種新型的帶有卵磷脂基團(tuán)的可生物降解的聚氨酯的合成(英文文獻(xiàn)_中文翻譯)

1、.一種新型的帶有卵磷脂基團(tuán)的可生物降解的聚氨酯的合成摘要：一種新型的聚氨酯可以通過(guò)用可生物降解的聚（l-乳酸）與作為擴(kuò)鏈劑的帶有六亞甲基二異氰酸酯官能團(tuán)的卵磷脂的擴(kuò)鏈反應(yīng)而合成。它的分子量和玻璃化溫度（Tg）在擴(kuò)鏈反應(yīng)后會(huì)顯著增加。根據(jù)吸水性試驗(yàn)測(cè)試，PUR-PC的吸水性比沒有添加PC的PUR要好。此外，在PUR-PC薄膜上黏著的和變形的血小板數(shù)都比PUR薄膜上的少。這些初步結(jié)果表明：這種新型的有較好的血液相容性的聚氨酯在組織工程上的支撐作用比傳統(tǒng)的能生物降解的聚氨酯要好。此外，這個(gè)研究也提供了一種新方法制備PC-改性的可生物降解的聚氨酯。關(guān)鍵詞：聚氨酯;卵磷脂;生物降解;血液相容性；聚合物；

2、表面。1簡(jiǎn)介組織再生生物材料必須具有生物相容性以及在體內(nèi)的生物降解性。聚氨酯（PURs）由于其優(yōu)異的力學(xué)性能被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中1。為了進(jìn)一步提高它們的血液相容性，已經(jīng)做過(guò)了很多改性方法。其中，運(yùn)用仿真細(xì)胞膜將PC引入到PURs中是一種非常有效的方法2-5。例如：一個(gè)photoactivatable 4-azidobenzoyl基團(tuán)和一個(gè)PC終止基團(tuán)反應(yīng)最終合成芳基疊氮化物而后把含PC的芳基疊氮化物涂抹在聚氨酯表面。許多研究指出，用貼壁血小板的數(shù)量和血小板在材料表面形貌改變的方法來(lái)評(píng)估血液相容性。更重要的是，血液一旦接觸材料蛋白質(zhì)就會(huì)很快的吸附在材料表面并改變其構(gòu)象。因此，血小板與它們相

3、互作用并最終開始吸附和蔓延到蛋白質(zhì)層中。在內(nèi)的被激活的血小板釋放凝血因子6。因此，在改性后的PURs的血液相容性可以用凝血酶生成試驗(yàn)和血小板粘附研究來(lái)評(píng)價(jià)。其最大凝血酶濃度比原始PURs低。同時(shí)，改性PURs的血液凝血時(shí)間延長(zhǎng)，血小板粘附數(shù)減少4,5。但是，目前所有PURs膜樣的報(bào)告很少可能會(huì)降低，這成為其在組織工程中進(jìn)一步推廣應(yīng)用的主要限制因數(shù)。近年來(lái)，雖然不含PC的可生物降解的PURs已深入調(diào)查，如聚（乳酸）（PCL），聚（羥基乙酸）（PGA），聚（己內(nèi)酯）（PCL）及其它共聚物等7-11，他們與含有PC的PURs相比，沒有那樣的血液相容性。 在這項(xiàng)研究中，PUR-PC，一種以PC基團(tuán)作為

4、生物降解軟段的新型聚氨酯被合成。與此同時(shí)，PUR是用PLLA作為軟段的合成方法合成。分子結(jié)構(gòu)和分子量可以分別用質(zhì)子核磁共振（H-NMR），傅立葉變換紅外光譜（FT - IR）和尺寸排阻色譜（SEC）分析。差示掃描量熱法（DSC）用來(lái)測(cè)定熱性能。親水性和體外血液相容性可以用吸水率試驗(yàn)和血小板粘附試驗(yàn)分別評(píng)價(jià)。2試驗(yàn)PC-S在引發(fā)劑SnOct2的作用下，溫控在120，真空反應(yīng)36h后合成，然后把PC-S在真空中干燥兩個(gè)小時(shí)后,再將加入到裝有甲苯，磁攪拌棒和辛酸亞錫（催化劑）的三頸燒瓶中，甲苯中的六亞甲基二異氰酸酯（HDI）按規(guī)定量滴加入燒瓶中（摩爾比：HDI/預(yù)聚物= 3）。該反應(yīng)在120的氮?dú)庵?/p>

5、反應(yīng)7h。產(chǎn)品在乙醇中沉淀并在真空干燥至恒重。合成不含PC的聚氨酯的方法與此類似。圖1說(shuō)明了PC-S和PUR-PC合成?？梢杂脙x器1H-NMR (Bruker AV II-400 MHz), FT-IR (Nicolet 560)進(jìn)行聚合物的表征。SEC進(jìn)行的高效液相色譜法的組成設(shè)備包括:一個(gè)510 HPLC 水泵,一個(gè)410 差示折光儀和一個(gè) PLgel 5 mm 混合-C 60cm 色譜柱, 流動(dòng)相為四氫呋喃（THF）其流速為1 mL/ min。數(shù)均分子量（Mn）和重均分子量（Mw）就是以從Polysciences中得到的聚苯乙烯的值為標(biāo)準(zhǔn)。DSC (Netzsch DSC204)被用來(lái)表

