聚乳酸改性聚氨酯微球的合成及其性能研究

论文摘要

采用正交试验法对PLA的合成条件进行优化,并对合成的PLA进行性能测试。红外图谱表明,1210-1160 cm-1处为C-O-C非对称伸缩振动吸收峰,1100 cm-1处C-O-C对称伸缩振动吸收峰,1760 cm-1处为C=O的伸缩振动吸收峰,合成产物为PLA; GPC测定了PLA样品,其分子量约为420,分子量分布集中；合成PLA最优条件为：乳酸用量为30ml,催化剂用量为乳酸用量的0.5%,反应温度为130-135℃。反应时间是影响PLA分子量大小的重要因素,可以通过控制时间来制备不同分子量的PLA。采用正交分析法确定PU微球合成的最优条件：-OH/-NCO=1/4,二异氰酸酯为IPDI,固含量为40%,CaCl2溶液的浓度为8%；红外光谱分析表明,合成的聚氨酯中有氢键的形成；微球钙化交联时间宜为5-6h。用PEG、PLA、IPDI、DMPA、TEA等通过自乳化法制备出纳米聚氨酯乳液,经过钙离子交联形成PU微球。乳液粒径随着PEG分子量的增加而逐渐减小,随着PEG含量的减少呈现先增大后减小趋势；随着PEG分子量的增加合成出的PU亲水性增加,溶胀度增大,微球降解率随着PEG分子量的增加而增大,PEG含量的减少降解速率逐渐增大；合成的聚氨酯主要呈非晶态结构,并且随着PEG分子量和含量的增加PU中其非晶态比例降低。另外乳液粒径随着PLA分子量和含量的增加而增大；随着PLA分子量的增加合成出的PU疏水性增加,溶胀率减小；微球降解率随着PLA分子量及含量的增加而增大；随着PLA分子量增加非晶态结构增多,随着PLA含量的增加非晶态结构减少。形态观察表明,微球表面光滑,球形圆整,表面和内部结构有孔隙存在,内部存在空腔,且PLA改性的PU微球具有很好的血液相容性和细胞相容性,适合作药物载体材料；以DS为模型药物,制备出了DS-PU载药微球,红外光谱分析表明,DS被包裹入PU微球中；随着药物浓度的增加,药物包封率呈先增大后减小的趋势,载药量逐渐增加最后趋于平稳,体外释药研究表明PU微球具有缓释作用,可以延缓DS的释放,从而延长了DS的半衰期。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 聚氨酯简介
• 1.1.1 基本结构及性能
• 1.1.2 含金属离子聚氨酯
• 1.2 可降解生物材料-聚乳酸
• 1.2.1 可降解聚酯高分子
• 1.2.2 聚乳酸简介
• 1.3 微球的制备方法
• 1.3.1 乳化法
• 1.3.2 界面聚合法
• 1.3.3 分散法
• 1.3.4 自乳化法
• 1.3.5 其他方法
• 1.4 论文的研究意义及内容
• 第2章 聚乳酸的合成
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂及仪器
• 2.2.2 聚乳酸的合成
• 2.2.3 PLA的粘均分子量测定
• 2.2.4 PLA的红外表征
• 2.2.5 评价标准的确定
• 2.3 结果和讨论
• 2.3.1 PLA分子量的测定
• 2.3.2 PLA的红外表征
• 2.3.4 正交实验分析——各因素对PLA分子量的影响
• 2.3.5 正交实验分析——各因素对PLA颜色的影响
• 2.3.6 PLA合成的正交综合评价
• 2.4 本章小结
• 第3章 聚氨酯微球的合成优化
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂和仪器
• 3.2.2 聚氨酯微球的合成
• 3.2.3 聚氨酯微球合成的正交设计
• 3.2.4 聚氨酯水乳液粒径测试
• 3.2.5 红外测试
• 3.2.6 聚氨酯微球的钙化速率
• 3.2.7 聚氨酯微球直径的测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 聚氨酯乳液粒径测试
• 3.3.2 正交分析
• 3.3.3 红外测试
• 3.3.4 聚氨酯微球的钙化速率
• 3.3.5 聚氨酯微球干燥前后直径的分布
• 3.4 本章小结
• 第4章 聚乙二醇对聚氨酯微球的影响
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂和仪器
• 4.2.2 聚氨酯微球的合成
• 4.2.3 聚氨酯乳液粒径测试
• 4.2.4 红外测试
• 4.2.5 聚氨酯微球溶胀率和降解率的测试
• 4.2.6 X衍射
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 PEG分子量对聚氨酯微球的影响
• 4.3.2 PEG含量对聚氨酯微球的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 聚乳酸对聚氨酯微球的影响
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.2.2 聚氨酯微球的合成
• 5.2.3 聚氨酯乳液粒径测试
• 5.2.4 红外测试
• 5.2.5 聚氨酯微球溶胀率和降解率的测试
• 5.2.6 X衍射
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 PLA分子量对聚氨酯微球的影响
• 5.3.2 PLA含量对聚氨酯微球的影响
• 5.4 本章小结
• 第6章 PLA改性聚氨酯微球的生物相容性及载药释药性能研究
• 6.1 前言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 实验试剂和仪器
• 6.2.2 DS-PU微球的合成
• 6.2.3 PU微球形态
• 6.2.4 红外测试
• 6.2.5 PU微球的血液相容性
• 6.2.6 PU微球的细胞相容性
• 6.2.7 双率灭痛标准曲线的绘制
• 6.2.8 聚氨酯载药微球载药量和包封率的测定
• 6.2.9 DS-PU微球体外释药性能研究
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 PU微球形态
• 6.3.2 红外表征
• 6.3.3 血液相容性
• 6.3.4 PU微球的细胞相容性
• 6.3.5 DS标准曲线绘制
• 6.3.6 DS-PU载药微球载药率与包封率测定
• 6.3.7 DS-PU微球体外释药性能研究
• 6.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果