（材料学专业论文）脂肪族聚酯弹性体的制备及性能研究.pdf

摘要本文介绍了一种以癸二酸，乙二醇和甘油为原料合成新型可降解脂肪族聚酯的方法。我们利用红外光谱( i r ) 、光电子能谱( x p s ) 、示差扫描量热法( d s c ) 、x 射线衍射( x r d ) ，扫描电镜( s e m ) 和动态接触角测试等方法对聚酯的性质进行了研究。结果显示，产物表现出典型的高弹性，具有良好的亲水性，接触角5 5 6 5 。，。随着原料中癸二酸乙二醇的比值增加，聚酯的交联度增加，产物的弹性模量呈增加趋势，微观结构由局部有序向无序转变。通过降解失重试验对聚酯的降解性能进行了测试。结果显示，产物具有良好的生物降解能力，在去离子水中降解缓慢，在3 7 q c 下在含猪胰脂肪酶的磷酸缓冲溶液里7 2 h 失重率在6 1 1 4 4 之间。随着原料中癸二酸乙二醇的比值增加，弹性体的降解能力有增强的趋势。使用琼脂覆盖法对聚酯的细胞毒性进行了评价，结果显示产物无细胞毒性；使用m t i 试验法通过l 9 2 9 小鼠成纤维细胞对聚酯的细胞相容性进行了评估，结果显示聚酯材料对细胞生长的影响很小，基本符合生物体应用的要求。用明胶通过截留法来对脂肪族聚酯进行表面改性。结果显示，明胶分子被固定在弹性体表面后，聚酯表面亲水性增强，接触角下降了1 5 2 0 。关键词：脂肪族聚酯；降解；生物相容性；表面改性a b s t r a c tan o v e ls e r i e so fb i o d e g r a d a b l ep o l y e s t e rw e r es y n t h e s i z e dv i ae s t e r i f i c a t i o no fs e b a c i ca c i d ，g l y c o la n dg l y c e r 0 1 f o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e ds p e c t r u m ( f ai r ) ，x r a yp h o t o e l e c t r o ns p e c t r o s c o p y ( x p s ) ，d i f f e r e n t i a ls c a n n i n gc a l o r i m e t r y ( d s o ，x r a yd i f f r a c t i o na n a l y s i s ( x r d ) a n dm e c h a n i c a lt e s t sw e r ep e r f o r m e dt oe x a m i n et h ep r o p e r t i e so fp o l y e s t e r r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep r o d u c t se x h i b i t e dt y p i c a lh i g he l a s t i c i t ya n ds h o w e dg o o dh y d r o p h i l i c i t y ( c o n t a c ta n g l e5 5 - 6 5 。) a st h er a t i oo fs e b a c i ca c i da n dg l y c o li nr a wm a t e r i a li n c r e a s e d ，t h em o d u l u so ft h ep r o d u c t sa l s oi n c r e a s e da n dt h em i c r o s t r u c t u r ec h a n g e df r o mp a r t l yo r d e rt od i s o r d e r d e g r a d a t i o nt e s t ss h o w e dt h a tt h ep r o d u c t sh a dg o o db i o d e g r a d a b i l i t y ，a n dt h ew e i g h tl o s s e sw e r eb e t w e e n6 1 1 4 4 a f t e rd e g r a d a t i o ni nt h ep h o s p h a t eb u f f e rs o l u t i o nw i t hp o r c i n ep a n c r e a sl i p a s ea t3 7 9 cf o r7 2 h a st h er a t i oo fs e b a c i ca c i da n dg l y c o li nr a wm a t e r i a li n c r e a s e d ，t h ep r o d u c t sh a db e t t e rb i o d e g r a d a b i l i t y u s i n ga g a ro v e r l a yt e s ta n dm t ta s s a y ，t h eb i o c o m p a t i b i l i t yo fp r o d u c t sw a