导电聚合物基抗菌复合材料的合成及生物医用研究进展

以聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺为代表的导电聚合物具有优异的导电特性和良好的生物相容性,在生物医学工程、临床医学等领域中有着广泛的应用。由导电聚合物与抗菌剂复合而成的导电聚合物基抗菌复合材料,有助于改善导电聚合物的抗菌性能,降低细菌感染的风险,避免导电聚合物优异的电学性质被细菌生物膜掩盖。本文总结了导电聚合物基抗菌复合材料的研究进展,重点介绍了这类复合材料的抗菌机制、合成策略以及在生物医学工程中的应用现状,最后展望了导电聚合物基抗菌复合材料的发展前景。     

兼具优异光学性能和疏水疏油性能的含氟聚降冰片烯二甲酰亚胺的制备与性能

针对聚降冰片烯材料的传统热性能提高改性策略会导致光学性能大大下降的问题,文中以全氟己基碘烷、对溴苯胺和纳迪克酸酐等原料设计合成了一种侧基带有对全氟己基苯结构的降冰片烯二甲酰亚胺单体,并将其通过开环易位聚合制备了一种新型含氟降冰片烯基均聚物（PNANPF6）,以及合成了侧基分别为苯（PNANP）、对甲基苯（PNANPC1）、对三氟甲基苯（PNANPF1）、对己基苯（PNANPC6）4种结构相似的均聚物作为对照,通过核磁共振波谱和红外光谱表征证明了聚合物的成功制备。结果表明,在热性能和力学性能可基本保持的前提下,PNANPF6的水/正十二烷接触角相比PNANP提高了18°/26°;在400 nm/800 nm处的透光率相比PNANP提高了36%/22%。充分证明酰亚胺、苯环和全氟己基结构的引入可协同提高降冰片烯聚合物的光学性能和疏水疏油性能。为新型多功能降冰片烯聚合物的制备提供一条新思路。     

苯并二噁唑系列聚合物的合成及其光电性能的研究

以4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐为原料,分别与对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,5-噻吩二甲酸、4,4’-(1,2-二苯基乙烯)二甲酸、反丁烯二甲酸在多聚磷酸介质中反应,合成了单环的聚(1,4-亚苯基)苯并二噁唑(PBO)、稠环的聚(1,4-亚萘基)苯并二噁唑(1,4-PNBO)和聚(2,6-亚萘基)苯并二噁唑(2,6-PNBO)、杂环的聚(2,5-亚噻吩基)苯并二噁唑(PTBO)、含有两个苯环的聚-4,4’-亚(1,2-二苯乙烯基)苯并二噁唑(4,4’-PDPEBO)和直链烯烃的聚亚乙烯基苯并二噁唑(PBOV)。采用傅立叶红外光谱、元素分析对系列聚合物的结构进行了表征。利用电导率仪和荧光光谱仪,对系列聚合物的结构与性能之间的关系进行了分析。研究结果表明,PBO、1,4-PNBO、2,6-PNBO、4,4’-PDPEBO、PTBO和PBOV电导率依次减小;系列聚合物的荧光发射光谱和激发光谱的形状都相近,聚合物的最大发射峰波长是一致的,其中2,6-PNBO的荧光强度最强。     

可逆交联瓶刷状聚己内酯的合成及性能

通过原子转移自由基聚合（ATRP）得到聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA），以PHEMA的羟基为引发剂通过开环聚合得到了瓶刷状聚己内酯。通过凝胶渗透色谱和核磁共振波谱确定聚合物的结构，证明成功合成了瓶刷状聚己内酯且分子量分布较窄（PDI<1.22）。将得到的瓶刷状聚己内酯与二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）进行交联得到了一系列含有动态共价氨酯键的可逆交联瓶刷状聚己内酯网络。通过傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、动态力学热分析仪、万能拉伸机等对交联后的聚合物进行了结构表征和性能分析。交联后的聚合物断裂伸长率随臂长的增加显著提高，最高可达344.4%；材料表现出明显的应力松弛行为，符合阿伦尼乌斯公式规律。材料破碎后仍可热压成型，拉伸强度和断裂伸长率均可恢复至80%以上。     

