功能性生物医用聚酯—聚氨基酸共聚物的合成与应用

论文摘要

通过本论文的研究,合成了（3S）-3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮单体,将此单体与ε-己内酯共聚,通过钯碳催化加氢反应脱除苄基保护基团,得到侧链含羧基的聚（ε-己内酯）-co-（乙醇酸-alt-L-谷氨酸）（聚ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu）)共聚物。共聚物中L-谷氨酸单元的存在,改善了聚己内酯的亲水性,并为进一步将小分子药物、蛋白质、多肽等生物活性分子引入聚合物提供了偶联位点。本论文具体包括以下几方面工作:1.以苯甲醇、L-谷氨酸、溴乙酰氯、盐酸和三乙胺等为原料,合成了官能团被保护的3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮六元环单体。2.以辛酸亚锡为催化剂,使（3S）-3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮与ε-己内酯开环共聚,得到聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu（Bz））,将其催化氢解脱去苄基保护基团,得到侧链含羧基的聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu）共聚物;初步考察了不同单体摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对共聚反应的影响。3.考察了所得共聚物聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu）的热行为和亲水性。结果表明共聚物的结晶熔融温度（Tm）随着谷氨酸含量的增加而降低,亲水性随着谷氨酸含量的增加而增加。4.初步考察了共聚物表面的细胞毒性,结果表明在考察的时间范围内不同共聚组成共聚物无细胞毒性,均表现出良好的细胞亲和性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 可生物降解高分子的分类及其在生物医学中的应用
• 1.1.1 天然可生物降解高分子
• 1.1.2 合成可生物降解高分子
• 1.1.2.1 几种主要的生物降解高分子聚酯
• 1.1.2.2 生物降解高分子材料的生物医学应用
• 1.2 侧链含功能基团的可生物降解高分子的研究进展
• 1.2.1 侧链含功能基团的可生物降解高分子的合成
• 1.2.1.1 脂肪酸酯类聚合物
• 1.2.1.2 氨基酸类聚合物
• 1.2.1.3 碳酸酯类聚合物
• 1.2.2 侧链含功能基团的可生物降解高分子的医学应用
• 1.2.2.1 药物控释
• 1.2.2.2 基因治疗载体
• 1.2.2.3 组织工程材料
• 1.3 本论文研究内容的提出和意义
• 第二章 聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu）共聚物的合成和表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料及试剂
• 2.1.2 测试仪器及方法
• 2.1.3 功能性单体3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮的制备
• 2.1.3.1 L-谷氨酸-γ-苄酯的合成
• 2.1.3.2 N-溴乙酰基-L-谷氨酸-γ-苄酯的合成
• 2.1.3.3 3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮的合成
• 2.1.4 聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu）的合成
• 2.1.4.1 聚合管的处理
• 2.1.4.2 辛酸亚锡溶液的配制
• 2.1.4.3 3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮和ε-己内酯的共聚
• 2.1.4.4 聚合物保护基团-苄基（Bz）的脱除
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 功能性单体3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮的合成和表征
• 2.2.1.1 L-谷氨酸-γ-苄酯的表征
• 2.2.1.2 N-溴乙酰基-L-谷氨酸-γ-苄酯的表征
• 2.2.1.3 3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮的合成和表征
• 2.2.2 聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu（Bz））的合成和表征
• 2.2.3 3-苄氧羰基乙基吗啉-2,5-二酮和ε-己内酯共聚反应研究
• 2.2.3.1 连续搅拌反应体系的共聚反应研究
• 2.2.3.2 封管聚合反应体系的共聚反应研究
• 2.2.4 聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu（Bz））脱保护反应
• 2.3 小结
• 第三章 聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu）共聚物性能的研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 样品的准备和测试
• 3.1.2 细胞形态观察
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 聚（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu）共聚物热性能研究
• 3.2.2 聚(（ε-CL）-co-（Glc-alt-L-Glu）共聚物细胞毒性的研究
• 3.3 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