磷酰胆碱改性聚合物研究

摘要

合成与天然磷脂结构相类似的高分子材料,以提高生物医用高分子材料的生物相容性是开发生物材料的一个重要方向。而其中一类基于仿细胞膜外层结构设计合成的磷酰胆碱改性聚合物被证明具有优异的生物相容性,尤其是血液相容性,因而成为生物医用材料领域的一个新的研究热点。
　　 在本论文中,我们采用不同的化学合成方法,制备了一系列不同的磷酰胆碱修饰的生物医用材料,并对其各项性能进行了深入的研究:
　　 在本论文的第一章中,我们对生物医用材料领域中,磷酰胆碱修饰材料的研究现状进行了较为详细的综述,并提出了相关的展望;
　　 而在本论文的第二章中,我们制备了磷酰胆碱端基改性聚己内酯,表征了产物的化学结构,并对其亲水性、降解性能、结晶性能以及细胞相容性、血液相容性进行了评价;
　　 在第三章中,我们利用类似的方法,对壳聚糖进行非均相磷酰胆碱修饰,在表征其结构的同时,系统研究改性产物的亲水性,抗非特异性蛋白吸附能力以及细胞、血液等生物相容性能;
　　 在第四章中,我们则将研究重点放在考察磷酰胆碱端基改性对于PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物的温敏水凝胶体系,其凝胶过程的流变学行为的影响;并且,利用二维红外的方法,对该过程的机理,从分子水平进行了深入研究;
　　 在本论文的第五章中,我们则发展出了一种在水溶液中可以进行的温和的磷酰胆碱改性方法,并使用该方法对明胶蛋白进行了改性。进一步的,还研究了该种改性方法,对于明胶蛋白分子链折叠及形成水凝胶过程的影响。
　　 研究结果表明,首先,磷酰胆碱修饰均可以明显提高上述材料表面的抗非特异性蛋白吸附能力,从而可以提高其表面的血液相容性以及调控细胞在材料表面的贴附行为。并且,我们所设计的磷酰胆碱改性方法,具有一定的普适性,提供了一种制备具有良好生物相容性的生物医用材料的有效方法。
　　 其次,我们也着重考察了磷酰胆碱小分子基团的修饰对于高分子材料材料本体宏观性能的影响,我们发现,磷酰胆碱修饰对于对被修饰材料各项宏观性能,包括亲水性能、降解性能、结晶性能及凝胶行为等,均有较大程度的影响。我们认为,这是由于磷酰胆碱的强亲水性以及磷酰胆碱基团间的相互作用所造成的,本文对其相关机理,也进行了一定的论述与研究讨论。