生物医学材料导论课资料第二章4节3次课.pptVIP

第二章 生物医学材料第 四 节 高分子生物医学材料 * * 一、高分子生物医学材料概述 二、生物惰性高分子材料 三、生物降解）高分子材料 四、生物活性高分子材料 五 、药用高分子材料 （三）聚酸酐 Polyanhydride 聚酸酐（PA）是单体通过酸酐键连接的聚合物，包括脂肪族聚酸酐、芳香 族聚酸酐、杂环聚酸酐、聚酰酸酐、聚酰胺酸酐、聚氨酯酸酐以及可交联 聚酸酐。 制备 ：开环聚合法和缩聚法（熔融缩聚和溶液缩聚） 熔融缩聚法更为常用，是首先将二元酸与过量乙酸酐反应生成混合 酸酐，再通过混合酸酐熔融缩聚，最后真空脱去乙酸酐得到高聚物 性质 ：PA主链上的酸酐键具有水不稳定性，能够水解成羧酸而导致PA降解。 PA的降解表现为表面溶蚀。 脂肪族聚酸酐降解速度很快，芳香族聚酸酐降解则需要较长时间。 应用：由于PA具有良好的生物相容性和生物可降解性，尤其是优异的表面 溶蚀性能，使PA在药物控制释放中得到了广泛的应用 (四）聚磷酸酯 Polyphosphate 聚磷酸酯是由二氯磷酸酯与二元醇类缩聚或由环状磷酸酯开环聚合制成 性质 ：生物相容性良好，作为药物载体或药物控制释放材料克服了天 然磷脂脂质体易被氧化、稳定性差的缺点。改变聚磷酸酯的含磷组分和 非磷组分的结构，改变聚合物的亲水性质、交联度以及带电荷性质，从 而调节聚合物的降解速率和药物释放速率。 应用：药物载体或药物定向控制释放材料 （五）聚碳酸酯 Polycarbonate 脂肪族聚碳酸酯(如三亚甲基碳酸酯开环得到的） 芳香族聚碳酸酯（2，2’-双（4-羟基苯基）丙烷聚碳酸酯 ） 性质 ：脂肪族聚碳酸酯水解能力强 芳香族聚碳酸酯具有高抗冲击强度并且质轻，在碱性及水介质中缓慢水解 应用：应用于手术缝合线、软组织修复和药物控制释放等领域； 可以作为中空纤维膜血液过滤器的壳体 。聚碳酸酯-聚氨酯作为新的抗凝血高分子材料可以作为长期植入物如全人工心脏的材料。 （六）聚磷腈 Polyphosphazenes 聚磷腈高分子的主链是由以单、双键交替连结的交替的氮、磷原子构成的,每一个磷原子上连有两个侧基 性质 ：具有良好的光、热稳定性、抗氧化性、和生物相容性、耐辐射,耐低温,可生物降解 应用：药物控释材料 聚磷腈有易水解的侧基存在时，偶磷氮键就不稳定，主链水解生成磷酸 和铵盐，同时释放出侧链基团。不同的侧基对主链的水解速度影响不同， 故可通过选择不同的侧基制备所需降解速度的聚磷腈聚合物。 （七）聚对二氧六环酮 Polydioxanone （PDS） 又称为聚1,4-二氧环己酮，或聚对二氧杂环己烷酮（PDO），可采用熔融、溶液和乳液聚合等方法制备。 开环聚合：在高纯氮保护下、由含有羟基的引发剂在催化剂作用下，引发二氧杂环己烷酮 性质 ：降解主要——水解，其降解产物与人体代谢产物相同，不会在机体内蓄积，在体内降解时间为120～240天，终产物大部分从呼吸道排出，少量从尿及粪便中排出。 相对分子量、结晶度、熔融温度是影响PDS在体内降解的主要因素 应用：制作各种尺寸的单丝手术缝合线 是目前骨折内固定材料最有前途的高分子聚合物之一 （八）聚原酸酯 Polyorthoester （POE） 具有非均相降解的高分子材料，是多元原酸或多元原酸酯与多元醇类在无水条件下缩合形成原酸酯键而制得的聚合物，为疏水性高分子。 POE Ⅰ 用无水2，2-二乙氧基四氢呋喃与二元醇在多磷酸作用下，脱去乙醇，缩合聚合制得。 制备条件较苛刻，需要较高的真空和时间加热。 POE Ⅱ 在酸催化条件下二元醇与双烯酮反应形成的缩醛聚合物。合成时，单体溶解在极性溶剂（如四氢呋喃）中，加入微量酸作催化剂，室温下迅速得到高分子量聚合物。聚合物的机械性能可以通过选择不同的二元醇来调控。 POE Ⅲ 通过原酸酯单体和三元醇单体之间的酯交换反应缩聚制备。所用原酸酯包括三甲基原乙酸酯，三乙基原乙酸酯；三元醇单体有直链的l,2,6-己三醇和环状的1,1,4-环己三甲醇等。反应以环己烷为溶剂、甲苯磺酸为催化剂在无水条件下进行。 性质 ： POE不溶解于水，在水溶液中也不发生溶胀，能够溶解于环已烷、四氢呋喃等有机溶剂。POE在碱性条件下稳定，在酸性条件下水解 非均相的“表面触蚀”，降解最终产物为水溶性的小分子，容易被生物体所代谢，因此POE具有良好的生物相容性，不引起有害的组织反应或全身反应。 应用：各种POE已用作药物载体 POEⅡ可应用于胰岛素自调式给药、短期给药和长期给药系统，POEⅢ用于氢化可的松、甲硝唑、5-氟尿嘧啶和丝裂霉素等的释放。通过加入酸性或