天然高分子的研究进展
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天然高分子/聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展摘要:聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种热塑性脂肪族聚酯,因力学和生物降解性良好等优点而具有广泛应用前景。
但其力学和热学性能仍存在拉伸强度和耐热温度较低等缺陷,而限制了其应用,通过物理改性是提高其性能的重要研究方向之一。
本文综述了近年天然高分子/PBS复合材料制备和性能研究,并对天然高分子/PBS复合材料的发展作了总结和展望。
关键词:聚丁二酸丁二醇酯;天然高分子;共混改性A review of the blend of Poly(ButyleneSuccinate)/natural polymersAbstract: Due to its biodegradable, mechanical properties, Poly(butylene succinate)(PBS) is widely applied in the fields such as plastic, medicine and so on. However, the mechanical and thermal properties of PBS, such as tensile strength and heat distorted temperature can not meet the application requirement. To increase the thermal and mechanical properties of PBS, method such as modified PBS by physical blend was adopted. The paper reviewed the new development of the natural polymers/PBS composites, and some suggestions were described to prepare natural polymers/PBS composites with higher mechanical and thermal properties.Key words: Poly(butylene succinate); natural polymers; composites前言聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是由1,4-丁二酸和1,4-丁二醇通过共聚反应合成的半结晶脂肪族聚酯,它具有良好的热塑性、分子柔韧性和生物降解性能等优点,成为最具发展潜力的脂肪族聚酯之一[1-5]。
天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用研究天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用研究引言:新型医用敷料是一种用于创面修复和保护的材料,它在医学领域具有重要的应用价值。
近年来,天然高分子生物材料作为新型医用敷料的主要组成部分,引起了广泛的研究兴趣。
天然高分子生物材料具有生物相容性好、生物降解性高、生物活性物质嵌入能力强等优点,因此被广泛应用于创面愈合、局部药物递送和组织工程等方面。
本文旨在综述近年来天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用研究进展。
1.天然高分子材料的特性及优势1.1天然高分子的来源天然高分子是指存在于自然界中的高分子化合物,如蛋白质、多糖、纤维素等。
它们的结构复杂多样,来源广泛,比如动物体内的胶原蛋白、植物中的淀粉、水果中的果胶等。
天然高分子材料具有与生物体组织相似的特性,具备了良好的生物相容性和生物降解性。
1.2天然高分子的优势天然高分子生物材料具有以下优势:(1)生物相容性好:天然高分子材料与人体组织有良好的相容性,不会引发明显的免疫反应和毒副作用。
(2)生物降解性高:天然高分子材料能被人体内的酶和细胞降解,不会残留在体内,有利于创面的自愈合过程。
(3)生物活性物质嵌入能力强:天然高分子材料可以与生物活性物质(如药物、生长因子)相互作用,实现药物释放、生长因子嵌入等功能。