6、征玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）。吸水率被用來(lái)評(píng)價(jià)聚合物的親水性。它被定義為濕聚合物薄膜中水重量的百分比。該薄膜是用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1的聚合物溶液（氯仿）澆注在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）的基板（1cm× 1cm）上的方法制備的。經(jīng)過(guò)2天的真空干燥，薄膜稱重（W0）和再放入到蒸餾水中。它們?cè)诓煌臅r(shí)間間隔恢復(fù)，仔細(xì)擦拭濾紙?jiān)俅畏Q重（W1）。水吸收率計(jì)算公式如下：吸收率= (W1W0)/W0 × 100%評(píng)估血小板粘附性是按參考文獻(xiàn)2報(bào)道的方法進(jìn)行。薄膜真空噴射鍍金，并用掃描電子顯微鏡(SEM, JSM- 5900 LV, JeolLtd., Japan)觀察。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.1 該

7、聚合物的結(jié)構(gòu)與表征研究人員通過(guò)表面改性和單體改性兩種方法獲得PC改性聚氨酯。在單體改性的方法中，PC通常在擴(kuò)鏈后由接枝反應(yīng)植入。此外，PC也能夠在擴(kuò)鏈反應(yīng)時(shí)被引入，在這種情況下：含有PC的化學(xué)品作為擴(kuò)鏈劑。在這項(xiàng)研究中，含PC（PUR-PC）的可生物降解的聚氨酯按照如圖1所示的合成路線合成。這種合成路線類似于正常的聚氨酯，其中包括最初的軟段合成和之后的擴(kuò)鏈。含PC的PLLA（PLLA/PC）起軟段的作用，一部分聚乳酸在生理環(huán)境中的生物降解性是被公認(rèn)的。PLLA/PC可以在SnOct2的催化作用下通過(guò)乳酸的開環(huán)聚合制備，如圖1所示。經(jīng)FT-IR、13C-NMR和1H-NMR分析出的分子結(jié)構(gòu)結(jié)果與

8、之前報(bào)道12的一致（數(shù)據(jù)未顯示）。證實(shí)后再完成擴(kuò)鏈反應(yīng)。HDI作為擴(kuò)鏈劑（如圖1）。紅外光譜和核磁共振也用來(lái)分析所獲得的聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)。圖2顯示了PUR-PC的1H-NMR譜。在1.55和5.2信號(hào)分別歸結(jié)為聚乳酸塊軟段的-CH3和-CH2基團(tuán)。PC中典型的峰包括：N+（CH3）3、- OPOCH2-和-N+CH2基團(tuán)，峰值分別在3.25，3.43和4.3處被找到 12,13。在1.3和3.15信號(hào)峰被視為是HDI硬段中的-CH2單元產(chǎn)生14。在紅外光譜中的-N+(CH3)3軟段的特征吸收峰在970cm-1被吸收 12,13。在1528cm-1 和 3405cm-1處的吸收峰分別歸咎于NH-

9、和NH-CO基團(tuán)，其在軟段譜圖中不存在。合成聚合物的分子質(zhì)量可以用SEC測(cè)定。如圖1所示：PC-S軟段的數(shù)均分子量大約是2500，其分子量在擴(kuò)鏈反應(yīng)后會(huì)增加到超過(guò)5000。這個(gè)結(jié)果再次證明了PUR-PC聚合物的成功合成。DSC被用來(lái)測(cè)試聚合物的熱性能。PUR-PC軟段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度僅僅大約為28。在擴(kuò)鏈反應(yīng)后它將會(huì)增加到53.3（見表1）。在聚氨酯中這些現(xiàn)象可能被解釋為分子量的改善和O=C=N的基團(tuán)極性導(dǎo)致的分子鏈間強(qiáng)的相互作用。32 吸水率和血小板粘附試驗(yàn)吸水率用來(lái)評(píng)價(jià)聚合物的親水性。如圖3所示，在水中浸泡2天后PUR-PC的吸水率值約為6。這顯然比沒有PC的PUR高。此外，這種差異隨著時(shí)

10、間的推移增加了8天。在測(cè)試結(jié)束后，PUR-PC的吸水率值約為PUR吸收率值的5倍。這表明，可生物降解的PUR-PC比PUR親水性好。通常情況下，引進(jìn)的PC將提高聚合物的親水性。這歸因于PC分子和水分子之間強(qiáng)烈的親和力。發(fā)表的各種論文證明當(dāng)PC與水接觸時(shí)，PC基團(tuán)會(huì)遷移到聚合物的表面并與水分子結(jié)合12,13,15,16。圖4顯示的是聚合物與兔的富含血小板的血漿接觸60分鐘后，其表面粘附的血小板（白點(diǎn)）。觀察到大量的血小板粘附在聚氨酯上。與此相反，觀察到少量的血小板粘附在PUR-PC表面。此外，還發(fā)現(xiàn)在兩種不同的聚氨酯薄膜上細(xì)胞的形態(tài)有所不同。聚氨酯中一些突出的鱗片，使它們比靜態(tài)的血小板大（圖4黑箭頭）。與此相反，PUR-PC上幾乎所有的血小板仍然活躍在他們的圓形中。因此，可以推斷PUR-PC可以減少血小板對(duì)PUR表面的粘附和血小板的活性。這可能是由于水分子與PUR-PC分子中PC之間的親和力作用。這導(dǎo)致在水環(huán)境中聚合物表面水層的形成。如文獻(xiàn)所2,4,5報(bào)道的那樣，水層抑制了非特異性蛋白質(zhì)的吸附和隨后的血小板粘附。4 結(jié)論一種新型的在其可生物降解軟鏈帶有PC基團(tuán)的