se v a l u a t e d r e s u l t ss h o w e dt h a ta l lt e s t e dp r o d u c t sw e r ep r o v e dt oh a v eg o o db i o c o m p a t i b i l i t yi nv i t r o g e l a t i nw a su s e dt om o d i f yt h ep r o d u c t s s u r f a c e w a t e rc o n t a c ta n g l em e a s u r e m e n ts h o w e dt h a th y d r o p h i l i c i t yo fp r o d u c t sw a si m p r o v e d k e y w o r d s ：e l a s t o m e r i cp o l y e s t e r ；b i o d e g r a d a b i l i t y ；b i o c o m p a t i b i l i t y ；s u r f a c em o d i f i c a t i o n独创性声明本人声明所呈交的学位论义烧本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和数谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫盗盘鲎或其他教育机构的学位绒 雁书两使用过的材料。与我一同工作的阐志对本磷究所傲的任何贡献均已在论文中终了龌确戆说明并表示了谢意。学位论文作者签名；桌争锑签字日期：姆年g 月谤秘学位论文版权使用授权书本学位论文俸者完全了解美邈盘茎毒关保蟹、佼震学篷论文黪筑定。将授权鑫莲盍茎可淤将学袋论文魏惫部裁整分内褰缡入有关数箨瘁逡孬捻索，并采用影印、缩繇或扫搓等复涮警段保存、汇编玟供查阕窥僭蠲。弼豢学校向国家有关部门或辊构送交论文的麓印件和磁盘。( 保密的学位论文在解密盾适用本授权说明)学位论文作者签名：榔签字目麓：擎月掰7 目才j 移露76舞事霄嘛，名蘩签基p n p师字导签第一帮翦富1 。1 孽l 卷第蠢蓊富生物医用弹性体在农娩、海遮照、嫩物医学等许多领域有蓿广泛的艨藤，尤箕在生物医学方嚣豹心敷鸷瘸派疗、剑翻愈合、整形夕 辩、药物释放翻缎竣工糗等方西都具有很大的潜力( 1 删。生物体中纲骢为其蘩率单元，翱溉憩分泌出特蠢熬细腿辨纂艨( e c m s ) 。| 藏靠怒蛋鑫藤j f 嚣糖胺聚糖( g a g s ) 构楚靛种梁软、肖韧性鞠弹性熬物理鞠亿学交联嬲络。缎骢和e c m s 组娥一个物矮、憨爨和信息传递豹开放体系，构成要素闻存在多重作用暖裰为许多巍裙医学酌装谶跫被移植至天体巍繇城鹣动力学繇壤中，生魏鞭翔瓣料撼入镕肉将超人工绷艨岁 基质熬俸用，热秘扶缀成、结构及箕沩髓上傍e c m s 楚袋物材瓣鬻缝熊傀需解浃豹秘学闽遂。熏物材料穰檀入体内爱就缝在一个力学动态垮璞巾，穆禳秘必须熬够维持磐歇各耱各样黪变形巾恢复过来，丽不给周围的缀织带采力学裁激。在圣午多情况下，移裰物的母体程支絮最好怒囊生秘医臻弹瞧髂肇或，这些聚套物豹毂矮裁好豫缨腿终的母体，一耪黎软、坚韧、有弹性的蛋囱酶网络，可强绘组织和器官掇供力学上的稳定釉结构上的完熬。一种梁软的生物医用弹性体可以很快地从棚对较大的变形中恢复过来，劳噩露盏予缀挎移入器富豹鑫鸯动艉，褥不会鲶毒圭带来力学粼激。嚣耱其蠢蒙乳骏，聚羟基乙酸，聚二飘杂环融酮棼很少的几种被医药管理部门貔准穗子赣寐。霾魏耩究窥开发釜耱榻容彀蹇好瓣箨弹毪蘩黪送弱瓣辩燕鬃物材料发展的一个重要方内f 确l 。1 。2 篷糖鼷蠲弹性体辩国内羚聚究瓣状煞貔嚣掰弹往薅霹戳分为鼹太类，鬻辩解弹毪侮髑苓霉簿瓣洋经髂。生物医用不可降瓣弹性钵巾比较蠢代表髅的是聚氨酯( p u ) 。鼹煎，p u 融在组织工程的各个领域，如垒入工心靛及入工心膝辅劲装羲、人工斑篱、入工皮肤、介入诊疗导管、人工关带、人工软骨、生物粘接剂、神经导管、控制释艘载体，褥至l 广泛魏疲弼。p u 戆在这么多方甏瘦蠲，蹩嚣巍窀爨蠢夔好豹缀织相容性和血波相容性，商拉伸强度和晰袈伸长举，良好的耐磨损、抗献糖睦熊t瓣涤麓，黎承解往，露镦生物，容荽袋鍪l 热乏，毪熊鼙控等臻磐熬蛙貔。藜鬻髓害疆_ _ * 糌饕 潮鼢i 鞴 辫羲赣基 工垂驻，赣嘉轴哺确晒e黼 黜抛l爵藩藏凝蒜三囊善、天工垂藏聂蒜羹齄麓羹羚貅晦珊黼撙枷拜n 0辩批、挂舯、撸堆撩羹 t 心嚣、赣器， 工童警鞭柙融耳gp 黼蹦焉t 譬烈彗蝴拱瑞潍辨。蒋墓袋壤 工心鼍、舟 话帮尊聱、 糕精群群翻弭- 睇辩赫葚c* 斑勰簿藏撩群舟 羲疗荨警，童裹遘辑嚣表i - i 几种商晶化嫩炽z 程用累氨黼的组成及应用密予不对降簿弹毪体在髂海魑僚性材瓣，无法蠢勰劳解，与之穗院，耐辩解鼹蠖撼精蠢凭甏手寒取鑫熬谯势。鞋赣，疯惩予缀竣王程鞍缝织蟹复鳃胃释解弹谯簿糕失蘩蠢三类： 给捌为1 号，3 嚼+ 7 麟嬲8 号榉磊拦苁一，|，f匹习菇二章爨黪鼹台戏，表征秘簿解性糍磅究2 3 5 产撩酶压缩健麓分析通滟测试得出样品的愿缩曲线，曲线的非绒燃特征表现出明显的漪弹性。从图2 - 8 中1 号和5 号样品的雕缩曲线可以看出两种样品的可压缩距离不同，样品1 豹扬菠模整6 ，7 5m p a ，样晶5 糖氏模量8 1 0m 欺。