2.天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用2.1创面修复天然高分子生物材料在创面修复中具有重要作用。
蛋白质是一种常见的天然高分子材料,可用于制备胶原蛋白基质。
胶原蛋白基质具有良好的生物相容性和生物降解性,能够为创面提供支架结构和生长因子释放平台,促进创面的修复和再生。
多糖也是常见的天然高分子材料,在敷料中的应用主要体现在阻止水分流失、增加创面潮湿度、促进上皮细胞迁移和新生血管的形成等方面。
2.2局部药物递送天然高分子生物材料可用于局部药物递送。
通过结合生物活性物质与天然高分子材料,可以实现药物的缓慢释放和持续性药效。
高分子材料在药学中的应用研究进展摘要:概述了应用于药学领域的高分子材料的研究进展。
根据用途将高分子材料分为高分子缓释药物载体、高分子药物、药物制剂和包装用高分子材料三类,分类叙述其制备方法、特点、应用。
关键词:生物吸收材料,缓释药物,靶向药物,高分子药物,微胶囊0.前言在药物制剂领域中,高分子材料的应用具有久远的历史。
人类从远古时代在谋求生存和与疾病斗争的过程中,广泛地利用天然的动植物来源的高分子材料,如淀粉、多糖、蛋白质、胶原等作为传统药物制剂的黏合剂、赋形剂、助悬剂、乳化剂。
但天然高分子药物在原料的来源,品种的多样化以及药物本身的物理化学性质和药理作用等方面存在一定的局限性,而合成材料的出现,弥补了天然材料的不足,大大的推动了药物制剂的发展。
作为药用的高分子必须具备以下几点条件:本身及分解产物应无毒,不会引起炎症和组织变异反应,无致癌性;进入血液系统的药物不会引起血栓;具有水溶性,能在体内水解为具有药理活性的基团;能有效达到病灶处,并积累一定浓度;口服药剂的高分子残基能通过排泄系统排出体外;对于导入方式进入循环系统的药物,聚合物主链必须易降解,使其有可能排出体外或被人体吸收[1]。
目前药用高分子材料主要以下三种用途:一是高分子缓释药物载体;二是高分子药物,包括带有高分子链的药物和具有药理活性的高分子;三是药物制剂和包装用高分子材料[2]。
1.高分子缓释药物载体这类药物是利用生物吸收性材料作为药物载体,将药物活性分子投施到人体内以扩散、渗透等方式实现缓慢释放。
其优点是:使用便利;能维持正常的血药浓度;不引起药物积累中毒;减少对正常细胞,组织的毒副作用;提高疗效,并可产生新的疗效;安全。
迅速,可靠经济并具有竞争力[3]。
目前存在时间控制缓释体系和部位控制缓释体系。
郑玲利,黄园[4]等研究了一种pH4.0左右敏感的包衣材料。
他们用偏苯三酸酐和顺丁烯二酸酐对羟丙基甲基纤维素(HPMC)进行化学修饰,并对产物醋酸羟丙基甲基纤维素顺丁烯二酸酯(HPMCAM)和羟丙基甲基纤维素偏苯三甲酸酯(HPMCT)的性质(ph敏感值,膜的透湿性,膜的抗张强度,玻璃化转变温度)进行了初步研究,探讨了各种因素对产物性能的影响。
壳聚糖的改性研究进展及其应用壳聚糖是一种天然高分子材料,由于其具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性,因此在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。
然而,壳聚糖也存在一些不足之处,如水溶性差、稳定性低等,因此需要对壳聚糖进行改性研究,以提高其性能和应用范围。
壳聚糖的改性方法主要包括化学改性和物理改性。
化学改性是通过化学反应改变壳聚糖的分子结构,从而提高其性能。
例如,通过引入疏水基团可以改善壳聚糖的水溶性和生物相容性。
物理改性则是通过物理手段改变壳聚糖的形态、结构等因素,以达到提高性能的目的。
例如,通过球磨法可以制备壳聚糖纳米粒子,从而提高其在生物医学领域的应用效果。
目前,壳聚糖的改性研究已经取得了显著的进展。
然而,仍存在一些问题和挑战。
其中,如何保持壳聚糖的生物活性是改性过程中面临的重要问题。
改性后的壳聚糖可能会出现新的毒性问题,因此需要进行深入的毒性研究。
未来,随着壳聚糖改性技术的不断发展,相信这些问题将逐渐得到解决。
壳聚糖在工业、生物医学等领域有着广泛的应用。
在工业领域,壳聚糖可用于制备环保材料、化妆品添加剂、印染助剂等。
例如,通过接枝共聚将壳聚糖与聚丙烯酸制成高分子复合材料,可用于制备可生物降解的塑料袋等环保材料。
在生物医学领域,壳聚糖可用于药物传递、组织工程、生物传感器等方面。
例如,利用壳聚糖制备的药物载体能够实现药物的定向传递,提高药物的疗效并降低毒副作用。
在生物医学领域,壳聚糖还可用于组织工程。
