生物可降解材料PBS的改性研究

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1、学号：11106214常州大学硕士学位论文生物可降解材料PBS的改性研究研究生张月明王利群指导教师朱劼学科、专业名称有机化学研究方向生物有机材料二〇一五年五月ModificationofBiodegradableMaterialPoly(ButyleneSuccinate)ADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByZhangYueming(OrganicChemistry)DissertationSupervisor:Prof.WangLiqunProf.ZhuJieMay，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学

2、位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇

3、编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日摘要脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯（PBS），由于具有良好的生物降解能力，良好的力学性能、耐热性、可加工性能和较低廉的价格，成为世界范围内开发研究的热点之一。但是，单独使用PBS，其性能难以满足各种不同的要求，尤其是在组织工程材料领域中的应用。本研究通过对PBS进行复合改性和共聚-表面改性来改善PBS的性能，扩大其在组织工程中的应用。本研究将PBS与聚乳酸（PLA）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（

4、PBAT）和生物活性玻璃复合，提高其生物相容性和力学性能，改善其生物降解速率。首先制备了不同质量比的PBS/PLA和PBS/PBAT/PLA复合膜，根据复合膜在人体模拟体液中浸泡后的减重率，筛选出生物降解速率符合组织工程要求的复合材料配方；然后采用有机浸渍法，将以上所得复合材料与生物活性玻璃粉末复合，制备多孔支架材料，测定其生物相容性、机械力学性能等。结果表明，多孔支架材料能承受的机械压力为120MPa，作为骨组织工程支架材料中承重骨的替代材料尚不够理想，但其生物降解性、生物相容性都比PBS有明显提高，有望用作非承重组织工程支架材料。其次，通过三种不同方法对PBS共聚物PBT-c

5、o-PBS/PEG膜进行表面改性，分别为丝素蛋白（SF）涂覆，SO2等离子处理和丝素蛋白锚定（丝素蛋白涂覆与SO2等离子处理相结合），表面改性后的膜分别命名为SF/(PBT-co-PBS/PEG)、SO2/(PBT-co-PBS/PEG)和SF/SO2/(PBT-co-PBS/PEG)。改性膜的表面特性通过接触角、表面能和X射线光电子能谱（XPS）等进行表征，生物相容性则通过人唾液上皮细胞（HSG）的形态、黏附、增殖和生存能力等进行表征。结果表明，SF锚定比SF涂覆固定更多的丝素蛋白，且SF锚定显著提高PBT-co-PBS/PEG的生物相容性。这些实验结果说明丝素蛋白锚定的PBT

6、-co-PBS/PEG可应用于人工涎腺的构建。以上两种改性方法使PBS的多种性能得到改良，扩大了其应用范围。通过复合改性得到的复合材料，其生物降解性、生物相容性及力学性能都得到了提高，可满足组织工程一般支架材料的要求；通过共聚-表面改性，得到丝素蛋白锚定的PBT-co-PBS/PEG生物相容性和表面亲水性明显改善，有望应用于人工涎腺。关键词：PBS；复合改性；共聚-表面改性；PBT-co-PBS/PEG；组织工程ABSTRACTABSTRACTAliphaticpolyesterpolybutylenesuccinate(PBS),duetoitsgoodbiodegradabi

7、lity,mechanicalproperties,heatresistance,processabilityandrelativelylowerprice,hasbecomeoneofresearchinghotspotscurrently.However，usingPBSaloneishardtomeettherequirementsofdifferentapplication,especiallyinthefieldoftissueengineering.Inthisres