含磷脂酰胆碱基团生物降解高分子材料的合成与表征

论文摘要

医用高分子材料可用于制备人工组织和器官。在执行其替代、修复或辅助治疗功能时,必须满足与人体血液及组织的相容性的要求。因此必须对其进行表面改性提高它的生物相容性避免血栓形成。磷脂酰胆碱类聚合物具有良好的抑制血栓形成的作用,并以得到广泛认同。本课题首先在无水无氧条件下合成了生物相容性良好含有磷脂酰胆碱基团的聚乳酸（PLA-PC）,通过傅立叶红外光谱、X射线光电子谱和氢核磁共振对其进行结构表征,确定PLA-PC结构、其合成方法可行。然后通过DSC、动态接触角和凝胶色谱分析实验对合成的PLA-PC进行了相应的性能和分子量的分析。结果表明聚乳酸膜与水的接触角由107.71°最低降至78.50°,表面能从44.57mN/m最大增加到51.03mN/m,亲水性提高;分子量略有下降。对聚乳酸的分子量及在反应中的用量对磷脂酰胆碱（PC）含量影响的研究显示,聚乳酸中磷脂酰胆碱（PC）的含量会随着聚乳酸分子量的增大而减小;聚乳酸的用量在分子量较小时对产物中PC的影响较大,随着分子量的增加,对于PC含量的变化的影响逐渐减小。应用同样的方法合成含有磷脂酰胆碱基团的壳聚糖（Chitosan-PC）。通过傅立叶红外光谱、X射线光电子谱和氢核磁共振对其进行结构表征,确定Chitosan-PC的结构,其合成方法可行。XPS测试结果表明,随着壳聚糖分子量的增大,产物中磷脂酰胆碱基团的含量下降,且下降比例随分子量的增加,逐渐增大;同时,粘度法测定壳聚糖的分子量在反应后也略有下降。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 生物抗凝血材料
• 1.1.1 研究必要性
• 1.1.2 抗凝血材料的研究
• 1.1.2.1 微多相高分子结构
• 1.1.2.2 材料表面的接枝改性
• 1.1.2.3 材料表面肝素化
• 1.1.2.4 材料表面的内皮细胞固定化
• 1.1.2.5 维持正常构象学说
• 1.2 抗凝血理论概述
• 1.2.1 血液凝固机理
• 1.2.2 凝血过程
• 1.2.2.1 凝血酶原激活物的形成
• 1.2.2.2 凝血酶原转变为凝血酶
• 1.2.2.3 纤维蛋白的形成
• 1.2.3 凝血途径
• 1.2.3.1 凝血因子Ⅻ激活途径
• 1.2.3.2 血小板黏附、凝聚途径
• 1.2.3.3 红细胞黏附途径
• 1.2.3.4 补体系统激活途径
• 1.3 磷脂酰胆碱基材料
• 1.3.1 磷脂酰胆碱的生物相容性机制
• 1.3.2 含磷脂酰胆碱基聚合物
• 1.3.3 磷脂酰胆碱的应用
• 1.3.3.1 磷脂酰胆碱用于材料本体改性
• 1.3.3.2 磷脂酰胆碱用于表面修饰
• 1.3.3.3 磷脂酰胆碱用于药物缓释
• 1.4 医用高分子材料
• 1.4.1 壳聚糖
• 1.4.1.1 壳聚糖的化学改性
• 1.4.1.2 壳聚糖在医学中的应用
• 1.4.2 聚乳酸
• 1.4.2.1 聚乳酸性能的改进
• 1.4.2.2 聚乳酸在医学上的应用
• 1.5 本论文的研究内容
• 第二章 含磷脂酰胆碱基团聚乳酸的合成及表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验原料与试剂
• 2.1.2 溶剂的精制反应容器的处理
• 2.1.2.1 氯化胆碱的重结晶
• 2.1.2.2 三氯甲烷的精制
• 2.1.2.3 四氯化碳的精制
• 2.1.2.4 三乙胺的精制
• 2.1.2.5 三氯氧磷的精制
• 2.1.2.6 反应容器的处理
• 2.1.3 含磷脂酰胆碱基聚乳酸（PLA-PC）的合成
• 2.1.3.1 二氯磷酰胆碱的合成
• 2.1.3.2 含磷脂酰胆碱基的聚乳酸的合成
• 2.1.4 含磷脂酰胆碱基聚乳酸（PLA-PC）的表征
• 2.1.4.1 氢核磁共振分析
• 2.1.4.2 红外光谱分析
• 2.1.4.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
• 2.1.4.4 GPC的测定
• 2.1.4.5 差式扫描量热分析
• 2.1.4.6 接触角的测定
• 2.2 结果与讨论
• 1H NMR分析'>2.2.1¹H NMR分析
• 2.2.2 傅立叶红外光谱分析
• 2.2.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
• 2.2.3.1 分子量对磷脂酰胆碱基团含量的影响
• 2.2.3.2 原料配比对磷脂酰胆碱基团含量的影响
• 2.2.4 GPC分析
• 2.2.5 DSC谱分析
• 2.2.6 接触角分析
• 2.2.6.1 接触角分析
• 2.2.6.2 表面能分析
• 2.3 本章结论
• 第三章 含磷脂酰胆碱基团壳聚糖的合成及表征
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 溶剂的精制和反应容器的处理
• 3.1.2.1 四氢呋喃的精制
• 3.1.3 含磷脂酰胆碱基壳聚糖的合成（Chitosan-PC）
• 3.1.3.1 二氯磷酰胆碱的合成
• 3.1.3.2 含磷脂酰胆碱基壳聚糖（CTS-PC）的合成
• 3.1.4 含磷脂酰胆碱基壳聚糖的表征
• 1H NMR分析'>3.1.4.1¹H NMR分析
• 3.1.4.2 傅立叶变换红外光谱分析
• 3.1.4.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
• 3.1.4.4 特性粘度的测定
• 3.2 结果与讨论
• 1H NMR分析'>3.2.1¹H NMR分析
• 3.2.2 傅立叶变换红外光谱分析
• 3.2.3 X射线光电子能谱（XPS）分析
• 3.2.4 粘均分子量分析
• 3.3 本章结论
• 第四章 PLA-PC和CTS-PC的产物对比研究及展望
• 4.1 聚乳酸和壳聚糖结构
• 4.1.1 聚乳酸
• 4.1.2 壳聚糖
• 4.2 产物性能对比分析
• 4.3 磷酰胆碱类聚合物发展展望
• 第五章 全文主要结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