毽为5 号样品的交联程度要太予1 号样菇，鬟驻撵蘸麓弹鳇模量是篷羞交联程度懿增蠡露臻热懿。图2 - 81 号和5 号样品的聪缩曲线2 3 。鑫瀵态接麓角努蓊动懑按触角数据可以反映材料表面亲水性的大小，动态接触角趟小，说明材料的亲水性越好。一般来说，潦水性会直接影响刹细胞的黏附情况。接触角数据麴表2 穆。盎接徽惫鼗蕹胃爨看爨，聚鼗撵往髂簿动态接熬建在6 萨左寿，褒弱璺瑗亲裹性。由腻结论可知，弹性体液筒形成了氢键；喊x 鬻s 结论可知，弹憔体表面存在亲水的羟嫠。在亲水性基闭和氯键的影响下，尽管弹性体表面存在黼撼，但是总体土，弹憷体表嚣呈现亲水性。f n o 世o u第二章聚酯的合成，表征和降解性能研究2 3 7 降解失重分析图2 9 是7 号产物分别在水和酶溶液中的失重比，其他产物在水和酶溶液中的失重规律与7 号产物基本一致。通过对比可以看出，产物在水中降解极其缓慢，1 2 0 h 降解还不到1 。而在酶溶液中，产物的失重较为迅速，7 2 h 降解1 4 4 。降解1 2 0 h 后，含有降解产物的水的p h 值呈弱酸性，对产物的降解起促进作用，因此，随时间的增加，产物在水中降解速率有变大的趋势。对于酶溶液，降解2 0 h 以后，降解溶液中原料单体的浓度变大，起到了抑制反应进一步进行的作用，弗可能对对酶的催化能力产生了影响，这使降解速率有变小的趋势。在表2 1 0 中我们对比了不同产物在酶催化作用下的降解情况。在降解2 0 h后，交联程度大的样品降解率大于交联程度小的样品，这可能是因为弹性体内部有序结构影响了其降解能力。4 0第二章聚酯的合成，表征和降解性能研究图2 - 97 号样品分别在水和酶溶液中的失重比率曲线( a ) 为7 号样品在酶催化作用下的失重比率曲线( b ) 为7 号样品在水中的失重比率曲线表2 1 0 不同配比聚酯在酶溶液中的失重比率( )弋151 01 52 。7 2_ _ p _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ - _ - _ _ _ _ - _ - _ _ _ _ _ _ 一10 1 40 0 82 6 52 9 83 9 96 1 030 8 31 2 32 0 43 5 52 6 61 4 - 0 750 6 81 2 51 5 06 4 65 6 71 2 7 672 7 06 8 71 0 7 21 1 6 51 1 8 01 4 4 12 3 8s e m 分析对降解前后的弹性体表面进行观察，s e m 照片如图2 - 1 0 所示a 经过酶降解7 2 小时后( 失重约1 5 ) ，材料的表面由平整变得凹凸不平。第二章聚酯的合成，表征和降解性能研究表面放大1 0 0 0 倍表面放大2 0 0 0 倍图2 - 1 0 降解前后7 号产物表面的s e m 照片2 3 9 降解前后样品的x p s 分析用x p s 数据来分析降解前后产物表面的元素组成及不用化学状态元素的组成的变化，x p s 数据如表2 1 1 和表2 1 2 。降解前后样品的元素组成及元素化学状态的种类没有变化，但是不用化学状态元素的组成有一定变化，这说明降解对样品表面有一定的影响。随着降解过程的进行，样品表面的c 含量明显下降，亚甲基状态的c 含量也出现下降，产生这种情况的原因可能如下，降解作用使酯基转变为羧基和羟基，使o 的数目增加。第二章聚酯的合成，寝征和降解性能研究表2 - 1 1 簿瓣蘩痿絮灏袭嚣元素吾羚含量表2 1 2 降解前餍聚酯袋简党索化学状态百分含量7 6 。8 67 氇娃2 毒7 2 。7 77 & 9 57 4 3 71 2 8 71 7 7 4主巍3 】1 8 勰1 2 3 81 3 8 71 0 2 71 2 。1 2 。4 58 8 51o 6 71 1 7 54 1 6 54 3 。秘毒z 9 94 2 4 03 8 9 03 1 5 35 8 3 55 6 4 05 2 l5 7 。6 1 1 06 8 4 72 4 小结本文介绍了一种以癸- - 酸，乙二醇和甘油为原料合成新型可降解脂肪族聚臁的方法，并利用红外光谱( i i d 、光电予熊谱( x p s ) 、示差扫攒量热法( d s c ) 、x魅线麓瓣( x r d ) 和动态接融受测试，锋方法瓣聚穗戆犍囊送行了磅究。j c 季不阏熬魄懿癸淫钵送嚣了生物终鼹试验。滚铎瞧抟酶毽伍箨鼹失重试验，弹蠖终零辩解失藿试验，兔电子能谱帮环壤扛攒滚镜浆熬豹降解性能进行镪步研究。褥爨戳一，搀一甜啪lll777第二章聚酯熬会残，袭薤释酶勰性戆谤究下研究结果：端基分车蠢法熬结果表明，癸二酸乙二簿鹣比值从2 ，o 降低到1 5 的过程中，预聚体的数均分子量随酸醇院的减小丽增大，聚酯的焚联度变小。示差扫描凝热分析和x 射线衍射结聚表明，聚酯的交联度越大，其微观结构形戚有痔绥稳豹戆力蓑越蓑。动态接触角测试证明了产物具有良好的亲农健，聚醅表面存程羟基接触角5 5 6 5 。力学测试辍示产兹表瑗鹚典墼豹亵弹性，著旦| 9 蠹骜缀鹳中癸二羧，乙二醇的比值增加，产物的弹性模豢蟹增加趋势。弹性体具有岚好的生物降解能力，在去离子水中降解极缓慢而在猪胰脂肪酶镶纯臻蠲下终瓣速瘦壤浃。瞧3 7 9 c f 在会猿簇疆黪酶熬磷酸缓冲溶泼里7 2 h 失熬率在6 1 1 4 4 之间。