枝改性,还可实现分子量可控,接枝位点可控。~1H NMR分析表明随着ε-CL量的增加,MPEG-b-PCL的分子量逐渐增大;GPC分析表明MPEG-b-PCL,MPEG-b-PCL-COOH和PHCSO-g-PCL-b-MPEG分子量分布均较窄;DSC和TGA分析表明MPEG-b-PCL、MPEG-b-PCL-COOH和PHCSO-g-PCL-b-MPEG的结晶度和热降解温度均逐渐降低。4.采用溶液法制备了二元共混物(PHCSO-g-PCL/PCL),其质量配比分别为0:100、10:90、20:80、30:70、40:60、50:50和100:0。将LDPE与配比为40:60的二元共混物进行熔融共混,制备可降解共混材料LDPE/PHCSO-g-PCL/PCL,质量配比(LDPE/二元共混物)分别为100:0、95:5、90:10、85:15和80:20。DSC分析表明当PHCSO-g-PCL/PCL的配比为40:60时,二元溶液共混物的相容性最好;力学性能测试分析表明随着PHCSO-g-PCL/PCL加入量的增大,可降解共混材料LDPE/PHCSO-g-PCL/PCL的拉伸强度有所提高,断裂伸长率降低,当LDPE/二元溶液共混物为85:15时,拉伸强度和断裂伸长率均达到最高;TGA分析表明随着PHCSO-g-PCL/PCL组分含量的增加,LDPE/PHCSO-g-PCL/PCL共混材料的热降解温度逐渐降低。
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