医药用聚磷腈的合成及其在药物控释方面的应用

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1、论文题目：医药用聚磷腈的合成及其在药物控释方面的应用姓名：胡瑞辰学号：201004174056专业：化工与制药指导老师：刘玉荣由瞞：123466218@qq.com电话：15909328685论文题目：医药用聚磷腈的合成及其在药物控释方面的应用姓名：胡瑞辰学号：201004174056专业：化工与制药指导老师：刘玉荣由瞞：123466218@qq.com电话：15909328685医药用聚磷腈的合成及其在药物控释方面的应用高分子材料被越来越多地用于生物医学和药学领域，其中尤以可生物降解高分子材料应用最为广泛，如聚酯、聚原酸酯、聚酸酐、聚酰胺和聚磷腈等

2、。这类材料不仅具备可生物降解性和生物相容性，还可通过其自身具有的可生物降解重复单元与药物和目标受纳体产生相互影响，用作引导神经再生的修复架、脉管移植材料和药物缓释载体等。其中聚磷腈作为一类具有良好的生物相容性、可生物降解性及易于功能化的新型药物控释材料受到人们的广泛关注。目前，美国、日本、韩国和意大利等国相继开展了这方面的工作，而国内仅有少量报道［1］。本文主要介绍聚磷腈的合成及其在药物控释系统中的应用。磷腈聚合物是以P、N原子交替排列作为主链的一类新型无机-有机高聚物，具有有机高分子难以比拟的特性。结构通式-(N=PRR’)_n(其中R和R’为有机

3、基团，n不小于3)［2］。其侧链R可以是有机基团，也可以是有机金属基团。不同的侧链可有效地调节聚合物的亲疏水性和降解速率。该类聚合物结构的多样性远远超过其它类型的无机聚合物，而且具有有机高分予难以比拟的一些特性，因而备受关注，聚磷腈的应用非常广泛，可作为防火阻燃材料、高性能弹性体、高分子电解质、高分子液晶和生物医用材料等。近年来，聚磷腈作为生物医用材料显示了巨大的发展潜力，可作药物释放的载体和组织工程支架材料，能与金属形成络合物起到抗肿瘤的作用，可以加工成微反应器和图案化材料等［3,4］。一、聚磷腈的结构特性聚磷腈的电子云结构被称为“岛状结构”，这种

4、模型包括有两个五价NN磷原子的d轨道和氣的p轨道杂化形成三个d-p轨道，每一个n体系都是一个鼓励体系，彼此之间没有共轭作用，因此，这种结构也被称为“岛状结构”。聚磷腈高分子中，氮磷原子以单双键交替连接而成平面结构。磷原子上连有两个侧基，因此存在顺反异构，顺-反平面构想比反-反平面构想稳定。另外，侧基的大小和极性对P—N—P的键长和键角都有影响。二、医药用聚磷腈的性质聚磷腈具有良好的生物相容性、生物降解性、低毒性以及相对稳定的物理化学性质［5］。在聚磷腈上接入不同结构的基团可有效地调节聚磷腈的水解性能、力学性能和表面性能在很宽的范围内变化，更重要的是聚

5、磷腈具有生物活性，能在分子水平上激活基因，刺激相关细胞，产生响应，从而诱导组织和器官的形成，是细胞和基因的活性化材料。这些使得它在控制药物释放［6］、组织工程［7］等领域成为极具吸引力的材料。因此，聚磷腈在生物医用领域中的应用非常广泛［8］。由于聚磷腈的特殊结构，可作为侧基的物质很多，有无机物、有机物及有机金属。目前已有超过250种不同的侧基被应用到聚磷腈高分子上，其中有机基团可以通过醇氧基、芳氧基或者胺的亲核取代接枝到聚二氯磷腈上［9］。一些亲水性基团如氨基酸酯、葡萄糖、甘油、羟基酸酯、咪唑等侧基取代有利于聚合物主链的水解［10］;而一些疏水性基团

6、如芳氧基、氟代烷氧基、四个碳以上的烷氧基等侧基取代则不利于聚合物主链的水解。前者常常经交联形成水凝胶释药基质；后者则可用于制备蓄积式，均混式埋植剂和微胞囊。在聚磷腈上同时接入亲水性和疏水性基团，可以通过改变两者的比例来达到控制聚合物水解速度的目的。另外，在聚磷腈侧链上引入羟基、氨基、羧基等活泼基团，可以利用基团反应赋予聚合物更多的性能。虽然聚磷腈在药物控释领域中非常有吸引力，被广泛应用于前药（经结构修饰后使得药效潜伏化的药物）、微胞囊和埋植剂等方面。然而，由于聚磷睛中间体极不稳定，导致整个反应处于低产率高成本状态，在很大程度上局限了该降解材料的发展，

7、使其研究仅限于少数经济发达国家，而且聚磷睛的降解速度一般较慢，难以满足各种活性药物释放动力学的要求，所以有必要通过改性来克服聚磷腈的缺陷。三、聚磯腈的合成方法聚磷腈的合成方法可归纳为以下三种[11]:1.通过聚二氯磷腈的取代反应合成聚磷腈:可用下式表示：PCI5+nh4ci-►

8、

9、I►—En=cii.Clci制备具有不同取代基的聚磷腈的合成方法主要有两种：第一是使聚二氯磷腈与两种不同亲核试剂（例如三氟乙醇钠和五氟丙醇钠的混合钧）进行反应；ciCF,CH2ONaNHP.H0OCH2CF3第二是在一定条件下分步取代，制取具有不同取代基的聚磷腈。例如:OC

10、HXF-En=^+ClnNaOCH2CF3+nNaOCH2C2F{OCH,C,F<这在合成生物医学材料方面具