通过将壳聚糖与胶原等生物活性物质结合,可以制备出具有良好生物相容性和生物活性的组织工程支架。
这些支架可为细胞生长提供适宜的微环境,促进组织的再生和修复。
壳聚糖还可用于制备生物传感器,用于检测生物分子和有害物质。
例如,将壳聚糖与酶或抗体结合制成生物传感器,可实现对血糖、胆固醇等生物分子和有害物质的快速、灵敏检测。
壳聚糖作为一种天然高分子材料,具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性,在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。
高分子背景及前沿高分子化学作为化学的一个分支,同样也是从事制造和研究分子的科学,但其制造和研究的对象都是大分子,即由若干原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子,称为高分子、大分子或聚合物。
既然高分子化学是制造和研究大分子的科学,对制造大分子的反应和方法的研究,显然是高分子化学的最基本的研究内容。
早在19世纪中叶高分子就已经得到了应用,但是当时并没有形成长链分子这种概念。
主要通过化学反应对天然高分子进行改性,所以现在称这类高分子为人造高分子。
比如1839年美国人G oodyear发明了天然橡胶的硫化;1855年英国人Parks由硝化纤维素(guncotton)和樟脑(camphor)制得赛璐珞(celluloid)塑料;1883年法国人d e Chardonnet发明了人造丝rayon等。
可以看到正是由于采用了合适的反应和方法对天然高分子进行了化学改性,使得人类从对天然高分子的原始利用,进入到有目的地改性和使用天然高分子。
回顾过去一个多世纪高分子化学的发展史可以看到,高分子化学反应和合成方法对高分子化学的学科发展所起的关键作用,对开发高分子合成新材料所起的指导作用。
比如70年代中期发现的导电高分子,改变了长期以来人们对高分子只能是绝缘体的观念,进而开发出了具有光、电活性的被称之为“电子聚合物”的高分子材料,有可能为21世纪提供可进行信息传递的新功能材料。
因此当我们探讨21世纪的高分子化学的发展方向时,首先要在高分子的聚合反应和方法上有所创新。
对大品种高分子材料的合成而言,21世纪初,起码是今后10年左右,metallocene 催化剂,特别是后过渡金属催化剂将会是高分子合成研究及开发的热点。
活性自由基聚合,由此而可能发展起来的“配位活性自由基聚合”,以及阳离子活性聚合等是应用烯类单体合成新材料(包括功能材料)的重要途径。
对支化、高度支化或树枝状高分子的合成及表征,将会引起更多的重视。
丝素蛋白复合材料的研究进展唐春怡宁晚娥毛文洁林海涛(广西科技大学生物与化学工程学院,柳州545006)摘要丝素蛋白作为天然高分子,具有良好的生物相容性、可降解性,在医用材料、食品、化妆品方面作为复合材料组分的研究越来越受到重视。
综述了丝素蛋白分别与壳聚糖、纤维素、角蛋白、聚乙烯醇、聚电解质、聚氨酯、无机硅和羟基磷灰石互配所制得的复合材料的研究进展,分析了丝素蛋白复合材料的发展趋势。
关键词丝素蛋白,复合材料,进展Research progress on silk fibroin composite materialsTang Chunyi Ning Wane Mao Wenjie Lin Haitao(College of Biological and Chemical Engineering,Guangxi Universit of Science andTechnology,Liuzhou 545006)Abstract Silk fibroin as a natural polymer,possesses good biocompatibility and biodegradability.The studyon silkfibroin as the component of composites in medical materials,food,cosmetics are paid more and more attention.The re-search progress on the composite materials from the combination of silk fibroin with chitosan,cellulose,keratin,polyviny lalcohol,polyelectrolyte,polyurethane,inorganic silicon,hydroxyapatite were reviewed respectively .and the developingtrend of the silk fibroin composites was analysed.Key words silk fibroin,composite material,progress近年来,天然高分子和合成高分子材料的应用范围已逐渐发展到临床修复和组织工程支架中。
