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由化学气象沉积法制备的主链可降解高分子

由化学气象沉积法制备的主链可降解高分子

由化学气象沉积法制备的主链可降解高分子


通过化学气象沉积法(CVD)在粗糙表面通过聚合反应沉积一层高分子薄膜,是一种常见的进行表面修饰的方法。在最近一篇发表在Angewandte Chemie的工作上,研究人员第一次采用化学气相沉积的方法来制备可降解的高分子薄膜。这种具有活性端基的高分子薄膜可以进一步被生物分子或者药物所修饰,这使得在医用植入器件表面涂覆可降解高分子涂层成为可能。

由化学气象沉积法制备的主链可降解高分子
在化学气相沉积聚合中,初始反应物被蒸发并且在高温下被活化,然后沉积在发生聚合反应的表面上。在医学应用上,医用植入体的表面经常被沉积一层拥有活性端基的高分子薄膜,以方便进一步修饰生物分子或者药物。但是至今为止,这些高分子涂层都是不可降解的,而不是如外科缝合线、可控药物释放系统、药物释放支架或者组织工程支架一般,在完成任务之后可以降解的高分子。这是因为之前没有可以通过化学气相沉积方法来制备的高分子。

 

来自美国密歇根大学、中国西北工业大学的科学家们首次通过化学气象沉积法合成制备了主链可以降解的高分子。这项研究的成功在于使用了两种特殊的单体合成可降解高分子。将化学气相沉积合成高分子过程中常用的对环芬(paracyclophanes)与环状烯酮缩醛(cyclicketene acetals)一起作为混合反应单体使用。虽然由对环芬合成的高分子仅通过碳 – 碳键连接,但烯酮缩醛的存在可以在化学气象沉积聚合反应中,在聚合物主链上形成可以在水性环境中断裂的酯键

由化学气象沉积法制备的主链可降解高分子

 

聚合物降解的速率取决于两种类型单体的比例极化支链的数量。极化支链的存在可以促进水分子透过高分子薄膜,起到降低高分子薄膜疏水程度并且加速降解的作用。因此高分子薄膜的降解速度可以根据使用目的来进行调控。细胞实验证明,不管是聚合物还是其降解产物都不具有生物毒性

 

该项研究还制备了具有活性端基的高分子薄膜,这些活性端基可以作为生物分子和药物的修饰点,与荧光染料和生物分子相结合。使得这项研究可以扩展到更为广泛的应用中。


相关工作发表在Angewandte Chemie Int. Ed.上,原文链接如下,或直接点击最下方阅读原文

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201609307/full



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