收藏本站
《四川大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型生物医用聚氨酯的合成、结构与性能研究

谭鸿  
【摘要】:聚氨酯具有优异的物理机械性能和良好的生物相容性,其突出的优点使聚氨酯获得了“理想生物材料”的美名,已广泛用于制造各种医用器械和装置,并在许多人工器官和医疗装置中发挥着至关重要的作用。但是,聚氨酯材料的生物相容性还远远不能满足临床长期植入体内的要求。例如,在体内的降解,以及临床上至今还没有能满足制造小直径(小于6mm)人工血管的材料等。这归因于现有合成材料不能逃过机体免疫系统的攻击,造成凝血,补体激活以及炎性反应。然而,生物材料学家一直在努力用各种方法提高聚氨酯材料的生物相容性(血液相容性)。目前对提高生物医用聚氨酯生物相容性的研究中最突出的主要有两种途径:一是仿生物膜结构——表面磷脂化,使材料表面伪饰,使材料可以象人体的自身细胞那样避开免疫排斥反应和巨噬细胞的攻击。二是在材料表面种植、培养血管内皮细胞,这是提高材料生物相容性另一条理想途径。材料表面的磷脂化与材料表面内皮化相比,不需要进行细胞的种植和培养,是提高生物相容性更有效更简便的方法。现有磷脂化聚氨酯由于在聚合物链上的磷脂不能运动,为了获得磷脂化表面,必须增加磷脂扩链剂的用量,从而导致本体吸水率增加,力学性能差,不能用作本体材料。聚氨酯表面直接接枝磷脂,不能有效地抑制材料对蛋白质的吸附。聚氨酯与甲基丙烯酸氧乙基磷脂酰胆碱(MPC)的共聚物共混实现聚氨酯的磷脂化存在两种材料相容性差的缺点。另外,大部分磷脂化聚氨酯中的磷脂结构与天然磷脂结构有显著差异。本论文旨在解决目前磷脂化聚氨酯存在的问题,实现磷脂化聚氨酯既具有磷脂化表面,又具有低吸水率和良好的物理-机械性能。 为了实现本研究目的,合成一种侧链带有较长的氟碳链, 在氟碳链的末端带上磷脂酰胆碱的二元醇,用这种二元醇和1,4 -丁二醇合成系列新型氟化磷脂酰胆碱聚氨酯,利用侧链为氟化磷脂酰胆碱二元醇对聚氨酯本体结构的影响和氟碳链的低表面自由能,实现氟化磷脂酰胆碱硬段向表面迁移,将磷脂酰胆碱 WP=12 运输到聚氨酯表面或次表面,然后用热水处理,实现氟化磷脂酰胆碱链的翻转,获得磷脂表面聚氨酯材料,并通过本体结构与表面结构的关系达到控制表面结构。同时,根据聚氨酯的结构特点,硬段能够形成微区,希望能够实现迁移到表面的侧链含氟磷脂酰胆碱硬段能够自组装形成具有单分子层细胞膜结构,使其具有优良的生物相容性。 鉴于硬段侧链带有较长的氟碳链向表面迁移和对本体结构影响的研究未见报道。本论文先从研究侧链含氟硬段向聚氨酯表面迁移以及对本体结构和性能的影响入手,为实现聚氨酯的侧链含氟磷脂酰胆碱硬段向表面迁移的分子设计和合成提供理论及实验依据。在此研究基础上,设计合成新型含氟磷脂酰胆碱扩链剂和含氟磷脂酰胆碱聚氨酯,并对结构和性能进行表征。同时,本论文还对侧链含氟硬段在硬段侧链含氟聚氨酯与聚氨酯共混体系中的迁移等进行了初步研究,为含氟磷脂酰胆碱聚氨酯与聚氨酯的共混的研究奠定基础。主要研究结果如下: (1)以2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8,-十五氟辛烷-1-醇(PDFOL)为原料,合成了一种制备新型聚氨酯侧链含氟扩链剂,3-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8,-十五氟辛烷氧基)-丙烷-1,2-二醇(PFOPDOL);用这种扩链剂已成功地制备了一种新型的硬段侧链含氟聚氨酯。这些氟化聚氨酯具有高分子量,较窄的分子量分布和良好的力学性能。在系列带有不同含量侧链含氟硬段的聚醚聚氨酯中,随着侧链含氟硬段的含量增加,其相混合增加;在系列带不同含量侧链含氟硬段的聚碳酸酯聚氨酯中,随着侧链含氟硬段的含量增加,其相分离程度增加。在两种聚氨酯体系中,侧链含氟硬段对其表面相分离的影响与本体的一致。这些结果为氟化聚氨酯的表面形貌强烈地依靠本体相分离程度提供了新的直接证据。在氟化聚氨酯中含有少量的侧链含氟扩链剂时,其表面都会变得非常疏水,这是由于侧链含氟硬段能够向表面迁移的结果。 (2)以2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-十六氟-1,10-癸二醇为原料,经过系列反应,成功合成 了一种全新的侧链含氟磷脂酰胆碱二元醇(HFDEAPC)。用这种侧链含氟磷脂酰胆碱二元醇制备出的系列氟化磷脂酰胆碱聚碳酸酯聚氨酯和氟化磷脂酰胆碱聚醚聚氨酯,这些氟化磷脂酰胆碱聚氨酯具有相对较高的分子量和较窄的分子量分布;与磷脂化聚氨酯相比,力学性 WP=13 能好、吸水率低,能够达到实际应用的要求。在氟化磷脂酰胆碱聚碳酸酯聚氨酯体系中,随着氟化磷脂酰胆碱含量的增加,相混合增加。在氟化磷脂酰胆碱聚醚聚氨酯体系中,随着氟化磷脂酰胆碱含量的增加,相分离程度增加。在氟化磷脂酰胆碱聚氨酯体系中,氟化磷脂酰胆碱对氢键的影响与氟碳链对氟化聚氨酯体系的氢键的影响相反。因此通过在聚氨酯体系中,引入不同侧链硬段,可达到调控聚氨酯的微相分离程度。 (3)氟化磷脂酰胆碱在聚碳酸酯聚氨酯体系和聚醚聚氨酯体系中,都能够通过氟碳链向表面富集迁移,这种迁移受到本体结构、溶液浓度和基质表面结构的影响,并且氟化磷脂酰胆碱对表面相分离的影响与本体的一致。迁移到聚氨酯表面的氟化磷脂酰胆碱在外界条件(温度和水)作用下,实现氟化磷脂酰胆碱链的运动,翻转,并且用ATR、Raman 光谱和AFM 表征了氟化磷脂酰胆碱链在聚氨酯表
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ323

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张怀;赵纪峥;张景利;;碳酰氟的制备研究进展[J];化学推进剂与高分子材料;2011年04期
2 刘青松;王文高;丁丹华;李奇璋;;膜分离纯化蛋黄卵磷脂工艺研究[J];粮食与油脂;2011年06期
3 褚龙;赵云学;;大豆磷脂的分类及应用价值[J];养殖技术顾问;2011年08期
4 蒋利和;马博;谢正轶;杨志荣;;二十二碳六烯酸对老年大鼠脑组织抗氧化和脂肪酸的影响[J];食品科学;2011年13期
5 ;2011年1~4月部分化工矿产品累计进出口情况[J];化工矿物与加工;2011年07期
6 ;2011年1~5月部分化工矿产品累计进出口情况[J];化工矿物与加工;2011年08期
7 ;2011年1~6月部分化工矿产品累计进出口情况[J];化工矿物与加工;2011年09期
8 张康逸;朱波;刘元法;周丽;钱祥云;王兴国;;酶法制备甘油磷酸胆碱的研究[J];中国油脂;2011年05期
9 孙润广;张静;郝长春;陈莹莹;杨谦;;脂筏微区超分子聚集体结构的稳定性[J];高等学校化学学报;2011年09期
10 石慧英;李晓燕;荆彬;侯晓伟;熊兴泉;程琳;;用于选择性检测氟离子的新型含氟聚二氮杂萘酮醚噁二唑合成(英文)[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张君杰;谷克仁;;磷脂酰胆碱的金属离子复合沉淀分离实验_注[A];中国粮油学会第二届学术年会论文选集(综合卷)[C];2002年
2 李冬海;阮翔;许强;王可玢;公衍道;匡廷云;张秀芳;赵南明;;磷脂酰胆碱对光系统Ⅱ的保护作用[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
3 阮翔;李冬海;许强;公衍道;匡廷云;张秀芳;赵南明;;磷脂酰胆碱对光系统Ⅱ的复性作用[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
4 吴亮生;唐慧;周岩;;磷脂酰胆碱对小鼠心肝肾内酶活性的影响[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年
5 傅萍;;多烯磷脂酰胆碱联合丹参多酚酸钠治疗酒精性肝病30例观察[A];中华中医药学会脾胃病分会第二十三次全国脾胃病学术交流会论文汇编[C];2011年
