论文部分内容阅读
本文将三肽小分子的生物相容性和可体内降解性与聚氨酯低成本、原料简单易得、结构可设计等优点相结合,制备含有较高生物活性的三肽的聚氨酯材料。论文以苯丙氨酸和赖氨酸为α-氨基酸单元,采用活化酯二步法,合成了一种新型三肽衍生物(苯丙氨酸-赖氨酸乙酯-苯丙氨酸,PLP)。该合成路线简单,产率较高,且通过将苯丙氨酸单元替换为其他α-氨基酸,制得一系列三肽衍生物。随后将PLP作为聚氨酯弹性体的扩链剂引入到聚氨酯主链结构中,选用不同分子量的PCL为软段,HMDI为硬段,合成了三肽扩链的新型聚氨酯弹性体(PU-PLP),并系统的研究了其结构和性能的关系。HNMR和红外测试表明,合成的PLP和PU-PLP结构符合预期设计。FTIR,DCS和TGA测试结果表明,随着软段分子量的增加,聚氨酯的氢键作用减弱,相分离程度降低,玻璃化转变温度(Tg)降低,热稳定性提高等;HMDI型聚氨酯的Tg高于HDI型,但热稳定性不如HDI型;而PLP的引入,使得聚氨酯的氢键作用显著增强,Tg大于Lys和BDO扩链的聚氨酯,但热稳定性稍变差。亲水测试表明,PEG型聚氨酯的本体吸水率明显大于PCL型聚氨酯;PLP型聚氨酯本体亲水性能不如排列不规整的Lys型聚氨酯,而可能硬段在表面富集,酰胺键的亲水性显著提高了其表面亲水性能,水接触角明显小于Lys型聚氨酯。粘接强度测试表明,随着软段分子量的增加,PLP型聚氨酯相分离程度降低,均由界面破坏向本体破坏转变,其中PEG型由于醚键极性弱,粘接强度降低明显,而PCL型聚氨酯由于强极性的酯键,粘接强度略有下降,仍明显大于PEG型聚氨酯;PLP的引入,聚氨酯硬段含量变大,相分离程度提高,较低的分子量却有一个较高的粘接强度,明显提升了聚氨酯的粘接性能。细胞毒性测试表明,随着PCL分子量的增加,聚氨酯的生物相容性提高;对比BDO型聚氨酯,PU-PLP的PCL含量更低,而细胞存活率提高了10%,明显提高了聚氨酯的生物相容性。根据以上测试结果,该新型三肽衍生物PLP的引入,不仅提高了聚氨酯的生物相容性,而且得到了较强的粘接性能;根据实际应用的性能要求,可选择合适的PEG和PCL比例,软段分子量以及HMDI和HDI比例,可操作性强,初步展现出了生物粘合剂领域的潜在应用。