《功能化聚碳酸酯降解機制與藥物釋放行為》是依託中南大學，由劉素琴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：功能化聚碳酸酯降解機制與藥物釋放行為
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉素琴
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以二氧化碳與環氧化物為原料，通過引入具有特定功能基團的第三單體合成生物相容性好、熱穩定性和加工性適宜、易降解的脂肪族聚碳酸酯；在定向分子設計與模擬的基礎上，實現目標物的序列調控；製備介觀粒徑的生物降解脂肪族聚碳酸酯載藥微球，了解其結構形式、微粒大小、形貌及分散度等與其生物降解性間的關聯；研究調控方法與微粒的性質如穩定性、載藥、釋藥性等之間的聯繫，探討載體材料與藥物之間的相互作用；在此基礎上，對載體材料降解以及載藥微球釋藥過程進行模擬仿真，通過試驗與計算結果的相互驗證，對仿真模型進行修正；探索影響載體材料降解和載藥微球釋藥速率的主要因素；揭示載體降解與微球釋藥機制，預測藥物在不同控制釋放體系中的釋放行為。.研究成果將為生物醫用高分子引入新的材料體系與概念，獲得聚合物巨觀調控微粒載藥及其釋藥性能間的關聯。
結題摘要
分別以 D,L-丙交酯（D,L-LA）和馬來酸酐（MA）為第三單體，通過與二氧化碳（CO2）、環氧丙烷（PO）的三元開環共聚，得到兩種新型脂肪族聚碳酸酯PPCLA和PPCMA。對這兩種共聚物在不同升溫速率下進行了熱分解動力學研究。採用非線性約化法 (NLA)以及傳統計算方法Flynn-Wall-Ozawa (FWO), Tang和Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)對共聚物熱降解過程中的表觀活化能進行了計算與比較。初步闡明了聚碳酸亞丙酯（PPC）與三元共聚物聚碳酸（丙撐-co-馬來酸酐）酯（PPCMA）及聚碳酸（丙撐-co-乳酸）酯熱解溫度差異與表觀活化能之間的關係。將可降解CO2-PO系列脂肪族聚碳酸酯製備成載藥微球，研究了微球製備方法與條件，並考察了微球的組成、粒徑大小以及載藥條件等對其載藥量和藥物釋放量之間的關係，獲得了可調控介觀尺度的載藥微球的製備方法與參數；研究了聚合物的微相分離結構，並考察藥物在聚合物載體中的選擇性分布狀態，針對幾種特定藥物進行選擇性的載藥研究；研究了載藥微球的藥物釋放過程，對藥物釋放動力學過程獲得充分的認識。 研究了脫合金法製備納米多孔銅（NPC）的過程中，熱處理溫度、沉積時間等因素對NPC結構和形貌的影響。以該方法製備的NPC為模板，水合肼為還原劑，與貴金屬鹽前驅體之間發生還原反應，將貴金屬Pt或者Ag沉積在NPC模板上，製備出了具有三維雙連續多孔的雙金屬催化劑。採用電化學方法，以CO2和甲醇為原料直接合成碳酸二甲酯。研究了電極材料的製備方法與條件對其電化學催化活性的影響，獲得了高活性電極材料的製備條件。 在超聲條件下成功合成了聚苯胺/銀納米複合材料。探討了該材料的熱穩定性和電催化性能。結果表明聚苯胺/銀納米複合材料的熱穩定性與聚苯胺相比得到極大的提高，熱分解溫度接近600 ℃。聚苯胺/銀納米複合電極將銀粒子嵌入到聚苯胺基體中，對CO2在離子液體中具有良好的催化活性和性能穩定性。 以離子液體BmimBF4、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽 (BMIMBF4)等為溶劑，電活化CO2與甲醇合成碳酸二甲酯，為碳酸二甲酯的綠色合成提供了新的思路。對反應機理進行了初步推測，CO2電還原生成CO2.-，此陰離子自由基與BmimBF4的陽離子結合形成了離子對，在加入底物和烷基化試劑後生成了目標產物。