生物质有机胍化物催化合成医用生物降解材料的工艺方法

本发明涉及-种医用生物降解性材料，特别是涉及聚酯类聚合物合成的新工艺方法，其特点是使用无毒、无金属的生物质有机胍化物（bio—GD）：肌酸、肌酸酐、胍基乙酸为催化剂进行环酯类单体（L-丙交酯L-LA，D，L-丙交酯D，L-LA，乙交酯GA，-己内酯-CL等）的开环聚合反应，从而合成高度生物体安全性医用生物降解材料。这一新工艺方法避免了使用目前广泛使用的具有细胞毒性的辛酸亚锡类催化剂。本工艺采用本体聚合方法，无三废污染，并有很高的经济效益。     

微波辐射法合成壳聚糖单胍盐酸盐抗菌剂的研究

以壳聚糖,三氧化硫脲和盐酸为反应原料,采用微波辐射的方法合成壳聚糖单胍盐酸盐。采用正交实验法通过研究反应温度,壳聚糖和三氧化硫脲的摩尔比以及反应时间对产率和胍取代度的影响确定了最佳合成工艺。采用红外光谱和核磁共振波谱仪对壳聚糖单胍盐的结构进行了表征。测试了产品的最低抑菌浓度。结果表明,采用微波辐射的方式合成壳聚糖单胍盐酸盐较传统的合成方法反应速度提高了6倍,相比于壳聚糖,壳聚糖单胍盐酸盐具有更为优异的抗菌活性。     

对-双(二甲基-羟基硅基)苯及其缩聚物的合成

以二甲基二氯硅烷及对二溴苯等为主要原料,经历三个反应步骤合成了对-双(二甲基-羟基硅基)苯, 所有中间产物的分子结构均用1H-NMR确证.首次采用辛酸己胺作催化剂,将对-双(二甲基-羟基硅基)苯进行缩聚,获得了聚四甲基对硅亚苯基硅氧烷;研究了聚合时间以及催化剂用量对聚合物特性粘数的影响,并用1H-NMR及X射线衍射对聚合物进行了表征。     

聚苯并双嗯唑系列聚合物的合成及性能研究

以4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐(DADHB),对苯二甲酸(TA)、1,4-萘二甲酸(1,4-NDA)为原料,在多聚磷酸体系中合成了聚(1,4-亚苯基)苯并双噁唑(PB0)、聚(1,4-亚萘基)苯并双嗯唑(PNBO)及嵌段共聚物(PBON),并对其进行了表征.热重量分析结果表明,PBO的热稳定性最好,PNBO热稳定性最差,在嵌段共聚物(PBON)中随着重复结构单元中1,4-亚萘基比例的增大,聚合物的热稳定性逐渐下降;特性黏度也是随着重复结构单元中1,4-亚萘基比例的增大而降低;用荧光光谱对聚合物的溶液进行了研究,结果表明随着重复结构单元中1,4-亚萘基比例的增大,最大激发光谱值由PBON Ⅰ的416.3nm红移至PBON Ⅱ的435.2nm和PNBO的459.3nm.而其最大发射光谱值基本是一致的,为539nm.     

聚苯并双嗯唑系列聚合物的合成及性能研究EI

以4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐(DADHB),对苯二甲酸(TA)、1,4-萘二甲酸(1,4-NDA)为原料,在多聚磷酸体系中合成了聚(1,4-亚苯基)苯并双噁唑(PB0)、聚(1,4-亚萘基)苯并双嗯唑(PNBO)及嵌段共聚物(PBON),并对其进行了表征.热重量分析结果表明,PBO的热稳定性最好,PNBO热稳定性最差,在嵌段共聚物(PBON)中随着重复结构单元中1,4-亚萘基比例的增大,聚合物的热稳定性逐渐下降;特性黏度也是随着重复结构单元中1,4-亚萘基比例的增大而降低;用荧光光谱对聚合物的溶液进行了研究,结果表明随着重复结构单元中1,4-亚萘基比例的增大,最大激发光谱值由PBON Ⅰ的416.3nm红移至PBON Ⅱ的435.2nm和PNBO的459.3nm.而其最大发射光谱值基本是一致的,为539nm.     

