论文摘要
聚丁二酸丁二醇酯是一种重要的生物可降解脂肪族聚酯,由于其具有良好的生物降解性、优异的成型加工性以及力学性能而倍受青睐。聚丁二酸丁二醇酯作为潜在的生物医用高分子材料应用的研究也受到广泛关注,但其系统的应用基础研究却鲜见报道。因此,研究聚丁二酸丁二醇酯类聚酯的细胞相容性,细胞毒性和模拟体液降解性能对于其在生物医用领域应用具有重要意义。同时现代医学的发展对生物材料提出更进一步的要求,期望材料具有可控降解性和功能性的活性反应位点。在PBS主链上引入可反应的氨基活性位点,一方面可通过改变主链结构和官能团的含量调节降解速率;另一方面可通过改变活性点的密度来控制材料的亲疏水平衡和表面电荷分布,促进细胞的粘附和铺展,提高生物相容性。需要特别指出的是可以通过这些活性基团将药物、蛋白质、多肽等具有生物特异活性的分子利用化学链接的方法固定到材料上,从而引发特异性的细胞反应,有望作为一类新型的靶向控释药物载体和智能化的组织工程支架材料。在本论文工作中,我们合成了高分子量的PBS、PES和PBES共聚酯,并系统的研究了其生物相容性,生物毒性和降解性能。同时,以丁二酸、丁二醇和苄氧羰基保护的天冬氨酸为单体,利用熔融缩聚和催化氢化的方法合成了新型具有生物活性氨基的聚丁二酸天冬氨酸丁二醇共聚酯（P（BS-co-BD））,研究了氨基酸含量对共聚酯的降解性能、细胞毒性、细胞相容性和血液相容性的影响,取得了一系列成果,具体如下:（1）利用高效安全的催化体系,采用一步法成功制备了高分子量的PBS、PES和PBES共聚酯,并对反应工艺、共聚酯的结构和性能进行了研究,为其作为生物医用应用创造了良好的条件。（2）系统地研究了PBS、PES和PBES共聚酯作为生物医用材料应用的可行性。PBS、PES和PBES共聚酯在Novozym 435酶缓冲溶液中和模拟体液环境中均可发生降解,但降解行为不同:酶降解是先快后慢,模拟体液降解是先慢后快;在酶降解中共聚酯的乙二醇链段表现出较大的选择性而在模拟体液降解中选择性较小。细胞毒性评价结果表明PBS、PES和PBES共聚酯具有较低的细胞毒性,可以用于生物医用材料。细胞相容性检测表明PBS、PES和PBES共聚酯材料具有较好的细胞相容性。血液相容性研究发现PBS、PES和PBES共聚酯材料具有良好的血液相容性。总之,PBS、PES和PBES共聚酯是一类具有良好综合性能的生物材料,在可吸收的手术缝合线、可吸收的骨钉、人造血管材料和组织工程支架材料领域有良好的应用前景。（3）根据现代医学发展对生物材料的要求,本论文创新地利用熔融缩聚和催化氢化的方法将天冬氨酸引入PBS主链,得到有一类新型的含氨基活性点的P（BS-co-BD）共聚酯,同时对反应工艺、共聚酯的结构和性能进行了详细的研究。（4）系统地研究了氨基酸单元的含量对P（BS-co-BCD）和P（BS-co-BD）共聚酯作为生物医用材料应用的影响。研究发现P（BS-co-BCD）和P（BS-co-BD）共聚酯比PBS有更好的亲水性并且随天冬氨酸含量提高亲水性进一步增强。降解实验表明P（BS-co-BCD）共聚酯在Novozym 435酶缓冲溶液和模拟体液条件下共聚酯的降解速率与天冬氨酸的含量基本存在线性关系,天冬氨酸含量越高,共聚酯的降解速率越大。脱保护前后的P（BS-co-BCD）和P（BS-co-BD）共聚酯在Novozym 435酶缓冲溶液和模拟体液降解行为基本一致,说明保护基团对共聚酯的降解性能影响较小。P（BS-co-BCD）和P（BS-co-BD）共聚酯的细胞毒性为0级,对细胞的生长繁殖影响微小。共聚酯的细胞相容性P（BS-co-BD）> P（BS-co-BCD）>PBS>control,表明PBS上引入的活性氨基侧链提高了材料的亲水性,改变了材料表面电荷性能,促进了细胞粘附增殖,细胞相容性有较大的提高。同时P（BS-co-BCD）和P（BS-co-BD）共聚酯保持了良好的血液相容性。总之,P（BS-co-BCD）和P（BS-co-BD）共聚酯有望作为一类新型的靶向控释药物载体和智能化的组织工程支架材料得到广泛应用。（5）探索了P（BS-co-BCD）共聚酯在药物缓释领域的初步应用。实验表明用溶剂挥发法,以P（BS-co-10%BCD）为壁材,PVA为乳化剂,在优化工艺下,可以制备负载吲哚美辛的微胶囊。
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标签：聚丁二酸丁二醇酯论文; 生物材料论文; 生物降解论文; 生物相容性论文;