兩親性嵌段共聚物mPEG-b-（PCL-r-PMLA）的合成與性質(zhì)研究.pdf

1、聚羥基酸酯如聚乳酸(PLA)，聚乙醇酸(PGA)和聚己內(nèi)酯(PCI)等因其良好的生物相容性和可降解性在組織工程和藥物緩釋領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是這類材料因其親水性差，缺乏可生物修飾的位點(diǎn)而存在一定的局限性。因此在對(duì)線性聚酯的改性是生物材料發(fā)展的一個(gè)重要方向。 對(duì)羥基酸聚酯的改性主要沿襲兩條思路，一是在線性聚酯鏈段中引入親水性鏈段如聚乙二醇(PEG)合成兩親性的嵌段共聚物，改變親／疏水鏈段的比例或分子鏈的形態(tài)結(jié)構(gòu)，通過(guò)分子組裝得到

2、物理交聯(lián)水凝膠、核殼結(jié)構(gòu)的膠束或囊泡。二是通過(guò)丙交酯、乙交酯或己內(nèi)酯單體與含功能基團(tuán)的內(nèi)酯單體如嗎啉二酮、蘋果酸內(nèi)酯單體等共聚，合成含側(cè)氨基、羧基、羥基功能基團(tuán)的共聚物，為進(jìn)一步進(jìn)行生物學(xué)修飾或連接藥物分子提供位點(diǎn)。 論文采用mitsunobu反應(yīng)，通過(guò)改進(jìn)純化方法首先成功合成出β-芐基蘋果酸內(nèi)酯(MflLBz)單體，并將文獻(xiàn)報(bào)道的11％的產(chǎn)率提高到33％。在此基礎(chǔ)上以甲氧基端羥基聚乙二醇(mPEG)為引發(fā)劑，辛酸亞錫為催化劑，

3、引發(fā)MABz與ε-己內(nèi)酯(ε-CL)開環(huán)共聚，得到mPEG-b-(PCL-r-PMABz)系列共聚物，通過(guò)催化加氫脫保護(hù)得到含側(cè)羧基的mPEG-b-(PCL-r-PMLA)共聚物。采用NMR、IR、GPC對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確證，并通過(guò)DSC、X-ray以及DLS研究了nMABz／n-CL比例以及聚合物的分子量對(duì)共聚物組成、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶性能以及在水介質(zhì)中的膠束化行為的影響。 結(jié)果表明：mPEG成功引發(fā)MABz和CL開環(huán)共聚

4、合，所得到的共聚物的分子量為較窄的單分布。在nmPFG／nMABZ+nCL比例一定時(shí)，nMABZ／n-CL的變化對(duì)共聚物分子量影響不明顯；但共聚物中蘋果酸芐酯單元的含量隨著nMABz／nPCL的增加而增大，當(dāng)nMAaz／nCL大于15／85時(shí)，共聚物中蘋果酸芐酯單元隨摩爾投料比的增加不明顯。 DSC和X-ray實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：共聚物中蘋果酸芐酯鏈段的引入使得其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高，PCL鏈段的結(jié)晶度下降，rMABz／nCL含量越高，這種現(xiàn)象

5、越明顯。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于PEG鏈段的干擾，mPEG-b-PCL共聚物比PCL均聚物結(jié)晶溫度有明顯下降；mPEG5k-b-(PCL-r-PMLBz)nk共聚物中蘋果酸芐酯鏈段的存在卻使得PCL結(jié)晶溫度上升，但結(jié)晶溫度范圍變寬且出現(xiàn)肩峰，這可能與相對(duì)較短的PCL鏈段比相對(duì)較長(zhǎng)的PCL鏈段容易結(jié)晶有關(guān)。mPEG5k-b-(PCL-r-PMLBz)nk共聚物在較低溫度出現(xiàn)冷結(jié)晶，與X-ray結(jié)果對(duì)比初步推測(cè)可能存在PEG的結(jié)晶。 NMR

6、結(jié)果顯示mPEG5k-b-(PCL-r-PMLA)共聚物中聚蘋果酸含量為2.9％。脫保護(hù)后GPC測(cè)試聚合物數(shù)均分子量較脫保護(hù)前增加，二次升溫DSC曲線顯示，脫保護(hù)后共聚物的熔融溫度上升，說(shuō)明聚蘋果酸鏈段側(cè)鏈自由羧基可能形成了分子問(wèn)氫鍵。 1H NMR證明嵌段共聚物在水溶液中自組裝形成了以親水鏈段PEG為殼，疏水鏈段PCL-r-PMABz為核的聚合物膠束。動(dòng)態(tài)光散射結(jié)果顯示，膠束的粒徑在40～50 nm之間，膠束粒徑主要與聚合物分