基于柠檬酸的聚（醚）酯可降解生物弹性体的合成、结构与性能

论文摘要

生物医用材料是生物医学科学中的一支新兴分支学科，是生物学、医学、化学、物理学和材料学交叉形成的边缘学科，它是用于人工组织或器官制备、高性能医疗器械的研制、药物新剂型的开发和仿生效应研究的基础。生物弹性体材料以其特有的性质和优点，在生物材料中占有重要的位置，广泛地应用于医疗器械、人造器管（人工心脏、人工皮肤、人工耳等）、组织工程、止血和药物控制释放等领域。组织工程的发展，对生物弹性体、尤其是可降解生物弹性体提出了更高的要求，使之逐渐成为这个领域研究的热点之一。 论文在系统文献调研的基础上，结合本研究小组在先进弹性体方面的科研优势，通过选择生物相容性较好的反应单体进行分子设计，在“绿色”合成的理念指导下，合成出了两类基于柠檬酸的新型可降解生物弹性体材料—网络型聚醚酯生物弹性体Poly（PEG-co-CA）（PEC2、PEC3、PEC4和PEC6）和网络型聚酯生物弹性体Poly（（propanediol-sebacate）-citrate）（PPSC-Ⅰ、PPSC-Ⅱ和PPSC-Ⅲ）。系统地研究了材料的力学性能、体外降解性能以及溶胀性能；研究了材料的结构与性能之间的关系；并对材料的生物相容性进行了初步评价。为新型生物弹性体材料的开发奠定理论基础和提供实际指导。 本论文主要有以下几个方面贡献：

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 组织工程原理及方法
• 1.2 生物医用材料
• 1.3 医用生物降解高分子材料的特性
• 1.4 人工合成医用可生物降解弹性体材料
• 1.5 生物弹性体的概念及研究进展
• 1.5.1 硅橡胶生物弹性体
• 1.5.2 聚氨酯生物弹性体
• 1.5.3 聚羟基烷基酸酯生物弹性体
• 1.5.4 聚醚酯生物弹性体
• 1.5.5 聚肽生物弹性体
• 1.5.6 聚原酸酯生物弹性体
• 1.5.7 链段化聚异丁烯-聚苯乙烯（PIB-PS）生物弹性体
• 1.5.8 水凝胶
• 1.5.9 脂肪族聚酯生物弹性体
• 1.6 可降解聚酯生物医用材料研究进展
• 1.6.1 线型聚酯
• 1.6.2 网络型聚酯生物弹性体
• 1.7 可降解高分子材料的降解机理
• 1.7.1 高分子材料的体内降解机理
• 1.7.2 聚酯高分子的降解与其结构的关系
• 1.8 本课题提出的依据、目的和意义及研究内容和创新之处
• 1.8.1 本课题的立论依据、目的和意义
• 1.8.2 本课题的主要研究内容及创新之处
• 第二章 生物弹性体PEC2的合成、结构与性能研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂和仪器
• 2.2.2 预聚物的合成
• 2.2.3 PEC2弹性体的制备
• 2.2.4 结构表征手段及仪器
• 2.2.5 材料的力学性能测试
• 2.2.6 材料的亲水、吸水性能测试
• 2.2.7 材料的体外降解实验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 PEC2预聚物的结构表征
• 2.3.2 PEC2弹性体的结构表征
• 2.3.3 PEC2生物弹性体的力学性能
• 2.3.4 PEC2的吸水溶胀性
• 2.3.5 PEC2的体外降解性能
• 2.3.6 PEC2弹性体的热稳定性能
• 2.4 本章小结
• 第三章 生物弹性体PEC3的合成、结构与性能
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂和仪器
• 3.2.2 表征手段及测试方法
• 3.2.3 预聚物的合成
• 3.2.4 材料的制备
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 PEC3预聚物的结构表征
• 3.3.2 PEC3弹性体的结构表征
• 3.3.3 PEC3弹性体的力学性能
• 3.3.4 PEC3弹性体的吸水溶胀性
• 3.3.5 PEC3弹性体的体外降解性能
• 3.3.6 PEC3弹性体的热稳定性
• 3.4 本章小结
• 第四章 生物弹性体PEC4、PEC6的制备与性能
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂和仪器
• 4.2.2 表征手段及测试方法
• 4.2.3 预聚物的合成
• 4.2.4 材料的制备
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 PEC4预聚物的结构表征
• 4.3.2 PEC4弹性体的玻璃化转变温度
• 4.3.3 PEC4和PEC6的力学性能
• 4.3.4 PEC4弹性体的吸水溶胀性
• 4.3.5 PEC4弹性体的体外降解性能
• 4.4 本章小结
• 第五章 生物弹性体PPSC-I的合成、结构与性能研究
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 试剂和仪器
• 5.2.2 表征手段与测试方法
• 5.2.3 实验原理与技术路线
• 5.2.4 癸二酸聚酯二元醇的合成
• 5.2.5 PPSC-I预聚物的合成
• 5.2.6 PPSC-I生物弹性体制备
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 癸二酸聚酯二元醇的结构表征
• 5.3.2 PPSC-I预聚物的结构表征
• 5.3.3 PPSC-I弹性体的结构表征
• 5.3.4 PPSC-I弹性体的力学性能
• 5.3.5 PPSC-I弹性体的亲水性与溶胀性
• 5.3.6 PPSC-I弹性体的体外降解性能
• 5.3.7 PPSC-I弹性体的热稳定性
• 5.4 本章小结
• 第六章 生物弹性体PPSC-II的合成与性能研究
• 6.1 前言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 试剂和仪器
• 6.2.2 表征手段与测试方法
• 6.2.3 癸二酸聚酯二元醇（中间体-I）的合成
• 6.2.4 PPSC-II生物弹性体的制备
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 中间体-I合成条件的优化
• 6.3.2 中间体-I的结构表征
• 6.3.3 PPSC-II生物弹性体的结构表征
• 6.3.4 PPSC-II生物弹性体的力学性能
• 6.4 本章小结
• 第七章 生物弹性体PPSC-III的制备与性能研究
• 7.1 前言
• 7.2 实验部分
• 7.2.1 试剂和仪器
• 7.2.2 表征手段与测试方法
• 7.2.3 PPSC-III生物弹性体的制备
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 PPSC-III弹性体的结构表征
• 7.3.2 PPSC-III弹性体的力学性能
• 7.3.3 PPSC-III弹性体的吸水溶胀性能
• 7.3.4 PPSC-III弹性体的体外降解性能
• 7.4 本章小结
• 第八章 材料的细胞毒性测试
• 8.1 前言
• 8.2 实验方法
• 8.3 结果与讨论
• 8.3.1 PEC2弹性体的细胞毒性评价结果
• 8.3.2 PPSC-I弹性体的细胞毒性评价结果
• 8.3.3 PPSC-III弹性体的细胞毒性评价结果
• 8.4 本章小结
• 第九章 总结与展望
• 9.1 结论
• 9.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介:
• 导师简介:
• 博士研究生学位论文答辩委员会决议书