PLCL的制备及DEX/PLCL芯/壳超细纤维研究

PLCL的制备及DEX/PLCL芯/壳超细纤维研究

论文摘要

聚L-丙交酯(PLLA)具有良好的生物相容性和可降解性,但疏水性较强且韧性不好,不利于用作药物或生长因子载体材料。在PLLA分子结构中引入亲水性的聚乙二醇(PEG)和柔韧性较好的聚ε-己内酯(PCL)链段,得到的聚L-丙交酯-co-己内酯(PLCL)亲水性和分子链的柔性均有所提高,通过调控PLLA、PEG和PCL之间的比例,可有效调节PLCL共聚物的亲/疏水性、力学性能等,使其更适宜在药物控制释放及组织工程等方面中应用。本文首先采用开环聚合的方法制备了PLCL共聚物,然后以其作为壳层,右旋糖酐(DEX)作为内芯进行同轴电纺,得到芯/壳超细纤维膜,并将血小板衍生生长因子(PDGF-bb)载入内芯,研究了其释放性能和细胞相容性。以辛酸亚锡为催化剂,聚乙二醇2000(PEG2000)为共引发剂使L-丙交酯(L-LA)和ε-己内酯(CL)开环聚合,制备系列PLCL。通过红外光谱和氢核磁共振谱等方法对共聚物化学结构进行表征,采用凝胶渗透色谱测定共聚物相对分子质量和质量分布。结果表明所制备的共聚物具有预期的结构、较高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布。动态接触角的测定表明引入PEG2000链段可明显改善共聚物的亲水性。差式扫描量热结果表明,当L-LA和CL投料比相同时,共聚物的玻璃化转变温度Tg随PEG2000链段含量的增加而降低;当PEG2000含量相似时,Tg随CL投料比的增加而降低。采用同轴电纺制得三种内芯流速不同的DEX/PLCL芯/壳超细纤维膜。利用扫描电镜、透射电镜和激光共聚交显微镜观察电纺膜的微观形貌和结构。电纺膜的吸水率测定结果表明DEX组分的加入提高了芯/壳纤维膜的亲水性。拉伸测试结果表明DEX组分的引入明显降低纤维干态下的力学性能;而在湿态环境中,DEX/PLCL纤维膜的模量随DEX组分的增加依次减弱,断裂伸长率却由于DEX的增塑作用依次增加。将PDGF-bb加入芯部,调节内芯溶液流速,同轴电纺得到三种DEX/PLCL芯/壳电纺膜。当芯/壳电纺膜负载的PDGF-bb较少时,释放过程中的突释不明显,2 d仅释放了总量的14.4%;而随着内芯溶液流速的增大,芯/壳电纺膜中PDGF-bb负载量明显增大,2d内的突释现象明显,但随后的释放速度持续稳定。三种芯/壳电纺膜在释放PDGF-bb的过程中都能保持一定的纤维形貌。考察大鼠血管平滑肌细胞在PLCL、DEX/PLCL和三种含PDGF-bb的芯/壳电纺膜上的粘附及增殖和细胞形貌,评价电纺膜的细胞相容性。结果表明,五种电纺膜均有利于细胞的粘附和增殖。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 脂肪族聚酯
  • 1.1.1 聚丙交酯
  • 1.1.2 聚ε-己内酯
  • 1.2 脂肪族聚酯的共聚物
  • 1.2.1 PLGA
  • 1.2.2 PELA
  • 1.2.3 PLCL
  • 1.2.4 脂肪族聚酯及其共聚物的制备
  • 1.3 静电纺丝
  • 1.3.1 静电纺丝原理
  • 1.3.2 影响超细纤维的因素
  • 1.3.3 静电纺丝的种类
  • 1.3.4 芯/壳结构超细纤维在控制释放领域的应用
  • 1.4 组织工程相关生长因子的控制释放
  • 1.4.1 组织工程相关生长因子
  • 1.4.2 生长因子控释在组织工程的应用
  • 1.4.3 静电纺丝在生长因子控制领域的应用
  • 1.5 课题的提出与本论文的研究内容
  • 第二章PLCL 的制备与表征
  • 2.1 实验部分
  • 2.1.1 实验原料与试剂
  • 2.1.2 实验仪器
  • 2.1.3 L-LA 的合成
  • 2.1.4 PLCL 共聚物的制备
  • 2.1.5 PLCL 共聚物的表征
  • 2.2 结果与讨论
  • 2.2.1 L-LA 的合成
  • 2.2.2 PLCL 的制备
  • 2.3 本章结论
  • 第三章 DEX/PLCL 芯/壳纤维的制备及性能研究
  • 3.1 实验部分
  • 3.1.1 实验原料
  • 3.1.2 实验仪器
  • 3.1.3 静电纺丝
  • 3.1.4 电纺膜形貌的表征
  • 3.1.5 电纺膜的吸水率
  • 3.1.6 电纺膜的力学性能
  • 3.2 结果与讨论
  • 3.2.1 DEX/PLCL 的同轴静电纺丝
  • 3.2.2 FITC-BSA 在芯/壳纤维膜中的分布
  • 3.2.3 超细纤维膜的吸水性
  • 3.2.4 超细纤维膜的力学性能
  • 3.3 本章结论
  • 第四章 DEX/PLCL 纤维对PDGF- bb 的控释及其细胞相容性研究
  • 4.1 实验部分
  • 4.1.1 实验原料
  • 4.1.2 实验仪器
  • 4.1.3 包载生长因子的电纺膜的制备
  • 4.1.4 电纺膜的表征
  • 4.1.5 PDGF-bb 的体外释放
  • 4.2 结果与讨论
  • 4.2.1 DEX (PDGF-bb)/PLCL 芯/壳电纺膜的纤维形貌
  • 4.2.2 PDGF-bb 的体外释放
  • 4.2.3 DEX (PDGF-bb)/ PLCL 芯/壳电纺膜的体外细胞相容性
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 全文主要结论
  • 参考文献
  • 发表论文和科研情况说明
  • 1H NMR 谱图'>附录1 PLCL 的1H NMR 谱图
  • 附录2 PBS 溶液的配制
  • 附录3 PDGF-bb 标准曲线的测定
  • 致谢
  • 相关论文文献

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