生物醫(yī)用高分子微球的制備與應(yīng)用(已修改)
2025-04-16 23:38 本頁面
【正文】 生物醫(yī)用高分子微球的制備與應(yīng)用陳瑜 陳明清** 劉曉亞 楊成(無錫輕工大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院 無錫 214036) 高分子微球以其分子結(jié)構(gòu)的可設(shè)計性吸引了越來越多的科學(xué)工作者的興趣，進(jìn)而更加快了其開發(fā)應(yīng)用的步伐。美國等西方發(fā)達(dá)國家在這一研究領(lǐng)域起步較早，技術(shù)力量已相當(dāng)強(qiáng)。日本在這一研究領(lǐng)域中投入大量人力和財力，獲得了眾多的成果與專利。近年來我國也有不少的科研人員開始從事該領(lǐng)域的研究，并取得了一定的成果，但總的來說與國外相比仍有差距。 高分子微球可以通過選擇聚合單體和聚合方式從分子水平上來設(shè)計合成和制備，并且可以比較方便地控制其尺寸的大小和均一性，使之具有所需要的特定性能與功能。這種微觀結(jié)構(gòu)和性能的可設(shè)計性，使得高分子微球在對材料特性要求較高的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。本文擬對近幾年來報道的幾種核殼復(fù)合型高分子微球制備方法以及高分子微球在生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)診治方面的應(yīng)用加以綜述。1 生物醫(yī)用高分子微球的制備方法 生物醫(yī)用高分子微球通常為核殼復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中殼層具有生物活性或?qū)μ囟ōh(huán)境有親合性，而核作為這類活性大分子的載體，使微球具有一定的穩(wěn)定性；或者，核為具有一定生物功能性的高分子，而殼層作為保護(hù)層，維持核內(nèi)物質(zhì)的活性。 圖1 大分子單體法合成微球 大分子單體法(Macromonomer Method) 大分子單體具有確定的分子量和明確的結(jié)構(gòu)，所以近來被廣泛地用來制備高分子微球。首先將某一單體聚合成有一定聚合度的低聚物，再在低聚物上引入一具有聚合反應(yīng)活性的基團(tuán)(如碳碳雙鍵等)，制得具有確定分子量的大分子單體。然后在含有大分子單體的介質(zhì)中加入第二單體、引發(fā)劑，進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)。若大分子單體為親水的，第二單體為疏水的，則水相中的大分子單體接枝到疏水性的第二單體上成雙親性接枝共聚物，并逐漸形成膠粒。疏水性單體可擴(kuò)散到膠粒內(nèi)，進(jìn)一步參加共聚反應(yīng)。親水性的大分子鏈則起到了穩(wěn)定作用，防止膠粒的凝聚。于是形成了核為疏水，殼為親水的高分子微球(如圖1所示)[14]。反之，也可用逆相乳液聚合的方法制備疏水性高分子微球。微球的大小及其分布可以通過溶劑組成和加入的單體及大分子單體的量來控制。其大小可從幾十nm到幾十mm的范圍內(nèi)變化。由于其形態(tài)的可控性及溫和的聚合條件使得此類微球被廣泛地應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[57]。 種子聚合法(Seeded Polymerization)與動態(tài)溶脹法(Dynamic Swelling Method) 首先在聚合單體中加入少量具有多官能團(tuán)的單體(如對二乙烯苯等)合成交聯(lián)型聚合物并作為種子，配制成單分散液。然后加入另一種單體、引發(fā)劑、交聯(lián)劑，進(jìn)行聚合反應(yīng)。加入的單體聚合到種子乳膠粒表面，形成具有核殼結(jié)構(gòu)的微球[8,9]。種子聚合法制得的微球一般粒徑較小，只有幾μm。為了制得粒徑較大(5μm)的微球，可向含有種子聚合物微粒和某一單體的醇/水溶液中慢速連續(xù)地滴加水。在均勻攪拌下，處于單分散狀態(tài)的種子微粒吸附了大量的分散于溶液中的單體及引發(fā)劑而溶脹。溶脹狀態(tài)與單體量有關(guān)，若單體量較多，足夠在短時間內(nèi)增塑整個種子微粒，則單體在種子微粒中發(fā)生均相溶脹并聚合，
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