随着原料中癸二鳃射乙二醇的比值增加，弹蠛体的降解能力有增强的趋势。第三襞弹性体的生物糨容健试验3 1 引言第兰章弹性体於生物毒性和相窭性试验生物零季瓣熬毒佳溅定蹩生秘耪餐豹生物穗蜜瞧译份中魏重要遗容，缝测蕊缀粜直接袭骧生物材料对搬命有机体产生的作用和影响，并能确保嫩妨材料使用的安全髅。缅胞毒往试验麓通遥细胞培养技术，涌宠生翡率孝科或其澄提液辩细臆溶解( 细胞死亡) ，抑制细胞生长和其他毒性作用。对于材料生物相容性的评价往雒着蕤予缀潍熬形态与数爨，遴i 熏缡藏影态静改交秘数爨瓣增减獒躲誊| 秘鹣缨藏橇容性。常阁的方法有琼脂覆盖法1 1 0 2 d 删、滤过扩散法等间接法和m t t 法p 0 4 】、细脆培养法等蠢接法。我们采用了琼脂覆麓法对不周配比的聚酯进行了绷胞毒性试验，采用m t r法对不阐配跑的聚酯避行了细胞裙容健试验。3 。2 实验部分3 2 1 试验药品癸二酸：分析纯，天津市大茂化学仪器供藏蛄，分子量2 0 2 ，2 5 ；乙二簿：分辑缝，必滓枣纯学试剂六厂；甘油：分橱纯，天津市化学试荆六厂；碳黢氢钠：分析纯，天津带科威公镯；i , n 9 烟您拣：弓| 蜜枣毽秘学鲵癌毒磷究所，培养液：m e m ( u s 舢的水溶液，食1 5 胎牛血清，消化液为o 2 5 的胰酶( t r y p s i n ) ，予3 7 0 c5 c 0 2 秃菝培养臻( f o r m as c i e n t i f i c , u s a ) 内焙葵；其它试裁均必国产分辑纯。3 2 2 琼脂覆盖法3 2 。2 。 榜辩潮备1 。试誊| 浸提波分别称取1 号和4 芍样品，于1 2 1 。c 灭菌3 0 分钟，分别加入2 0 m l 培养液，于3 7 c 浸瓣2 4 ，l 、薅，捷羯对分剃谖节p h 擅到6 8 - 7 0 ( 1 号初娥p h 骥为5 5 ，4号初始p h 值为6 5 ) 。第三章弹性体的生物相容性试验2 试材样品将阴性对照材料、阳性对照材料、已灭菌的滤纸冲成1 0 0m m 的圆片，备用。3 2 2 2 试验方法1 制备单层细胞平皿用对数生长期的细胞，经消化后，制成3 x 1 0 5 个7 m l 的细胞悬液，每只平皿( 直径9 0m m ) 加1 0 m l ，每个试验材料设4 个平皿。置3 7 * c 5 c 0 2 无菌培养箱培养2 4 小时，制成融合而不致密的单层细胞。2 制备m e ma g a r 混合平皿将单层细胞平皿中的培养液取出，再分别加入m e m a g a r 混合培养基，每皿1 0 m l ，待其凝固。3 试样放置每只平皿放置1 个阴性对照材料，1 个阳性对照材料( 经d o p 处理的聚氯乙烯片) ，2 个试验材料( 吸收0 1m l 的滤纸片) ，置3 7 c 下5 c 0 2 无菌培养箱培养2 4 小时。4 中性红活体染色将各平皿中的试样取出，每皿加入1 中性红染液1 0m l ，在避光的情况下染色3 0 分钟，最后评定结果。3 2 3m t t 法3 2 3 1 材料制备分别取1 号和4 号样品平铺于4 8 孔板底部，灭菌后，分别调节p h 值到6 8 7 0( 1 号初始p h 值为5 5 ，4e s , n 始p h 值为6 5 ) 。其阴性对照为浸提介质。3 2 3 2 试验方法1 制备细胞孔板用对数生长期的细胞，经消化后制成2 5 x 1 0 3 + m l 的细胞悬液，采用4 8 孔板，每孔加l m l ，阴性对照和每个试验材料分别设3 个平行孔。置3 7 c t 5 c 0 2无菌培养箱培养。2 四唑盐( m r r ) 染色第三黎弹性薄弱生物稳容性试验培器2 4 h 帮4 8 h 嚣，每寻0 热入2 0 0 p l 质量浓糜为5 9 l 静m 玎溶液，继续培养4 h 届辞去孔内液体，加入2 0 0 “1d m s o ，置振荡嚣上振荡1 0 m i n ，程酶标仪测定吸收值，计算相对粘附率。3 。3 结果与讨论3 。3 。 琼脂覆盖法细胞海性试验采用i s 0 1 0 9 9 3 。5 的标准f 1 0 5 1 ，毒性的大小以反应指标r 来衡量，r ：z l ，z 为区域指标，与细臆的脱色带大小有关；l 为溶解指标，与带内细胞豹溶解露分率有关。熹漆灭蓊会导致耱辩豹降鼯速度太夫燕瓷，导羧秘糕爨毪琵产生变德，毽魏应先调解材料表露p h 值。囊物海性试验结果怒表3 - 1 。根据评定的标准，调节p h 值后的4 号材料试验结果同阴性对照，为0 级，表明无细胞毒性；调节p h 值脑的l 号材料样懿下商细胞脱色，但只局限在样品下，舞1 缀，囊襻祷台蠡箍，表麓嚣缨庭毒毪。琼滕覆盏法结栗证爨穗料及糖瓣孛存在懿硪滚蠢酶耪震无缨藏毒毪t第三章弹性体的生物相窖性试验阴性对照8样品下细胞彤态良好，均无脱色现象；0 0细胞无裂解、溶解现象阳性对照8样品下缁藏均驻色，脱色环m ；魏毽送肉缓稳这蘩4 0 溶解未调节p h 值的1 号样品( p h = 5 5 )未调节p h 值的4 号样品( p h = 6 5 )调节p 珏值的4 号撵晶( 辩l = 6 8 )调节陋值的4 号样品( p h = 6 8 )8样晶下细服形态不完整，全部脱色；1 2细胞有6 0 圃缩，有2 0 裂解、溶解现象8样品下细胞形态完整，有4 0 脱色现象；细胞有极少缀嘲缩，但无裂解、溶解现象8样蕊下绷臌形杰完整，霄矧整色现象；i 0缩臆鸯少爨巍缭，毽罴爱解、溶解瑷象8样品下绷臌澎态完整，无脱色现象细胞冤裂解、溶解现象，结果同阴性对照筇三章弹性体的生物相容性试验1 号样品4 号样品阴性对照图3 一l 细胞毒性试验中细胞生长状况第三章弹性体的生物相容性试验3 。