我国高分子化工材料的研究进展【摘要】近些年来,中国在世界工业领域的地位越来越高,甚至被不少国家称之为“世界工厂”,由此促使了社会对工业技术的重视,也让更多的人开始重视高分子化工材料的研究和应用。
本文先分析了高分子化工材料的定义和特点,结合当前研究现状分析了未来发展进程,旨在为同行工作提供参考。
【关键词】高分子化工材料;智能材料;聚乙烯材料;规划高分子材料是当今社会经济发展的基础性产业,是推动国民经济稳步发展的助力产业,是国家科技引导型产业,也是国家战略产业。
就目前高分子材料的发展情况进行分析,其在社会各行业的应用范围更加广泛,不仅是传统石化产业的延伸和优化,还是电子信息、国防建设、新型能源、航空航天等领域的主要配套材料,是一种技术含量高、附加值大、新能源要求高的现代化产业体系。
在当今社会发展中,高分子材料的研究越来越深入,在优化传统工艺的同时需要对其可持续发展进行深入分析。
文章具体分析了高分子化工材料的研究现状和进展。
一、高分子材料概述在当今化工材料研究中,高分子材料的重视度越来越高,其不仅是发展速度最快的产业,也是产能转化率最高的产业。
在当前高分子材料研发的时候,其最早起步于工业制造和生产,随着城市化发展进程的加快,高分子化工材料逐渐被应用在计算机、医学和生物学等多个领域,这也促使了越来越多的人对其进行深入研究。
为了更好的保证高分子材料的研究科学性和有效性,提前对理念和特点进行分析十分必要。
1、高分子材料的概念高分子化工材料是一种由聚合物的许多基本单元构成的综合性结构,是一种具备良好耐磨性、强韧性、绝缘性和高密度的化工材料。
伴随科学技术的发展,高分子化学材料的研究逐渐朝着精密化、多元化和综合化发展,其中有不少材料都是由植物提取出来的天然物质。
在目前,常见的高分子材料主要包含了合成纤维、塑料、橡胶以及聚乙烯材料等。
2、高分子材料的特点高分子材料是一种多元化、多功能化的材料,其通常都是通过加强内需和生产技术来提高材料的生产和加工效率。
天然高分子的研究与应用天然高分子是一类常见的高分子化合物,是从天然材料中提取的具有多个重复单元的大分子物质,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和人们对健康、环保的要求越来越高,天然高分子的研究与应用也日益受到关注。
一、天然高分子的分类和性质天然高分子主要由多糖、多酚、蛋白质等组成,可以从各种植物、动物、微生物中提取。
其中,多糖是天然高分子中重要的一类,它们具有多种生物活性,如免疫调节、降血糖、抗肿瘤等作用。
多糖从结构上分为线性和支化两种,可根据不同的来源和结构进一步细分为葡聚糖、赤藓糖、半乳糖、壳聚糖、海藻酸等。
多酚是一类具有多个羟基的大分子,也被称为多羟类物质,常见的有树胶、鞣质、腺苷酸等。
多酚具有很高的抗氧化、抗菌、抗炎、抗过敏、免疫调节等生物活性,因此在护肤品、保健品、医药等领域有广泛的应用。
蛋白质是一类由氨基酸通过肽键连接而成的大分子,包括动物源和植物源两种。
蛋白质具有多种生物活性,如免疫调节、抗肿瘤、抗氧化等,也是体内的重要营养物质。
蛋白质可以通过水解、脱酸等方法得到多肽、寡肽等小分子物质,这些小分子具有更好的溶解性、稳定性和活性,也是蛋白质在营养、医药等领域的重要来源之一。
二、天然高分子的研究进展1. 天然高分子的提取和纯化技术天然高分子的提取和纯化技术是天然高分子研究中的基础,直接影响着后续的性质分析和应用研究。
目前,常用的提取方法包括水提、酸提、碱提、酶解等,纯化则常采用色谱、电泳、过滤、透析等技术。
此外,还有凝胶、沉淀、气相色谱、液相色谱、超滤、逆渗透等方法可供选择。
2. 天然高分子的结构与性质研究天然高分子的结构与性质研究对于深入解析其生物活性和应用潜力具有重要意义。
近年来,借助于现代技术,如核磁共振、大分子动力学模拟、X射线衍射等,天然高分子的结构与性质研究日益深入。
研究表明,天然高分子的结构中不仅包含了影响其生物活性的基础单元和分支结构,还存在着不同空间排布的不规则结构,这些结构对于天然高分子的生物活性具有重要的影响。