聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)的相关研究

2025/8/12 10:47:10 作者:风华

概述

聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)又名聚对二氧环己酮(PPDO),是一种脂肪族聚酯,与其它脂肪族聚酯相同,聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)主链分子中的酯键结构使其具有优异的生物降解性能。同时,主链上醚键的存在,又赋予了聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)优良的柔韧性能[1]。

聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)性状图.jpg

利用差示扫描量热法,配带热台的偏光显微镜和X射线衍射研究了聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)的低温结晶行为。在不同结晶温度下的DSC曲线表明,聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)在加热熔融过程中均出现熔融再结晶现象,并且随着结晶温度的升高,熔融再结晶的温度升高及熔限变窄。在不同结晶温度下的POM照片呈现出清晰的Maltese消光十字和明暗相间的同心圆环,聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)熔融冷却结晶形成的是球晶。XRD结果显示,随着结晶温度的升高,结晶度增大[2]。

制备方法

文献报道了一种聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)的制备方法,包括如下步骤:

(1)将对二氧环己酮单体与辛酸亚锡催化剂混合,在真空下进行开环聚合反应;

(2)将反应所得产物与二甲亚砜在120~150℃下搅拌混合,所得PPDO/DMSO的混合溶液在高速搅拌下滴加到蒸馏水中;

(3)过滤,所得固体颗粒用无水乙醇浸泡;

(4)过滤分离出固体颗粒,真空干燥后即得纯化的聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)。

上述制备方法在不改变传统有机锡类催化剂的前提下,通过高沸点有机溶剂在高温下改变聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)的溶解性能,在不引入新的组分的情况下,对均聚物进行纯化,经此方法纯化处理后,PDO的单体残留量可降低至1%以下[3]。

体外降解研究

对高相对分子质量(4×105~5×105)的 聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)(PPDO)制成的可吸收线在模拟不同pH值的消化道内环境下进行体外降解行为的研究。 取样品分别浸于3种不同pH值(1.2,7.4和8.5)的磷酸缓冲液(PBS)中,并置于37℃恒温震荡器中,分别于浸泡2,4,6,8,10,12周时取出样品,观察大体形态及色泽变化后测量湿重,干重,扫描电镜检查,红外扫描及力学性能检测等。

结果,聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)在体外降解过程中质量损失与吸水率变化较大,第4周时失重率分别为pH=1.2组为55.91%,pH=7.4组为1.28%,pH=8.5组为2.03%,而吸水率分别为6.89%,2.44%与3.93%。未降解的聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)具有很高的拉伸强度(112.36 MPa)与断裂伸长率(74.83%)。随着降解时间的延长,强酸环境下聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)已经丧失力学性能。第4周时,pH=7.4组拉伸强度降低至61.97 MPa,断裂伸长率为37.53%。而pH=8.5组拉伸强度为53.73 MPa,断裂伸长率为35.16%。第4周时,其力学强度也显著发生改变,但仍然>50%,第6周时力学性能变化急剧下降,材料的外部变化显著。傅里叶红外扫描结果提示降解中未见新的化学键团等出现。也就是说, 高相对分子质量聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)在中性及碱性环境中的降解较酸性环境慢,且具有很好的稳定性,而在强酸性环境下其降解加快,水解是聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)的主要降解机制。提示在严重的反流性食管炎等情况下,以聚(氧基羰基亚甲基氧乙烯基)材料制成的食管支架可能需要加抗反流装置,以减少酸性物质对支架的降解并且减少患者的不适症状[4]。

参考文献

[1]杨宏军,严满清,张广照.膦腈强碱催化1,4-二氧六环-2-酮经开环聚合合成聚对二氧环己酮[C]//2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集.2011.

[2]ZHU Aichen,LI Junqi,ZHANG Suwen,等.聚对二氧环己酮的低温结晶行为[J].生物医学工程研究, 2019(002):038.

[3]何斌,蒲雨吉,赵楠,等.一种聚对二氧环己酮的纯化方法:CN112225886B.

[4]丁宗励,施瑞华,王斌,等.可降解支架材料聚对二氧环己酮在模拟人体内环境下体外降解研究[J].中华生物医学工程杂志, 2013(1):7.DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-1927.2013.01.004.

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