3 ，2m t t 法细胞糕附的情况以裙对增楚零采葳映，桶对增继率计算方法如下。鞠对堰薤率=。3 。j s。2 。磐一o。j 。a s0 d o试样潦液灼嚷收藏阴性溶液的吸收值l 公式( 3 + 1 阴性鼬媳俜娉壤葵2 毒h培葬4 辐图3 - 2 ：培养2 4 h ，4 融爝对照材料，1 弩样晶靴4 号辑品的o d 值第三章弹性体的擞物相容性试验表3 - 2 m t r 法试验缝豢( 调节p h 僮蠹)m t t 测试数据见图3 2 和表3 2 所示。相对于阴性对照材料，产物对细胞生长脊轻微的影响，而且细胞的培养时间越长，产物对细胞增殖的影响越大。1 号榉懿院4 号样品对细魏增殖的影响硌大。砖予疆黪蔟聚蘸，羹i p l l a 、p d l l a 、p l g a 等，毒| 辩熬舞簿可麓是对缨藏黛长产生捧毒l 终瘸静主要簇困。这整亳孝鹣静辫解产物大多为嚣酸或乙二醇酸，尽篱降解产物一般都可以被吸收，但是当麟部浓度过高时还是会造成局音s p 珏壤下降，从而对细胞的生长产生影响 t 0 6 l 。对于1 号和4 号样品，降解产物主要是癸二酸，己= 醇和甘油，其中癸二酸会导致环境的p h 值下降，影响细胞的生长。样品的相对增殖率均在9 0 以上，根据评定标准均为1 级，按i s 0 t c l 9 4标猴规定，0 级至1 级为合格。总体上说，产物具有良好的生物相容性。这怒网为，褶对于其他酯类，例如聚乳酸，产物盼淡蕊存在大量羟基，亲水性好，有利予缁溅熬嚣斑与生长。3 。4 小续馁用琼脂覆盏法对聚酯豹绸您毒拣逡杼了译价，使用m 翻蕊验法逶避l 9 2 9小鼠成纤维细胞对聚酯的细胞相容性避褥了评估。得到以下结论：琼脂覆盖法的测试结果证明材料及材料中存在的可溶出的物质无细胞毒性。m t t 测试结果表明，聚酯材料对镑浓度的l 9 2 9 小鼠成纤维细胞的生长束产嫩影响，说明聚酯材料基本符合生物体_ 陂用的要求。第嚣章聚穗豹表萄致能第豳耄聚醮酶表面改性4 ， 引客器黪族蒙鬃基在生秘医学领壤发挥蓑重要熬律灞。霞生蘩薅繇麓中，菇壁缅胞与德入材料的相互作用褰舔上是细胞膜表蕊受体与细胞外生耨槠拳 所能提供的相成粼体之间的相互间分予识别，产生特异性相互作用。当植入材料进入体内，细胞腆袋面的受体积极寻找与之接触的材料衮黼所能提供的信母，以区别所接驻耪辩楚是髂或舅髂，因拙深入理解材料表面与缨稳挺互终翅并遴孝i ：t 表露改蛙是赣藤窿趣糖精设量 鹣关键。为了镬疆蕊蓑蘩醢鄹予缨藏嚣爨辫露镡震，难簿缝胞表型，分化状态与功髓表这，霄必要对其避萼亍袭瑟改性，垒褥材料静表礞改性是生物聪用材料发展的关键闻越之一。在本文中，我们用明胶遇斌截留法来对脂肪族浆酯进行表面改性，并通过光毫子怒谱翻动态接魅是对改瞧薅熬聚醒进行了袭镊。疆驳避羧琢兹帮努变挂产物，我酵获原静三撩蕤镑褥基爱破嚣戚了擎一匏线性分予。内予明胶具有良好的辙物相容性，无抗藤饿并且价格低廉，所以广泛应用于生物材料的表面改性。截溺法 1 辨1 嘲是一种物壤处骥方法。首先将材料浸入溶剂体系，材料将会在雾嚣上笈生漆瓢，分子离敷交大，裁予霾定垒匏潘健分子。臻荻势予裁会避a 鞑攀 表露髂褥的分子阕藩，再遥j 建释溶舞l 俸系处毽枣孝精使其退溶藏，滋入翁疆胶分子就会被阉定在材料表面。此方法的优点是对木于料强度的影响小。嘲4 - 1 显示了在材料表糊固定明胶的过程。第捌章聚酯的表瑟改性_ _ 删。_ 洛账聚隧分手豹弼终| 砉校。溶簌藤聚蘸分子豹圈络络麴浸入明胶水端液溪曝黢分手被载鬻到溺终然构枣明藏分子穿插翔聚季分子豹阙络缝构孛图4 - l 截流法固定睹胶示意蹦4 2 实验部分4 。2 。1 试骏祷品癸二酸：分携缝，天津泰大羧纯学饺嚣供应蛞，分子鲞2 0 2 。2 5 ；乙二醇：分析纯，天津市化学试剂六厂；甘油：分析纯，天津市化学试剂六厂；无承乙懿：分辑纯，天津大学辩藏公司；朝胶：美黼s i g m a 公司；其它试剂均为国产分析纯。4 。2 2 弹性体的改性将弹性髂援乙醇充分浸泡4 8 h 菇毅基，在3 5 c 下月2 骥胶永溶滚浸泡2 4 h ，最后藤去离予水冲洗，真空于艨。4 2 3 改性样品的x p s 光电子能谱测试将改性的弹性体在p e r k i ne l m e r 5 6 0 0 型光电子能谱仪上进行x p s 光电子能5 3釜第四牵聚酯的表蠢改性落测试，激发源受醚g 磁，努掇溪辍为0 。8 r a m 2 ，囊空废隽2 x l o - t p a ，兹彀锭移校正菇c l s = 2 8 5 0 e v 。4 2 4 改性样品的动态接触角测试2 4 。c 下将改性样品在d a t a p h y s i c sd c a t 2 1 仪器上测定动态接触角。4 3 结果与讨论4 3 1 改性样品的x p s 光电子能谱分析薯5 峙檬蠡波髓嚣5 号样品图4 _ 25 蛩弹饿体改性前后x p s 谱图第爨牵黎鹣豹表瓣馥链从x p s 谤强可戬赣感，洙改蛙麓潞毪褡谂阐中只有2 8 5 e v 晌c 辩5 3 2 e v 魏o 两种元索，改性后在4 0 0 e v 增加了n 元素的特征峰，其含量为1 6 。出予明羧分予禽鸯k 元素，嚣藏n 嚣爨农襻瀑裳嚣瓣感凌，涯饔凌黢分予猿实猩在予弹性体裁谣。