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《可降解形狀記憶聚氨酯的合成及其酶促降解研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要隨著新的治療理念的層層不窮，目前迫切需要將可降解性和功能性結(jié)合起來，開發(fā)出新一代的可降解植入材料，而具有形狀記憶效應(yīng)的可降解材料正是這樣一種很有應(yīng)用前景的植入材料。本文合成了三種可降解的形狀記憶聚氨酯材料，并對(duì)其在豬胰脂肪酶(PPL)溶液中的降解行為進(jìn)行了研究。首先分別以乙醇酸和D，三．乳酸為原料合成出乙交酯和丙交酯，通過傅立葉紅外光譜(FTIR)和氫核磁共振譜(1H．NMR)的分析，表明所合成的丙交酯和乙交酯均具有較高的純度；然后以乙交酯和丙交酯為原料、季戊四醇為引發(fā)劑、二丁基氧化錫為催化劑合成出數(shù)均分子量為10000、乙交酯含量為15wt％的星形丙交酯／乙交酯共聚物，
2、羥基滴定法和1H-NMR的分析結(jié)果表明合成出的產(chǎn)物符合預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，M。為8800左右，乙交酯含量為15．4州％；最后在辛酸亞錫的催化下，丙交酯，乙交酯共聚物分別與和異佛爾酮二異氰酸酯(mDI)、4，4’-亞甲基二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和三甲基己撐二異氰酸酯(TMDI)反應(yīng)，合成出三種具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚氨酯材料一mu、MPU和TPU，拉伸實(shí)驗(yàn)和循環(huán)熱機(jī)械實(shí)驗(yàn)表明三種材料勻具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和形狀記憶性能。通過考查材料在降解過程中重量、吸水率、溶脹度、凝膠含量以及機(jī)械性能的變化，研究了37℃下TPu材料在不同濃度PPL酶溶液中的降解行為，并利用ATR-FTIR分析了材料在降解
3、過程中表面性質(zhì)的變化，結(jié)果表明酶通過催化材料中酯鍵的斷裂促進(jìn)了材料的降解，且隨著酶濃度的增加，材料的降解速率會(huì)逐漸增大，當(dāng)達(dá)到一最大值后，材料的降解速率會(huì)逐漸下降。隨后基于材料降解速率與酶濃度的關(guān)系研究了本體系的降解動(dòng)力學(xué)，結(jié)果表明由于本降解體系的酶促反應(yīng)是一個(gè)非勻相反應(yīng)，有別于建立米氏方程的勻相酶反應(yīng)，所以導(dǎo)致降解速率與酶濃度的關(guān)系與米氏方程發(fā)生了偏離，因此我們選擇了一種非均相酶促反應(yīng)動(dòng)力方程對(duì)本降解體系進(jìn)行了分析，并得到了滿意的結(jié)果；最后根據(jù)對(duì)本降解體系的動(dòng)力學(xué)分析，探討了PPL酶在TPu降解過程中的作用機(jī)制：PPL酶對(duì)TPU材料的降解是通過兩步來完成的，即PPL酶通過其結(jié)合
4、區(qū)先吸附到材料的表面，然后在其催化區(qū)的作用下材料表面的分子鏈發(fā)生斷裂，最終導(dǎo)致材料的降解，同時(shí)也解釋了降解速率與酶濃度之間的關(guān)系，即高的酶濃度阻礙了酶催化區(qū)與材料表面高分子鏈的接觸，無法催化酯鍵的水解，導(dǎo)致了降解速率的降低。最后對(duì)比了三種可降解形狀記憶聚氨酯材料一口u、MPU和TPu在0．2mg／ml酶溶液中的降解情況，分析結(jié)果表明三種材料在酶的作用下分別出現(xiàn)了不同程度的降解，但各自的降解速率不同，其大小依次為：TPU>IPU>MPU。關(guān)鍵詞：形狀記憶效應(yīng)，聚氨酯，酶促降解，動(dòng)力學(xué)方程ABSTRACTWiththegrowingnumberofnoveltherapeuticco
5、ncepts，anewgenerationofbiodegradableimplantmaterialscombiningdegradability、^，ithmultifunctionalitiesisneededtobedeveloped．Thedegradablepolymerswithshape-memoryeffect躺consideredtobepotentialcandidatesforthenextgenerationofimplantmaterials．Inthisthesis，threekindsofdegradablepolyurethaneswithsha
6、pe-memoryeffectweresynthesized,andtheenzymaticdegradationbehaviorofthesepolymerswasstudiedusinglipasefromporcinepRncreas(PPU．Firstly,glycolideandD,L—lacfideweresynthesizedfromglyeolicacidandD，L—lacticacid，respectively．Thehi曲purityofglycolideandD,L—lactideWasaffirmedbyfouriertransforminfrared(
7、FTIR)spectrometryandprotonnuclearmagneticre$onRnco(1H-NMR)spectrometry．Then,astar-shapedoligof(D,L-lactide)一CO-glycolideJwithanumber-averagemolecularweights㈨)10000g．mol～andglycolidecontent15wt％WassynthesizedfxomD,L—lactideandglycolideusingpen
