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《浙江大学》 2001年
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可控降解与释药高分子材料:聚碳酸酯酸酐的设计、合成及其性能研究

萧聪明  
【摘要】: 药物控制释放体系具有毒副作用低、疗效高等忧点,有的已得到了临床应用,颇受人们 关注。随着研究的不断深入,能够按照预期方式释药的体系越来越成为这个领域的热点。 调节聚合物基质的性质(包括电荷复合、溶胀和降解等),是实现药物按预期方式(脉冲、 缓释或靶向)释放的主要途径。分子设计可提供对聚合物进行改性的依据。因此,本论文从降 解机制和分子设计的角度,在已有用于药物控制释放体系的可生物降解聚合物研究的基础上, 提出研制新型可控降解释药材料的思路:即将脂肪族聚碳酸酯良好的加工性能与聚酸酐的降解 可调性能相结合,调节聚合物中分子链的序列结构,以实现对聚合物基质降解性能和药物控制 释放体系的释药行为进行调控。据此,首次合成了聚碳酸酯酸酐,并对其结构与降解性能、释 药行为的关系进行了一系列研究。 首先,采用简便有效的途径,第一次合成了齐聚碳酸烷基酯二酸及其相应的均聚物:由酯 交换法制备出分子链两端均为羟基的齐聚碳酸烷基酯二醇OACD,用元素分析法、红外光谱 和核磁氢谱对OACD的结构进行了表征,用DSC测定了OACD的热性能,并用粘度法和VPO 法测定了OACD的分子量。再将OACD与琥珀酸酐进行反应,转化为相应的齐聚碳酸烷基酯 二酸;同样地,用红外光谱和核磁氢谱验证它的结构。齐聚碳酸烷基酯二酸与醋酸酐反应得到 混配预聚物,在180℃h下抽真空熔融缩聚,得到均聚物聚碳酸烷基酯酸酐PACA。红外光谱和 核磁氢谱证实了PACA既含有碳酸酯基又含有酸酐键。PACA在0.1M PBS(pH7.4)中的体外降 解结果表明:1,PACA的降解速率明显高于聚三亚甲基碳酸酯PTMC:PTMC水解30周以后, 数均分子量仅减少7%;而PACA水解15大,数均分子量下降了36-58%。2,PACA的降解 速率与分子链中可断裂键多寡有关:采用数均分子量Mn分别为2105和1026的齐聚碳酸四亚 甲基酯二醇OTMCD作为起始物,制得聚碳酸四亚甲基酯酸酐PTMCSA2000和PTMCSA1000, 前者所含酸酐键略多于后者;水解15大,PTMCSA2000和PTMCSA1000的分子量变化 (Mn_0-Mn)/Mn_0分别为57.8和44.7%。3,聚合物的疏水性能对PACA的降解速率也有影响, 改变齐聚碳酸烷基酯二醇OACD的亚甲基数目,可调节影响聚合物降解速率:由齐聚碳酸四 亚甲基酯二醇OTMCD和齐聚碳酸六亚甲基酯二醇OHMCD制得聚碳酸四亚甲基酯酸酐 PTMCSA2000和聚碳酸六亚甲基酯酸酐PHMCSA1200,水解15天,其(Mn_0-Mn)/Mn_0分 别为57.8和48.7%;PTMCSA2000和PHMCSA1200所含亚甲基数目分别为241和364,后者 的疏水性较大,降解速率也就较低。4,聚碳酸酯酸酐中酸酐键不多,降解产物不溶于水、难 于移去;样品降解一百余天,没有重量损失,只观察到聚合物的分子量下降。 于是,有必要在聚合物主链上引入更多的水敏弱键,使其降解速率进一步提高。因此,我 浙江大学鹰士学位论文 可控降解与释药高分子材料:聚碳酸酯酸p的设计、合成及其性能研究 们将齐聚碳酸烷基酯H酸与癸H酸SA的混酥预聚物熔融共聚,得到了一种新型的高分于材料 一共聚碳酸烷基酯酸团PACSA,其结构为红外光谱和核磁氢谱所证实;DSC分析结果说明 PACSA为半结晶聚合物,其玻璃化转变温度低于-30C,熔融温度低于PSA且随着碳酸烷基 酯含量的增多而降低,加工性能得以改善;PACSA的分子量则用GPC(或称SEC)法加以测 定。体内外降解实验结果表明,由于引入了更多的酸酥键,PACSA的降解速率大大提高,且 具有典型的表面降解特性:1.PACSA在0.IM PBS(pH.4)中降解一天,失重百分率即达615%; 而且降解一周前后的降解速率不同,第一周的降解速率较大。2.共聚物的降解速率可通过组 成的调节而加以调控;降解一周后,共聚酸研中SA含量分别为32、58和80mol%的PTCSA, 其夫重百分率分别为 ZI.9、48.7和 73.6%。3.接触角测试结果表明,PHCSA的疏水性高子 PTCSA;降解一周,共聚酸酌中 SA含量分别为 80和 85mol%的 PTCSA和 PHCSA,其失重 百分率分别为73.6和69.4%,这说明共聚物的降解速率还与疏水性有关。4.共聚物的体外降 解为酶所催化,SA含量为 58和 32mol%的 lqCSA,在加与不加 1%脂肪酶的 0刁M PBS(PH7.4) 中降解三周,其失重百分率分别为66.3和52.l%以及40.1和刀.l%,说明它是一种可生物降 解的材料。5.PA*SA样品在体内外降解过程中,其尺寸不断减小,但仍保持其圆柱体形状: 样品表层疏松、内核致密。6.共聚物的体内外降解具有表面降解的特征,PTCSA样品体外降 解两周后,表里层的分子量存在着明显的差异,共聚酸酚中 SA含量分别为 32、58和 80mol% 的PTCSA,内层的重均分子量与其初始值(Mw/MWO)之比分别为95、98和98%,而外层 的MU/*N则分别为3o、39和47%。7.趴*趴与肌红蛋白、8*A、考马斯亮蓝、5-FU和阿 斯匹林等模型药物制成的均混体系,在0.IM PBS(pH7.4)中的体外释放曲线也在一周前后分为 两段,初期的释放速率明显高于后期;SA含量分别为58m。l%的MCSA-肌红蛋白体系,在一 周前后的释放速率分别?
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TQ323.41

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【引证文献】
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7 吴潜;磁场作用下Fe_3O4_及Fe_3O_4/壳聚糖复合材料的制备[D];天津大学;2010年
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【同被引文献】
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