《結構新穎的生物醫用彈性體的設計合成與微觀形態表征》是依託北京化工大學，由吳一弦擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：結構新穎的生物醫用彈性體的設計合成與微觀形態表征
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳一弦
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聚四氫呋喃（PTHF）、聚異丁烯（PIB）和聚胺基酸（PAA）都具有生物相容性，並可用作生物醫用材料。本項目擬通過可控大分子引發、活性/可控正離子聚合、官能化反應、可控鏈終止等多種方法相結合，構築並製備由上述三種不同鏈段通過化學鍵接的結構新穎的共聚彈性體：（1）通過活性聚合和官能化合成高活性PIB大分子引發劑，引發THF活性聚合，製備PIB-b-PTHF或PTHF-b-PIB-b-PTHF及其活性鏈；（2）通過可控鏈終止，分別將通過活性聚合得到PIB、PTHF及（1）中的PIB-b-PTHF及PTH-b-FPIB-b-PTHF活性鏈鍵接到PAA大分子主鏈上，製備主鏈PAA接枝PIB及PTHF的兩親性接枝及接枝-嵌段共聚物及PAA與PTF、PIB的二元或三元共聚物網路；（3）探究上述三種鏈段長度、支鏈數目、網路密度等的調節方法，研究這些分子結構參數對上述上述共聚彈性體微觀相分離及形態的影響。
結題摘要
聚異丁烯（PIB）、聚四氫呋喃（PTHF）及聚胺基酸均具有生物相容性，是製備生物醫用材料的重要聚合物鏈段。本項目通過可控大分子引發、可控/活性正離子聚合、官能化反應、可控鏈終止等多種方法相結合，構築並製備由上述三種不同鏈段通過化學鍵接的結構新穎的共聚彈性體，並探究該共聚物材料的潛在生物醫用。實驗結果表明： 1.建立了採用原位ATR-FTIR技術研究THF 活性正離子開環聚合過程及聚合反應動力學的方法，簡單、直觀、高效、準確地測定了平衡單體濃度、平衡聚合時間及平衡單體轉化率，聚合速率對單體濃度和引發劑濃度均呈現一級動力學關係，並實現設計合成預定分子量的單端或雙端活性聚合物。 2.發展了IB活性正離子聚合新體系及製備烯丙基鹵末端官能化聚異丁烯的方法，設計合成了預期分子量及窄分子量分布的聚異丁烯碳正離子活性鏈，通過丁二烯封端反應及鹵素交換反應，得到單端或雙端官能化聚異丁烯大分子引發劑。 3.發現了FeCl3或TiCl4共引發異丁烯聚合反應特徵可以由活性聚合特徵轉化為鏈轉移反應控制的聚合特徵，聚合產物的分子鏈數目是引發劑分子數目的10 ~ 80倍。 4.發展了以烯丙基鹵末端官能化聚異丁烯為大分子引發劑引發四氫呋喃活性正離子開環聚合方法，活性鏈端由烯丙基碳正離子變為五元環氧鎓離子，進一步引發四氫呋喃進行五元環開環及鏈增長反應，從而獲得了聚異丁烯-b-聚四氫呋喃兩嵌段共聚物活性鏈或聚四氫呋喃-b-聚異丁烯-b-聚四氫呋喃三嵌段共聚物活性鏈，引發效率可達100%，嵌段共聚效率可達100%。 5.發展了正離子聚合與親核加成反應相結合製備接枝共聚物的方法，將聚四氫呋喃活性鏈定量接枝到聚谷氨酸苄酯的主鏈上，接枝效率可達100%，設計合成出螺旋主鏈及不同接枝數目、不同支鏈長度的接枝共聚物。 6.PBLG-g-PTHF接枝共聚物具有生物相容性及無細胞毒性，親水性很弱，即使在常溫情況下在空氣中放置2年，接枝共聚物的吸濕性基本小於2%，保持了材料的尺寸穩定性。 7.PLGA-g-PTHF兩親性接枝共聚物、PLGA-g-(PTHF-b-PIB)兩親性三元接枝嵌段共聚物或PLGA-l-(PTHF-b-PIB-b- PTHF) 兩親性三元網路共聚物，具有生物相容性、無細胞毒性、PH值敏感、載藥與藥物緩釋性能。
