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研究可降解生物材料

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研究可降解生物材料

發布日期:2021-04-21 作者:嘉美 點擊:

聚磷酸酯類高分子可在體內水解,或在一些酶(如磷酸二酯酶)的催化下降解,是一類具有良好生物相容性和生物可降解性的聚合物材料,由于聚合物骨架中存在五價的磷原子,使得其可以通過側基的修飾而對材料本身或其組裝形成的納米顆粒的性質進行調控,同時聚磷酸酯末端的羥基也為其進行相應的不同功能的研究提供了潛在的結合位點。

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  傳統的聚磷酸酯的合成主要使用縮聚、加成聚合等聚合方法,其聚合反應本身很難進行調控,無法得到組分和分子量結構完全可控的聚合物,限制了聚磷酸酯聚合物在生物材料領域的應用。實驗室率先將異丙醇鋁催化劑應用到了聚磷酸酯的可控合成中,獲得了聚磷酸酯類均聚物和嵌段聚合物,聚合反應動力學研究證明該反應遵從一級反應動力學,且其反應性質為活性聚合(Macromolecule, 2006, 39, 473)。使用異丙醇鋁作為催化劑通過兩步連續加料法可獲得含有聚磷酸酯鏈段的嵌段聚合物,這一方法要求另一單體能用Al(OiPr)3進行開環聚合,且其開環機理為配位-插入機理。

  實驗室進一步發展了異辛酸亞錫作為催化劑的合成體系,其催化機理符合 “配位-插入”原理,通過對反應體系進行調節,可得到結構可控的聚合物(Macromolecule, 2006, 39, 6825)。在上述可控合成聚磷酸酯方法的基礎上,通過多種不同官能化的環狀磷酸酯單體,可設計合成一系列不同拓撲結構如線性、刷狀、星狀、蜈蚣狀的聚磷酸酯類兩親性聚合物,制備不同性能的納米顆粒(Macromolecular Bioscience, 2009, 9, 1154; Polymer Science: A Comprehensive Reference, Vol 4, pp. 719–747)。實驗室利用聚磷酸酯為基礎的兩親性聚合物的組裝性質獲得了不同形貌的納米藥物載體,如囊泡、膠束、納米凝膠等,并對其實現了腫瘤細胞靶向等功能化(Journal of Controlled Release, 2008, 138, 32)。


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