6 王旭;陈一;张鹏;罗龙波;庞雨微;刘向阳;;直接氟化对PI-C6BB型聚酰亚胺薄膜性能的影响研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 蔡雪丽;王行国;;磷脂酰胆碱对细菌D-葡萄糖趋化性的影响[A];2006年度学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
8 王亮;刘翠平;贾丹;邹伟;;猪肝磷脂酰胆碱的分离及其对肝癌细胞的作用研究[A];第五届全国肝脏疾病临床暨中华肝脏病杂志成立十周年学术会议论文汇编[C];2006年
9 王翔;宋淑亮;吉爱国;张晓燕;梁浩;朱鹏;;磷脂酰胆碱及其分离纯化研究进展[A];中国资源生物技术与糖工程学术研讨会论文集[C];2005年
10 邬亚妙;;多烯磷脂酰胆碱合并澳太乐对妊娠期合并肝功能损害的疗效观察[A];2008年浙江省感染病、肝病学术年会论文汇编[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张林霞;一个氟化厂毁了一片完园[N];中国环境报;2000年
2 本报记者 陈建平;发挥萤石资源优势 做大做强氟化工业[N];郴州日报;2009年
3 张永闻 施黎明;巨化氟化公司完成排污管网改造[N];中国化工报;2010年
4 ;为肝脏加满油[N];医药经济报;2005年
5 李峻;氟化公司用新技术节能治污[N];中国化工报;2007年
6 胜华;氟化有机硅树脂涂料[N];科技日报;2005年
7 张林霞;德安氟化总厂所有污染物竟直接排放[N];中国化工报;2000年
8 张永闻;巨化股份氟化铁腕治尾气[N];中国企业报;2008年
9 刘国杰 李嘉 罗洋;氟化有机硅树脂涂料开发动向[N];中国化工报;2005年
10 樊华 周洁;空调无氟化进入倒计时[N];江苏经济报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭鸿;新型生物医用聚氨酯的合成、结构与性能研究[D];四川大学;2004年
2 龚小慧;吸入一氧化氮和高氧对成熟肺炎症损伤时磷脂代谢的影响及机制[D];复旦大学;2004年
3 胡锐;质谱联用技术研究细胞膜结构[D];华中科技大学;2012年
4 张颖;氟化物对骨形成中成骨细胞影响的实验研究[D];中国医科大学;2003年
5 王哲;氟化物对人体胸椎黄韧带骨化的细胞学行为特性的影响及相关实验研究[D];第四军医大学;2002年
6 张颖颖;高含量磷脂酰胆碱制备方法研究[D];浙江大学;2005年
7 赵晓巍;全氟化碳汽化吸入对海水淹溺型呼吸窘迫综合症动物治疗作用及机制的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2008年
8 孙震;部分液体通气对肺表面活性物质的影响及其抗炎机制的探讨[D];中国医科大学;2004年
9 程小芳;提高三氧化钨和二氧化钛光(电)催化活性的研究[D];浙江大学;2008年
10 刘晔;缺血再灌注肾损伤的代谢组学及饱和氢生理盐水对其保护作用的研究[D];第二军医大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王成涛;大豆磷脂制备高纯度磷脂酰胆碱的研究[D];河南工业大学;2010年
2 何俊婷;多烯磷脂酰胆碱分离及制剂工艺研究[D];西北大学;2011年
3 杨祥宇;2,3,5-三氯吡啶及2,3-二氟-5-氯吡啶的合成研究[D];天津大学;2003年
4 朱昞;天然药物五倍子与氟化物防龋效果的比较研究[D];四川大学;2003年
5 王敬;氟化微量元素防龋作用的实验研究[D];第四军医大学;2004年
6 张晓辉;多烯磷脂酰胆碱对于阿尔茨海默病治疗作用的研究[D];第四军医大学;2011年
7 张文革;五氟丙烷合成研究[D];浙江大学;2004年
8 朱晋锋;多烯磷脂酰胆碱对大鼠肝脏缺血再灌注损伤的影响[D];南华大学;2010年
9 李雪刚;N-硝基苯基脲衍生物的合成及其初步生物活性测定[D];华中农业大学;2003年
10 刘玲娜;超声波辅助萃取菜籽磷脂酰胆碱的研究[D];河南工业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026