补片用生物可降解聚酯的制备及结构性能研究

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1、学校代码：10255学号：2150076东华大学硕士学位论文MasterDissertationofDonghuaUniversity补片用生物可降解聚酯的制备及结构性能研究SYNTHESISANDCHARACTERIZATIONTHEPROPERTIESOFBIODEGRADABLEPOLYESTERUSEDFORMESH专业：纺织材料与纺织品设计作者姓名：张芳芳指导老师：吴德群副教授答辩日期：2018年1月5日东华大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注王府梅教授答辩委员会主席东华大学吴雄英研究员答辩委员会委员上海出入境检验检疫局徐广标教授答辩委员会委员东华

2、大学王妮教授答辩委员会委员东华大学高晶副教授答辩委员会委员东华大学郭珊珊助理研究员答辩委员会委员东华大学东华大学硕士学位论文摘要补片用生物可降解聚酯的制备及结构性能研究摘要随着合成高分子材料的快速发展，与现今的能源、经济和环境问题产生了难以调和的矛盾，可降解生物型脂肪族聚酯遂成为了研发的重点。由于聚丁二酸丁二醇酯（PBS）有着良好的生物降解性能、优异的力学性能以及易于加工成型，成为生物医用高分子材料应用领域的研究热点，但对于PBS聚酯系统的应用基础研究仍鲜见报道，加之，现代医学对生物材料提出了更进一步的要求，希望可以在材料上引入活性反应位点，一方面可以通过调节反应活性位点的比例来

3、调节材料的亲水平衡、表面电荷分布和降解周期，促进细胞生命体在材料上的黏附和生长，提高生物相容性；另一方面通过反应活性位点与多肽、氨基酸、抗菌剂等具有特异活性的化学物质反应，利用特异性的识别可以制得一种同时具有靶向和控制释放的功能组织工程支架。基于以上两点要求，本论文将对PBS聚酯的结构性能进行系统的研究，并且，在PBS主链上引入氨基活性反应位点合成聚丁二酸丁二醇-共-天冬氨酸丁二醇酯（PBSA），并进一步研究共聚酯的结构和性能。具体研究内容如下：（1）采用熔融缩聚法，制备了PBS聚酯。研究表明，合成的聚酯分子量较高，并对聚酯的热学性能和晶型结构进行了研究。（2）为了能更加满足现代

4、医学对生物医用材料的要求，本论文合成了具有氨基活性位点的PBSA共聚酯，利用差示扫描量热法（DSC）和热重分析仪（TGA）研究了共聚酯的热学性能和热稳定性。研究表明，PBSA共聚酯的熔点和热稳定性较PBS聚酯略有降低，但仍满足聚合物聚合或纺丝所需温度和热稳定性。广角X射线衍射测试（WAXD）表明，PBSA共聚酯的晶型结构仍为PBS聚酯的单斜晶系结构。（3）进一步对PBS及PBSA共聚酯的细胞毒性、亲水性能和降解性能进行了研究，以此探究材料在生物医用领域方面的应用可行性，论文还探究了氨基在大分子主链上的作用及其含量对以上性能I东华大学硕士学位论文摘要的影响。研究发现PBSA共聚酯经

5、脱保护处理后有着比PBS聚酯更好的亲水性并且随着天冬氨酸含量的提高亲水性进一步增强。降解实验表明PBSA共聚酯在脂肪酶缓冲溶液中有着比PBS聚酯更好的降解效果，且随着天冬氨酸的接枝量增加，共聚酯的降解效果越好。PBS及PBSA共聚酯的细胞毒性试验显示，共聚酯的细胞存活率PBSA-13>PBSA-10>PBSA-7>PBS，表明PBS上引入反应活性位点氨基，提高了材料的亲水性，改变了材料表面电荷分布，促进了细胞生命体在材料上的黏附和生长，使得细胞存活率有较大的提高。因此，利用特异性的识别可以合成一种同时具有靶向和控制释放的功能组织工程支架。(4)用体积分数为10%的三氟乙酸溶液对P

6、BSA共聚酯进行脱保护，并用茚三酮显色反应结合红外表征来验证大分子链上氨基完全出现。将广谱抗菌剂左氧氟沙星（LV）以接枝的方式引入PBSA以赋予共聚酯材料持久稳定的抗菌性能，具体方案为LV结构中的羧基经活化剂HOBT活化，再让其与具有裸露氨基的共聚酯反应，制备出接枝抗菌剂的共聚酯（PBSA-g-LV）。并且对合成产物的抗菌性能、细胞毒性以及可纺性能进行研究，测试结果表明，PBSA-g-LV共聚酯具有广谱的抗菌效果，并且材料具有可纺性能。关键词：聚丁二酸丁二醇-共-天冬氨酸丁二醇酯亲水性能抗菌性能降解性能静电纺丝II东华大学硕士学位论文AbstractSYNTHESISANDCHA

7、RACTERIZATIONTHEPROPERTIESOFBIODEGRADABLEPOLYESTERUSEDFORMESHABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsyntheticpolymermaterials,ithasbeendifficulttoreconcilethecurrentenergy,economicandenvironmentalproblems.Biodegradablebiodegradablealiphaticpolyeste