4 。3 + 2 魏性耩鑫蓊翡豢攘簸舞蒸试努凝亵4 * 1 潋性样品的动态接触缃数据对比鞠蔽怒辨亲永性较强的趱分予辛孝料，识粕肖很麓的接触角( 撇。) 遮釉反鬻鬻象怒蠹予臻黢表瑟魏袋拳熬谣窆淘辩秘裁袭瑟蠹灏掰导致静辩粥。漆4 - 1 鼗豢纛嚣，魏遴煮瘸显交孛，嚣邋霸纂零零燮，攘融受擎筠蓬臻委下酶，这谖黉镬薅赞胶改糕畿大大增强了弹髅髂褒瑟酶奈承褴。4 。4 夺绩农髑嘲黢通过截留涤卷辩麟脑族黎黼进行淤掰敬性，并通避淹墩予始漤鞫韵褰接皴麓辩滚囊嚣黧聚鼯邋褥了表摄，露戮鞍下缭论；必嘏予稳谱结果最深辩霞素袭释熬表露搿联，这证臻暖蔽耱予确囊被溺囊在聚黼弹性体表面。动漆接触建结果最霹泼幔最的聚懿弹性体淡诞豢嫩性增强，对比敬性翦露，羧辍怒下降了1 5 - 2 0 。全文结论全文结论本文介绍了一种以癸二酸，乙二醇和甘油为原料合成新型可降解脂肪族聚酯的方法。我们首先利用红外光谱( i r ) 、光电子能谱( x p s ) 、示差扫描量热法( d s c ) 、x 射线衍射( x r d ) ，扫描电镜( s e m ) 和动态接触角测试等方法对聚酯的性质进行了研究，通过降解试验对聚酯的降解性能进行了测试，然后使用琼脂覆盖法对聚酯的细胞毒性进行了评价，使用m i t 试验法通过l 9 2 9 小鼠成纤维细胞对聚酯的细胞相容性进行了评估，最后用明胶通过截留法来对脂肪族聚酯进行表面修饰。主要得出以下结论：1 聚酯的力学性能表现出典型的高弹性；聚酯具有良好的亲水性，接触角5 5 6 5 0 。2 原料中癸二酸乙二醇的比值增加，预聚体的数均分子量减小，聚酯的交联度增加，聚酯的性质也有变化。具体表现如下：随着原料中癸二酸l z 醇的比值增加，产物的弹性模量呈增加趋势，微观结构由局部有序向无序转变。3 弹性体具有良好的生物降解能力，在去离子水中降解极缓慢而在猪胰脂肪酶催化作用下降解速度很快，在3 7 9 c 下在含猪胰脂肪酶的磷酸缓冲溶液里7 2 h 失重率在6 1 1 4 4 之间。随着原料中癸二酸7 , - - 醇的比值增加，弹性体的降解能力有增强的趋势。4 琼脂覆盖法的测试结果为0 - 1 级，证明材料及材料中存在的可溶出的物质无细胞毒性。5 m t t 试验结果表明，聚酯材料对各浓度的l 9 2 9 小鼠成纤维细胞生长未产生明显的影响，说明聚酯材料基本符合生物体应用的要求。6 在用明胶通过截留法来对脂肪族聚酯进行表面修饰，得到以下结论：通过截留法明胶分子确实被固定在弹性体表面。改性后的聚酯表面亲水性增强，对比改性前后，接触角下降了1 5 2 0 。参考文献参考文献f l jd a v i dpm ，s i m o nfw , b i o c h e me n gj ，2 0 0 3 ，1 6 ( 妨：9 0 l 衢翔g o d b o l es ，c o t es ，l a t k a rm ，e t 哇b i o r c s o u r c et e c h n o l ，2 0 0 3 ，8 6 f l ：3 3 - 3 7f 3 】m i d d l e t o njc ，t i p t o na ，b i o m a t e r i a l s ，2 0 0 0 , 2 1 ( 2 3 ) ：2 3 3 5 2 3 4 6【4 】4w a n gs ，w a naca ，l e o n gkw ，b i o m a t e r i a l s ，2 0 0 1 ，2 2 ( 1 0 ) ：1 1 5 7 11 6 9【5 】f r e i e rt k u n z ec ，n i s c h a ncb i o m a t e r i a l s ，2 0 0 2 ，2 3 ( 1 3 ) ：2 6 4 9 - 2 6 5 7f 6 】n i o l ess a m p s o nm i l a nm r k s i c h , e ta l ，p a n s 2 0 0 0 , 9 8 ：1 2 8 7 0 1 2 8 7 6滋努l 潦德，淀峰，孛国工程耱擎，2 0 0 0 , 2 ( 6 ) ：1 6 - 2 0【8 】l e n d l e i na , l _ a n g e rr ，s c i e n c e ，2 0 0 2 ，2 6 9 ( 5 5 7 3 ) ：1 6 7 3 - 1 6 7 6f 9 1s a u v a g em ，r l i n g g a s i sn ，m a n d e tc ，e ta l ，c e l lt i s s u er e s ，1 9 9 8 , 2 9 i ( 2 ) ：3 0 5 - 3 1 4【1 0 班pxb r o o k eb ，d a v i sec ，e ta l ，n a t u r e ，1 9 9 8 ，3 9 3 ( 6 6 8 2 ) ：2 7 6 或鳓f 1 1 】m e c h a mr p , d a v i se c ，e l a s t i cf i b e rs t r u c t u r ea n da s s e m b l y , i 珏：y u r c h e n k op d ，b i r kd e ，m e c h a mr p s ) e x t m c e l l u l a rm a t r i xa s s e m b l ya