可生物降解聚碳酸酯及共聚物的合成与性能研究

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1、摘要可生物降解聚碳酸酯是生物医用材料的一个重要组成部分。脂肪族聚碳酸酯降解后生成二氧化碳和中性的二元醇，是一类表面溶蚀材料，具有良好的生物相容性和机械加工性能，而且种类繁多，通过改变主链化学结构和引入侧链功能基团可以使聚合物具有广泛的物理，化学和生物学性质，可以满足生物医用领域不同的需要。可生物降解聚碳酸酯已在手术缝合线，骨固定材料和药物控制释放等领域得到越来越高的重视和应用。微波化学是研究微波在化学中应用的一门新兴前沿交叉学科。近年来，随着微波化学的不断发展，关于微波化学的研究已经涉及到化学的众

2、多领域，并取得了一定的成果。微波加热以其独有的特点促进了很多化学反应的进行。本论文第一章将对可生物降解聚碳酸酯在结构、合成、性质和应用方面以及微波高分子化学的研究进展作一概述。在聚碳酸酯的侧链上引入亲水性功能基团，以提高其降解速率，是可生物降解聚碳酸酯研究的热点之一。以季戊四醇原料，通过选择性保护和脱保护反应以及成环反应，合成了环状碳酸酯单体9．苯基．2，4，8，10．四氧螺[5，5]十一烷．3．酮(PTC)，研究了不同的聚合反应条件，如微波功率，辐照时间，引发剂，引发剂浓度等对上述环状碳酸酯单体

3、的微波开环聚合及其对聚合物分子量的影响，得到侧链含苄氧基的脂肪族聚碳酸酯，然后用10％Pd／C对苄基保护的聚碳酸酯进行氢化还原脱保护，得到侧链含羟基的聚碳酸酯。所得到的单体及聚合物经过FT-IR，1HNIVIR，GPC，DSC等仪器表征，并对聚合物的亲水性能进行了初步研究。为了进一步调节聚碳酸酯的亲水．疏水性能，从而调节其降解速率，合成了不同组成的PTC／DTC共聚物，通过控制单体的投料比来达到改进聚合物性能的目的，所得聚合物均经FT-IR，1HNMR，GPC，DSC等仪器表征。初步研究了不同组成

4、的共聚物的体外降解性能和体外释药性能，结果表明，与未脱保护的聚碳酸酯比较，含羟基聚碳酸酯的降解速率有摘要明显提高。分别在异丙醇铝和辛酸亚锡的引发下，PTC和DTC的微波开环聚合反应可以顺利地进行，所得共聚物的分子量分别达到26060和18490。与辛酸亚锡相比，异丙醇铝的引发活性更高。研究了不同的聚合条件对PTC和DTC微波开环共聚合及其共聚物分子量的影响，结果表明，较低的微波功率和较短的辐照时间有利于获得较高分子量的聚合产物，而较高的微波功率和较长的辐照时间会引起聚合产物的降解。所得聚合物均经F

5、T-IR，1HNMR，GPC，DSC等仪器表征，并初步研究了共聚物的亲水性和降解性能。关键词：聚碳酸酯，微波开环聚合，可生物降解，药物控制释放，降解速率IIAbstractBiodegradablepolycarbonatesareaclassofimportantbiomedicalmaterials．Aliphaticpolycarbonateshavesurfaceerosionproperty,goodbiocompatiblityandbiodegradabilitybecausethe

6、yaredecomposedintocarbondioxideandneutraldiolsafterdegradation．VariousmainchainstructuresandfunctionalpendentgroupsenablebiodegradablepolycarbonatestopossessversatilephysiochemicalandbiologicalpropertiesinordertOmeetneedsinbiomedicalapplications．Nowad

7、ays，theyhavebeenextensivelyusedasbioabsorbablesutures，bonefixingmaterialsanddrugcontrolledreleasecarriers．Microwavechemistryhasdevelopedtobecomearisingandcrossedsubject，whichstudiestheapplicationofmicrowaveinchemistry．Inrecentdecades，microwavehasbeena

8、ppliedinvariousfieldsofchemistrywidelywiththecontinuousdevelopmentofmicrowavechemistryandaseriesofdelightfulfruitsareachieved．Microwaveheatinghaspromotedmanyreactionsduetoitsuniquecharacteristics．Inthispaper,therecentdevelopmentofbiodegradable