聚酸酐—聚酰胺控释体系的合成、性能、体外降解及生物适应性研究

论文摘要

近年来,生物降解材料由于其特殊的优异性已在骨学中显示了良好的应用前景,利用化学方法合成与天然高分子结构相似的生物可降解塑料,主要包括脂肪族聚酯、脂肪酸聚酯与芳香族聚酯、聚酰胺、聚醚、聚酯脲等共聚物。本文利用聚酰胺-甲基丙烯酰胺（PAMAM-DB）和甲基丙烯酸酐化癸二酸（MSA）合成了一系列可生物降解的共聚物,研究了共聚物的性能,体外降解及生物适应性。具体研究内容如下：首先采用发散法,以甲醇为溶剂、乙二胺为引发核,通过与丙烯酸甲酯多次重复的Michael加成反应和酰胺化缩合反应,合成了一系列不同代数的聚酰胺-胺（PAMAM1.0G）树枝状聚合物。然后在此基础上与甲基丙烯酰氯反应,得到双键产物聚酰胺-甲基丙烯酰胺（PAMAM-DB）。并采用红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（1H-NMR）以及核磁共振碳谱（13C-NMR）等手段对产品的结构进行了表征,结果证实了所制备的PAMAM树状聚合物中各种特征官能团和末端双键的存在,与理论上的结构相符。其次,通过光引发双键缩合反应,使PAMAM-DB和MSA双键缩合得到共聚物,并用1H NMR,13C NMR, FTIR,力学性能和SEM来表征共聚物。将一系列共聚物在模拟体液（pH 7.4）中降解两个月,并测试模拟体液pH的变化,以及聚合物的力学性能,吸水量及失重量。研究结果表明50%-60%PAMAM-DB （质量分数）的聚合物有良好力学性能和降解性能,整个降解过程呈现表面溶蚀降解特性。最后,在50%-60%PAMAM-DB（质量分数）的聚合物中包埋氧氟沙星,在不同pH的模拟体液中降解,并测试氧氟沙星的释放速率,发现氧氟沙星的释放模式比较接近Fickian模式,50% PAMAM-DB （质量分数）的聚合物可以作为药物载体运用在骨学领域。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 引言
• 1.1 树枝状大分子的发展简介
• 1.2 树枝状大分子的结构
• 1.3 树枝状大分子的毒性
• 1.3.1 细胞毒性
• 1.3.2 溶血性毒性
• 1.3.3 体内毒性
• 1.4 树枝状化合物的药物载体功能
• 1.4.1 作为载体的树枝状化合物
• 1.4.2 树枝状大分子药物输送剂的研究进展
• 1.5 树枝状化合物在表面可控降解人工骨骼材料方面的应用研究进展
• 1.5.1 简介
• 1.5.2 应用于骨组织工程的高分子材料
• 1.5.3 聚酰胺-胺作为骨骼材料的性能研究
• 1.6 可生物降解聚酸酐在生物材料中的应用
• 1.6.1 聚酸酐研究概况
• 1.6.2 聚酸酐的合成方法
• 1.6.3 聚酸酐生物降解性能
• 1.7 小结
• 第二章 甲基丙烯酰聚酰胺-胺树形分子的合成和表征
• 2.1 PAMAM-DB的合成路线设计
• 2.2 实验仪器与试剂
• 2.2.1 实验中所用的仪器
• 2.2.2 实验中所用的主要试剂
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 0.5G-PAMAM的合成
• 2.3.2 1G-PAMAM的合成
• 2.3.3 PAMAM-DB的合成
• 2.4 产物的表征
• 2.4.1 1.0代PAMAM的表征
• 2.4.2 PAMAM-DB的表征
• 2.5 小结
• 第三章 聚酸酐及共聚物的合成及表征
• 3.1 聚酸酐的合成路线设计
• 3.2 实验仪器与试剂
• 3.2.1 实验中所用的仪器
• 3.2.2 实验中所用的主要试剂
• 3.3 实验部分
• 3.4 聚酸酐的表征
• 3.5 1 代聚酰胺-甲基丙烯酰胺与聚酸酐的共聚反应路线设计
• 3.6 实验仪器与试剂
• 3.6.1 实验中所用的仪器
• 3.6.2 实验中所用的主要试剂
• 3.7 实验部分
• 3.8 胶体的表征
• 3.9 胶体力学性能测试
• 3.10 小结
• 第四章 胶体的体外降解
• 4.1 实验基本思路
• 4.1.1 质量损失和吸水率
• 4.1.2 扫描电镜
• 4.2 实验仪器与试剂
• 4.2.1 实验中所用的仪器
• 4.2.2 试验中所用的主要试剂
• 4.3 结果与讨论
• 第五章 药物释放试验
• 5.1 实验仪器与试剂
• 5.1.1 实验中所用仪器
• 5.1.2 试验中所用的主要试剂
• 5.2 药物载入
• 5.3 溶胀测试
• 5.4 体外药物释放测试
• 5.5 结果与讨论
• 5.5.1 溶胀测试
• 5.5.2 药物释放
• 5.6 药物释放动力学
• 5.7 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文