取代基对聚对苯乙炔类衍生物合成及性能的影响

利用有机可溶性前聚物法，合成了不同烷氧基取代的聚对苯乙炔类导电聚合物。研究了取代基对单体转化率、前聚物产率和分子量及共轭聚合物导电率等因素的影响，并利用红外、紫外光谱及热失重等手段对前聚物和产物进行了表征。实验结果表明，单体转化率、前聚物产率及分子量随取代基增长而下降，产物导电率则随取代基增长而增大，丁氧基取代聚对苯乙炔导电率可达７４．８Ｓｃｍ＾－１（Ｉ２掺杂）。     

TiO2/壳聚糖纳米复合涂料制备及其在抗菌纸中的应用

以纳米TiO2、壳聚糖双胍盐酸盐为抗菌剂,加以胶黏剂羧基丁苯胶乳、分散剂六偏磷酸钠、消泡剂叔丁醇,制备了TiO2/壳聚糖纳米复合涂料,利用SEM、FT-IR对涂料的微观形貌和基本结构进行了表征。以表面涂布方式将TiO2/壳聚糖纳米复合涂料施涂于纸张表面,制得涂布抗菌纸,对涂布抗菌纸的微观结构及抗菌性能进行了研究。结果表明,经TiO2/壳聚糖纳米复合涂料涂布后,纸张具备较强的抗菌性能;而且,实验发现,随着涂料体系中壳聚糖组分的不断增加,涂布纸的抗菌性能逐渐提高。当纳米TiO2/壳聚糖的加入比例为1∶1时,双层涂布后的纸张对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到86.55%和92.19%。     

Matrix with high salt tolerance for the analysis of peptide and protein samples by desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry

High concentrations of urea and guanidine hydrochloride are commonly used for the denaturation of protein, which was digested by enzymatic proteolysis for the identification by MS analysis. The presence of these contaminants seriously suppresses the ion signal of analytes in MALDI-TOF MS analysis. Herein, a novel MALDI matrix, 3, 4-diaminobenzophenone (DABP), has been found with high tolerance for these contaminants in MALDI MS analysis. The ion signal of analyte insulin can be detected in the presence of 2 M guanidine hydrochloride and 1.5 M urea using DABP as matrix. The tryptic digest of BSA (400 fmol) in 1 M guanidine hydrochloride or 1 M urea was successfully analyzed without any pretreatment prior to MS analysis. Furthermore, it has been found that this matrix can also effectively suppress the cation ion adduction of the peptides in the presence of high concentrations of metal ions in sample solution.     

壳聚糖双胍盐酸盐抑菌剂的合成及在包装上的应用

以壳聚糖和双氰胺为原料,制备了应用于肉禽类包装的壳聚糖双胍盐酸盐抑菌剂。利用正交实验优化设计了制备壳聚糖双胍盐酸盐的工艺条件,发现当盐酸浓度为0.40 mol/L,反应官能团物质的量比为1∶5,反应时间为20 min时,产物产率达到92.96%。红外光谱证明,壳聚糖的氨基和双氰胺的氰基已进行了亲核加成反应,合成了双胍产物壳聚糖双胍盐酸盐;抑菌试验表明,壳聚糖双胍盐酸盐的抑菌性明显优于壳聚糖,且对金黄葡萄球菌的抑菌性优于对大肠杆菌的抑菌性。加入10%(质量分数)抑菌剂的聚乙烯醇复合膜,对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑菌率分别达到95.67%和97.45%。     

PVDF、LCP及其共混物的流变行为

研究了ＰＶＤＦ、ＬＣＰ的表观粘度随温度,剪切速率的变化规律,并对液晶含量对共混物熔体度的影响进行了讨论。     

Regulating Drug Release Via Non-Uniform Distribution of Coating Composition in Multilayer Drug-Coated Granules

Multilayer drug-coated granules with a non-uniform distribution of the coating composition specifically the drug loading and the polymer viscosity, across the thickness of the film matrix were prepared by the fluidized bed coating process. The rate and duration of diphenhydramine hydrochloride release from the coated granules can be modified through control of the gradient change in the coating composition across the thickness of the methylcellulose (MC) film matrix. A steeper gradient change across the film matrix resulted in a slower overall release rate. Formulations with gradient drug loading distribution exhibited an extended release time that can be twice as long as that for the control formulation. Gradient layered matrices obtained by sequentially depositing different viscosity grades of MC produced release profiles that differed from film matrices prepared using MC blends.     

