光聚合聚乳酸-聚乙二醇凝胶薄膜的合成及性能研究

摘要

近年来，生物可降解高分子材料在材料科学和生物医学领域得到了广泛的应用。聚乳酸(PLA)是一种无毒、可完全降解的聚合物，不仅具有较好的化学惰性、易加工性，而且还具有良好的生物相容性，在生物医学领域受到广泛重视。聚乙二醇(PEG)具有良好的亲水性和生物相容性，能够抗蛋白质吸附，是一种优良的生物医学材料。但二者各有其局限性：聚乳酸是疏水性物质，降低了其生物相容性；而聚乙二醇的降解性较差。人们通过各种手段将PLA与PEG复合，使两者在性能上互补，以获得性能更加优异的生物医学材料。 本文选用L-乳酸、1，6-己二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇为原料，以氯化亚锡为催化剂，通过直接熔融缩聚法，制备了一系列端基结构及分子量各不相同的线形、支链形及星形结构的端羟基聚乳酸(PLLA-OH)，进一步与丙烯酰氯反应，得到了相应的聚乳酸丙烯酸酯(PLLA-AC)。在此基础上，将PLLA-AC和聚乙二醇双丙烯酸酯(PEG-DA)按照不同配比，在光引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)作用下，经紫外光照射制得PLLA-PEG凝胶薄膜。 利用IR、1H-NMR、GPC和XRD等对PLLA-OH和PLLA-AC的结构和性质进行分析；利用XRD、拉力机和SEM等对PLLA-PEG凝胶薄膜的结晶性能、力学性能和内部形态进行了分析，并对薄膜的溶胀性能、降解性能和药物释放性能进行了详细地研究。 结果表明，通过改变PLLA-AC的结构、分子量以及PLLA-AC与PEG-DA的配比，可以调节PLLA-PEG光聚合水凝胶薄膜的各项性质，并使其成为一种具有优良性能和应用前景的生物材料。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

第二章文献综述

2.1引言

2.2光聚合水凝胶的合成

2.2.1光引发剂

2.2.2光聚合合成方法

2.3光聚合水凝胶材料

2.3.1化学合成光聚合水凝胶

2.3.2天然高分子光聚合水凝胶

2.4光聚合水凝胶在组织工程中的应用

2.4.1药物及生长因子释放体系载体

2.4.2细胞支架材料

2.4.3细胞的受控生长

2.4.4组织屏障

2.4.5细胞微囊化

2.4.6原位可注射水凝胶

2.5展望

2.6本论文的工作及意义

第三章聚乳酸丙烯酸酯大分子单体的合成

3.1实验部分

3.1.1实验原料

3.1.2端羟基聚乳酸(PLLA-OH)的合成

3.1.3聚乳酸丙烯酸酯大分子单体(PLLA-AC)的合成

3.2 PLLA-OH及PLLA-AC的结构和性能表征

3.2.1红外谱图分析

3.2.2 1H-NMR分析

3.2.3凝胶渗透色谱(GPC)分析

3.2.4 X射线衍射分析(XRD)

3.3结果与讨论

3.3.1端羟基聚乳酸(PLLA-OH)的合成及表征

3.3.2聚乳酸丙烯酸酯(PLLA-AC)的合成及表征

第四章PLLA-PEG光聚合水凝胶薄膜的合成和性能研究

4.1实验部分

4.1.1实验原料

4.1.2 PLLA-PEG光聚合水凝胶薄膜的合成

4.1.3载药水凝胶薄膜的合成

4.2水凝胶薄膜结构表征及性能测试

4.2.1凝胶含量测试

4.2.2磷酸缓冲溶液的配置

4.2.3溶胀测试

4.2.4红外光谱分析

4.2.5 X射线衍射(XRD)分析

4.2.6扫描电镜(SEM)分析

4.2.7力学性能测试

4.2.8水凝胶薄膜的降解性能测试

4.2.9载药水凝胶药物释放的性能测试

4.3结果与讨论

4.3.1紫外光聚合机理

4.3.2 PLLA／PEG不同配比对水凝胶薄膜含量的影响

4.3.3光聚合水凝胶薄膜的溶胀性能

4.3.4 光聚合水凝胶薄膜的红外光谱分析

4.3.5光聚合水凝胶薄膜的结晶性能分析

4.3.6光聚合水凝胶薄膜断裂面形态结构分析

4.3.7光聚合水凝胶薄膜的力学性能

4.3.8光聚合水凝胶薄膜的降解性能分析

4.3.9载药光聚合水凝胶性能研究

第五章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