n ds t r u c t u r e ，a c a d e m i cp r e s s ，s a nd i e g o ，u s a , 1 9 9 4 ，2 8 1 3 1 4【1 2 l a n s i n g a i , r o s e n t h a lt b ，a l e xm ，e ta l ，a n a tr e c , 1 9 5 2 , 1 1 4 ：5 5 5 5 7 5f 1 3 】r a s m u s s e nb l , b m e n g e re ，s a n d b e r g 糟，a n a lb i o c h e m ，1 9 7 5 ，6 4 ：2 5 9 5 - 2 5 9 9 1 4 1j o h nr ，t h o m a s3 ，b i o c h e m3 ，1 9 7 2 ，1 2 7 ：2 6 1 - 2 6 9f 1 5 w fd a a m e n ，th a f m a n s , v e e r k a m pj 臻e ta l ，b i o m a t e f i a l s ，2 0 0 1 ( 2 2 ) ：1 9 9 7 2 0 0 5f 1 6 n a g a r s e k a r 气g h a n d e h a r ih ，jd r u g t a r g e t i n g ，1 9 9 9 , 7 ：1 1 1 7f 1 7 】w r i g h ter ，c o n f i c e l l ovpa d v a n c e dd r u gd e l i v e r yr e v i e w s ，2 0 0 2 ，5 4 ( 8 ) ：1 0 5 7 - 1 0 6 2【1 8 g h a n d e h a r ih ，c a p p e l l ojp h a r mr e s ，1 9 9 8 ，1 5 ( 6 ) ：8 1 3 - 8 2 0 1 9 】e i s e l t 只l e ek ym o o nd m a c r o m o l e c u l e s ，1 9 9 9 , 3 2 ：5 5 6 1 - 5 5 6 6【2 翻g a c e s a 襞c a r b o h y d rp o t y m ，1 9 8 8 ，8 ：1 6 1 1 6 2【2 1 g o m b o t zwr , w e es 致a d vd r u gd e l i vr e v , 1 9 9 8 , 3 1 ：2 6 7 2 8 5f 2 2 】f o n s t e rs ，a n t o n i e t t a d vm a s t e r , 1 9 9 8 ，1 0 ：1 9 5 - 2 1 72 3 】张键，张黎弱，李卓美，功熊嵩分子学投，1 9 9 9 ，t 2 ( 1 ) ：8 8 - - 9 6 s 7蓼考文献【2 4 m o l i n a 毛l im ，m a r t i n e xmb ，e a l ，b i o m a t e r i a l s ，2 0 0 1 ，2 2 ：3 6 3 - 3 6 9【2 5 y o k o y a m af ，m a s s d al ，s h i m a m u r ak ，e ta l ，c o l l o i dp o l y ms c i ，1 9 8 6 ，2 6 4 ：5 9 5 6 0 l【2 6 任建敏，邹全明，王缚鲲等，第三军医大学学报，2 0 0 2 ，2 4 ( 8 ) ：9 9 5 。9 9 9【2 7 程玲妹，徐若璞，黄华惠等，合戚化学，1 9 9 4 ，2 ( 1 ) ：7 0 7 5【2 8 s a i t on ，o k a d at ，t o b as ，e ta l ，j o u r n a lo fb i o m e d i c a lm a t e r i a l sr e a s e a r c h 1 9 9 9 ，4 7 ( 1 ) ：1 0 4 1 1 2f 2 9 陈文娜，杨建，王身国等，高分子学报，2 0 0 2 ，5 ：6 9 5 - 7 0 1 3 0 1 蔡晴，受建中，王身匿等，菇分予学报，1 9 9 9 ，6 ：7 6 1 - - 7 6 7f 3 1 吴羲，兹工瑟墅毒孝褥，2 0 0 2 ，2 s ( i 1 ) ：2 2 - 2 5【3 2 y f 雅波，恁工薮鍪穗瓣，1 9 9 7 ，国：1 3 1 9【3 3 c a t a n d r e l l i王i m m i r z ib ，m a l i n c o n i c om ，e ta l ，p o l y m e r ,2 0 0 0 ，4 1 ( 2 2 ) ：8 0 2 7 - 8 0 3 4f 3 4 】刘建国，徐执扬，马卫华蛰，骨与关节损伤杂志，2 0 0 1 ，1 6 ( 5 ) ：3 5 5 。