聚硅氧烷—聚氨酯嵌段共聚物的合成与表征
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题目:PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物的合成与表征毕业论文任务书辽宁大学本科毕业论文(设计)指导记录表指导教师评语辽宁大学毕业论文(设计)成绩评定单注:评阅人评分满分为100分,指导教师评分满分为100分,答辩成绩满分为100分;总成绩为三者的算术平均值(四舍五入)。
生物可降解材料,如聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己内酯(PCL)等现如今在生物医用领域具有广阔的应用前景,如手术的缝合、药物的释放体系以及人体组织工程等领域,这都是因为它们具有优异的生物可降解性能、良好的生物相容性和力学性能。
特别是聚己内酯(PCL)作为一种目前最受关注的可生物降解聚合物,它无毒,并且具有良好的生物相容性、血液相容性、药物通透性等。
但与其它的生物可降解高分子相比,PCL有其自身的缺点,例如:结晶性强、生物降解速度慢,而且还是疏水性高分子,如何控制其在体内的降解速度至关重要,仅靠调节分子量及其分布来控制会有一定的局限性。
因此通过共聚将聚乙二醇(PEG)引入PCL中有望得到新型可降解材料,构建新的降解系统,提高药物在体内的生物利用度。
本文以辛酸亚锡和聚乙二醇为共引发剂,引发ε-己内酯的开环聚合反应。
在聚乙二醇(PEG)链段分子量保持不变的情况下,合成了PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物,采用凝胶色谱法GPC、红外光谱法FTIR以及高效液相色谱法1H-NMR等分析手段表征了共聚物的结构和性能。
关键词::PCL-PEG-PCL;两亲性聚合物;聚己内酯;聚乙二醇;开环聚合Biodegradable Polymers,such as Poly (lactic acid)(PLA).Poly(glutamicacid) (PGA).Poly(ε-caprolactone)(PCL) have been investigated worldwide as biomaterials because of their biocompatibility and biodegradability.These polymers present growing interests for temporary therapeutic applications such as sutures.sustained drug-delivery devices and scaffolds in tissue engineering.PCL is one of great interest as a biodegradable polymer,it has excellent biocompatibility、blood compatibility、drug Penetrability and nontoxic.But compare to another biodegradable copolymer PCL shows shortcoming that is crystallization、slowly biodegradable speed And as the Hydr0Phobie polymer has some limitation only adjusting molecular weight and distribution to control degradation speed.The Po1y(ethylene glycol)(PEG) were introduced into PCL by using copolymerization to got new biodegradable copolymerA serles of poly (ε-caprolactone) - poly (ethylene glycol) - poly (ε-caprolactone) (PCL-PEG-PCL) block copolymers was synthesized by ring-opening polymerization ofε-caprolactone initiated by PEG and Sn(Oct)2 as a co-initiator. The polymer-ization process was investigated by GPC, and the block copolymers were characterized by GPC、FTIR、1H-NMR and water absorption experiment.Key words:PCL-PEG-PCL isothermal crystallization; ε-caprolactone ; ethylene glycol ; ring-opening polymerization目录序言 (1)1.1 两亲性嵌段共聚物胶束 (1)1.2内酯(含交酯) (2)1.3聚己内酯(PCL) (3)1.3.1 PCL的生物相容性 (3)1.3.2 PCL良好的渗透性和形状记忆特性 (3)1.4 聚乙二醇(PEG) (4)第一章实验原料和仪器 (5)1.1实验原料 (5)1.2实验仪器设备 (6)第二章实验部分 (6)2.1实验方法 (6)2.1.1甲苯除水 (6)2.1.2 聚乙二醇除水 (6)2.1.3 聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯的合成 (6)2.2表征 (7)2.2.1测定相对分子质量 (7)2.2.2 基团和结构的测定 (7)2.3结果与讨论 (8)2.3.1 PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物的FTIR分析 (8)2.3.2 PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物的1H-NMR分析 (8)2.3.3 GPC 表征的结果 (10)第三章结果与建议 (10)参考文献 (11)致谢 (13)序言人类的健康问题得到当前医学界的高度重视,是当前大家必须面对和亟待解决的重大问题之一,长期以来人们需要一种疗效时间长、治疗效果可靠、安全的药物制剂,提高药物在体内的利用度,以达到高效方便的治疗效果。
有机硅(聚硅氧烷)是广泛使用的含有硅原子的无机聚合物。
该类别包括许多其他种类的聚合物,例如:聚硅烷、聚硅氮烷、聚碳硅烷和聚苯撑[1]。
在这个项目中,将重点关注聚硅氧烷:合成和结构-性能关系。
首先,将简要介绍这些材料的历史。
有机硅化合物于1860 年代首次合成,而第一个聚硅氧烷是由FSKipping 在20 世纪制成的[ 2]。
然后对它们的合成和生产方法进行了分析。
这不是一条简单的合成路线,同时发生了许多不同的程序。
这些程序包括将SiO 2还原成活性还原形式的硅、水解/甲醇分解以及缩聚或环化和聚合[3]。
将对结构-性能关系进行更全面的研究。
不同的交联密度产生具有不同特性的有机硅。
有机硅按其交联密度可分为:硅油、弹性体和硅树脂。
硅油是通过开环聚合合成的线性聚合物。
它们具有热稳定性,因此可以用作传热流体。
有机硅弹性体是通过硫化交联的聚硅氧烷,可应用于汽车和食品容器。
另一方面,有机硅树脂具有高交联密度,因此具有高热稳定性。
因此,它们被用于户外表面的颜色,同时它们也大量用作防水剂[3]、[4]。
介绍过去已经合成了许多不同的含硅聚合物(图1)。
这些聚合物中最重要的一类是聚硅氧烷或有机硅。
图1:含硅聚合物。
有机硅材料的合成始于20世纪60年代。
1900 年代后,格氏试剂问世,并取得了重大进展。
第一个聚硅氧烷是由FS Kipping 在二十世纪初合成的。
Kipping 合成了二有机二氯硅烷R 2 SiCl 2,它可以水解成R 2 Si(OH) 2。
他预计,如果这些化合物脱水,它们会产生类似于酮的化合物,R 2 Si = O。
因此,它们被命名为“硅酮”。
很快他意识到,这些产品实际上是含有Si-O-Si 而不是Si=O 的聚合物[2]。
聚硅氧烷被认为是无机-有机杂化材料。
主链由Si 和O 原子组成,而侧基由烷基组成(图2)。
图2:聚硅氧烷的结构。
这种结构足以赋予它们过多的性能,因此它们可以用于日常生活中的许多不同应用。