Regulating Drug Release Via Non-Uniform Distribution of Coating Composition in Multilayer Drug-Coated Granules

Multilayer drug-coated granules with a non-uniform distribution of the coating composition specifically the drug loading and the polymer viscosity, across the thickness of the film matrix were prepared by the fluidized bed coating process. The rate and duration of diphenhydramine hydrochloride release from the coated granules can be modified through control of the gradient change in the coating composition across the thickness of the methylcellulose (MC) film matrix. A steeper gradient change across the film matrix resulted in a slower overall release rate. Formulations with gradient drug loading distribution exhibited an extended release time that can be twice as long as that for the control formulation. Gradient layered matrices obtained by sequentially depositing different viscosity grades of MC produced release profiles that differed from film matrices prepared using MC blends.     

N,N-二丁基丙烯酰胺及其共聚物的合成

将丙烯酰氯与二丁基胺反应合成了N,N-二丁基丙烯酰胺(DBA),分别用红外光谱、碳谱分析了DBA的结构;DBA与丙烯酰胺(AM)经自由基微乳液聚合制备了水溶性疏水缔合共聚物P(AM-DBA),考察了共聚物中疏水单体含量、共聚物浓度、溶液温度对共聚物水溶液粘度的影响。结果表明,在试验范围内,P(AM-DBA)比聚丙烯酰胺具有更优异的耐温耐盐性能和明显的盐增稠现象。并解决了疏水缔合聚合物的水溶性与耐温耐盐性之间的矛盾。     

化学交联及物理缔合对聚丙烯酸增稠剂的作用

采用反相乳液聚合法合成聚丙烯酸类增稠剂,比较了交联型单体及疏水型共聚单体对聚合产物在水中粘度及耐电解质的影响。结果指出,一定量的交联型单体及疏水型长链单体都能明显增加粘度。疏水单体中甲基丙烯酸十六酯（ＨＭ）的影响大于甲基丙烯酸十二酯（ＬＭ）的影响。含疏水型长链单体的缔合型交联增稠剂比非缔合型交联增稠剂的性能更优良。此外,还研究了两种类型的聚合物浓度及反相剂对粘度的影响以及用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了     

Viscosity and Stability Studies of Liquid Pafzaffin Emulsions Prepared by Hydroxypropyl Methylcellulose

Liquid paraffin-water emulsions were prepared by three viscosity grades of hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) polymer which showed pseudoplastic behavior. The viscosity of emulsions increased, but the mean droplet diameter of globules decreased on increasing the concentration of the polymer. On storage at 25°C. the viscosity of emulsions stabilized by low viscosity grade polymers increased. For higher viscosity polymer, the emulsion viscosity initially increased and then decreased slightly on aging. Lower viscosity grade HPMC polymers have higher emulsifying efficiency. whereas higher viscosity grade polymer emulsion is much more stable towards centrifugation.     

短梗霉多糖及其薄膜性能研究

微生物转化得到高分子短梗霉多糖,利用HAAKE RV12流变仪测量了多糖的粘性和流变性能,随着多糖分子量增大和浓度增加,其非牛顿指数相应减小,对多糖进行分析证明多糖无熔融和结晶特性,流延法制得0.02mm厚的薄膜,薄膜的SEM照片表明膜的二侧面不对称;薄膜的力学强度随多糖分子量增大而增大,多糖水分含量对多糖薄膜的热封性有重要影响,完全脱水的薄膜不具有热封性;多糖薄膜有很好的阻隔氧的性能。