3 5 9【3 5 1 崔树森，徐莘香，尹维田簿，囱求恩医药大学学报，2 0 0 0 ，2 6 ( 1 ) ：2 0 2 6【3 6 w o og l y ，m i t t e l m a nm w ，s a n t e r r ej p ，b i o m a t e r i a l s ，2 0 0 0 ，2 1 ( 1 2 ) ：1 2 3 5 - 1 2 4 1【3 7 s a e za ，g u z m a nm ，m o l p e c e r e s 是e ta l ，e u r o p e a nj o u m a lo fp h a r m a c e u t i c sa n db i o p h a r m a c e u t i c s ，2 0 0 0 , 5 0 i 3 ) ：3 7 9 3 8 6警鼙矗y 珏，c h ocgj o u r n a lo f a p p l i e dp o l y m e rs c i e n c e ，2 0 0 1 ，7 9 ：2 0 6 7 - 2 0 7 2 3 9 m o n t a u d oqr i z z a r e u i 毽p o l y m e rd e g r a d a t i o na n ds t a b i l i t y , 2 0 0 0 ，7 0 ：3 0 5 - 3 1 1f 4 0 m o c h i z u km ，m u k a i 毯y a m a d a 猕e t 越，m a c r o m o l e c u l e ，1 9 9 7 ，3 0 ：7 4 0 3 - 7 4 1 0【4 1 1 孙杰，谭惠敏，工程材料应用，2 0 0 4 ，3 2 ( 4 ) ：1 4 - 1 8【4 2 1 周瑾，李雪梅，吕春华等，嫩物技术通讯，2 0 0 3 ( 1 ) ：3 9 4 2【4 3 赵征，王勇志，曹小红等，食晶与发酵工业，2 0 0 1 ，9 ：3 8 , - 4 1【4 4 l e eske ta l ，jf e r m e n tb i o e n g ，1 9 9 5 ，8 0 ：1 9 5 - 2 0 0 4 5 彭立风，生物工程进展，1 9 9 9 ，1 9 ( 5 ) ：6 1 - 6 6【4 6 h eez h u orx l i ul j ，e ta l ，r e a c t i v ea n df u n c t i o n a lp o l y m e r , 2 0 0 1 ，4 7 ：1 5 3 - 1 5 9【4 7 l e o n gk 强m a ohqz h u orx ，e ta l , c h i nlp o l y ms c i ，1 9 9 3 , 2 5 ( 5 ) ：4 9 9 - 5 0 6 a s 禽开潮，辜仁蓬，波谱学杂惑，1 9 9 6 ，1 3 ( 5 ) ：4 1 7 - 4 2 3f 4 9 w a n gj ，m a ohq ，l e o n gkw ja mc h e ms o c , 2 0 0 1 ，1 2 3 0 8 ) ：9 4 8 0 9 4 8 95 8参鸯文献 5 0 l u t e n ) ，v b 1s t e e n i sj h , v a ns o m e r e nr ，e ta l ，3c o n t r o l l e dr e l e a s e ，2 0 0 3 ，8 9 ( 3 ) ：4 8 3 , - 4 9 0 5 1 w e im ，c h a n gj i l l ，y a hk p , c h i njb i o m e le n g ，1 9 9 9 , 1 8 ( 2 ) ：2 2 8 - 2 3 4f 5 2 e d l u n du ，a l b e r t s s o n ac ，s i n g hsk ，e ta l ，b i o m a t e r i a l s ，2 0 0 0 , 2 1 ：9 4 5 9 5 2【5 3 s c h a p p a c h e rm ，f a b r et ，m i n g o t a u daf ，e ta l ，b i o m a t e r i a l s ，2 0 0 1 ，2 2 ：2 8 4 9 - 2 8 5 4【5 4 z h ugx ，l i n gj ，s h e nzq ，p o l y m ，2 0 0 3 ，4 4 ：5 8 2 7 - 5 8 3 4【5 5 s h e nzo ，z h ugx ，l i n gj ，c h i njc h e m ，2 0 0 1 ，2 0 ：1 3 6 9 - 1 3 7 4【5 6 】c h e ngq w uq ，z h a oke ta l ，c h i n e s ejp o l y r ns c i ，2 0 0 0 ，1 8 ：3 8 9 3 9 6【5 7 】b y r o md , t i b t e c h ，1 9 8 7 , 5 ：2 4 6 2 5 0 5 8 e a t ans ，l ixr e t h w i s c hd 墨e a l ，jp o l y ms c ia 1 ，1 9 9 7 ，3 5 ( 1 1 ) ：2 2 2 1 2 2 2 8【5 9 】郑建隹，功戆性食瑟，蘧寨：孛嚣轻工簸窭叛 圭，1 9 9 5 ，2 9 0 - 2 9 4f 6 0 m o s e rga , m e l a c h l a nms ，c h e m o s p h e r e ，1 9 9 9 ，3 9 ( 9 ) ：1 5 1 3 1 5 1 9【6 l 】陈国强，吴琼，精细与专用化学晶，2 0 0 1 ，( 1 8 ) ：2 2 2 7【6 2 】p a