【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 加入交聯(lián)劑將復(fù)合物凍結(jié)，形成分子印記高分子材料 54 （ 3）將模板取出，而分子印記高分子材料具有識(shí)別模板的功能 根據(jù)模板和功能單體的相互作用方式，分子印記聚合物制備途徑有三種： （ 1）通過共價(jià)鍵將印記分子和功能單體結(jié)合的 預(yù)組織法； （ 2）通過非共價(jià)鍵或金屬配位鍵將印記分子和功能單體結(jié)合的 自組裝法 ； （ 3）預(yù)組織和自組裝 相結(jié)合 的方法 55 離子交換樹脂 離子交換樹脂 由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子骨架和連接在骨架上的官能團(tuán)組成。 具有 離子交換功能 ，即在一定條件下樹脂上的離子可以交換成另一種離子，在另一條件下又可發(fā)生逆向交換，使樹脂恢復(fù)到原來的離子。 離子交換樹脂的作用機(jī)理： 56 57 離子交換樹脂的分類： 按照交換基團(tuán)的性質(zhì)分為： 陽離子交換樹脂 、 陰離子交換樹脂 和 兩性離子交換樹脂 （ 1）陽離子交換樹脂分為強(qiáng)酸型和弱酸型 強(qiáng)酸型聚苯乙烯陽離子交換樹脂 是在苯乙烯和二乙烯苯在水相中進(jìn)行自由基懸浮共聚得到的珠體上引入磺酸基團(tuán)制備的 弱酸型丙烯酸陽離子交換樹脂 是用丙烯酸或丙烯酸酯和二乙烯苯在聚乙烯醇的水溶液中聚合，然后水解得到的 58 （ 2）陰離子交換樹脂分為強(qiáng)堿型和弱堿型 強(qiáng)堿型聚苯乙烯陰離子交換樹脂 是用苯乙烯和二乙烯苯懸浮聚合珠體進(jìn)行氯甲基化，然后再氨基化制備的 弱堿型丙烯酸陰離子交換樹脂 是用交聯(lián)的聚丙烯酸甲酯在二乙苯或苯乙酮中溶脹后與乙烯多胺反應(yīng)制備多胺樹脂，再用甲醛或甲酸進(jìn)行甲基化反應(yīng)得到叔胺樹脂制備的 59 離子交換樹脂的分類： 按照高分子骨架分為： 凝膠型和大孔型 離子交換樹脂的發(fā)展經(jīng)歷了 磺化酚醛樹脂 、 凝膠型離子交換樹脂 、 螯合樹脂 、 大孔離子交換樹脂 、 熱再生樹脂 到 大網(wǎng)均孔樹脂 螯合樹脂 是絡(luò)合物以基團(tuán)的形式連接到高分子鏈上得到的； 主要功能 是分離重金屬和貴金屬 結(jié)構(gòu) 有側(cè)鏈型和主鏈型 60 61 離子交換樹脂的功能： 不僅可以起到吸附分離的功能，還可作為酸堿指示劑應(yīng)用 例如：珠狀苯乙烯和丙烯酸甲酯共聚物 62 高分子光酸和高分子光堿產(chǎn)生劑 光酸產(chǎn)生劑 是在光照下能產(chǎn)生酸的化合物，有 離子型 和 非離子型 兩類。 例如： 63 64 光堿產(chǎn)生劑 是在光照下能產(chǎn)生堿的化合物。 例如： 65 高吸水性和高吸油性高分子材料 高吸水性高分子材料 是在親水性高分子材料的基礎(chǔ)上發(fā)展的，能迅速吸收高于自身質(zhì)量數(shù)百倍甚至上千倍的其他高分子材料。 高吸水性高分子材料和親水性高分子材料的異同： 相同點(diǎn)： 具有大量強(qiáng)吸水性基團(tuán)如羥基、酰胺基、磺酸基、羧基 不同點(diǎn)： 高吸水性高分子材料具有低交聯(lián)度的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 66 高吸水性高分子材料的制備： 親水基團(tuán)的引入和不溶化處理 高吸水性高分子材料的分類： （ 1）淀粉接枝型高分子吸水劑 先將淀粉水解糊化，用鈰鹽或 Fe/H2O2為催化劑，將丙烯酸或鹽接枝到淀粉上 （ 2）纖維素型高分子吸水劑 將纖維素羧化，將丙烯酸接枝到纖維素上并經(jīng)過適當(dāng)交聯(lián) 67 （ 3）合成高分子型吸水劑 包括聚丙烯酸鹽型、聚乙烯醇型、聚乙二醇型、聚丙烯酰胺型 高吸油性高分子材料 也含有低交聯(lián)度的三維網(wǎng)絡(luò)，但高吸油性高分子材料需要引入吸油性基團(tuán) 主要有苯乙烯和甲基丙烯羧酯兩類，吸油率為自身質(zhì)量的 10~20 倍 68 高分子表面活性劑 表面活性劑 是指極少量能明顯改變物質(zhì)表面或界面性質(zhì)的物質(zhì) 其分子都是由 兩種 不同性質(zhì)的基團(tuán)所組成： 一種 是非極性的親油基團(tuán) ；另一種是 極性的親水基團(tuán) 兩種基團(tuán)的存在，造成不對(duì)稱的分子結(jié)構(gòu)， P284， 圖 720 69 表面活性劑按分子大小可分為： 小分子表面活性劑 （ 1000~10000）； 高分子表面活性劑 （ 10000以上） 高分子表面活性劑 是將小分子表面活性劑相互連接起來，作用和應(yīng)用領(lǐng)域與小分子表面活性劑相同 常用的高分子表面活性劑包括： 可聚合的兩性離子表面活性劑、可聚合的雙極性表面活性劑和聚氧化乙烯基高分子表面活性劑 70 71 高分子表面活性劑可 自組裝 形成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的形態(tài) 72 醫(yī)用高分子材料 醫(yī)用高分子材料的概念及其發(fā)展史 生命科學(xué)是 21世紀(jì)備受關(guān)注的新型學(xué)科，而與人類健康休戚相關(guān)的醫(yī)學(xué)在生命科學(xué)中占有相當(dāng)重要的地位。 醫(yī)用材料 是生物醫(yī)學(xué)的分支之一，是由生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)和材料等學(xué)科交叉形成的邊緣學(xué)科。 73 醫(yī)用高分子材料 則是生物醫(yī)用材料中的重要組成部分，主要用于人工器官、外科修復(fù)、理療康復(fù)、診斷檢查、患疾治療等醫(yī)療領(lǐng)域。 眾所周知，生物體是有機(jī)高分子存在的最基本形式，有機(jī)高分子是生命的基礎(chǔ)。動(dòng)物體與植物體組成中最重要的物質(zhì) —— 蛋白質(zhì)、肌肉、纖維素、淀粉、生物酶和果膠 等都是高分子化合物。 74 因此，可以說，生物界是天然高分子的巨大產(chǎn)地。高分子化合物在生物界的普遍存在，決定了它們?cè)卺t(yī)學(xué)領(lǐng)域中的特殊地位。在各種材料中，高分子材料的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和理化性質(zhì)與生物體組織最為接近，因此最有可能用作醫(yī)用材料。 醫(yī)用高分子材料發(fā)展的動(dòng)力來自醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的客觀需求。 75 當(dāng)人體器官或組織因疾病或外傷受到損壞時(shí)，需要器官移植。然而， 只有在很少的情況下，人體自身的器官（如少量皮膚）可以滿足需要。 采用同種異體移植或異種移植，往往具有排異反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致移植失敗。在此情況下，人們自然設(shè)想利用其他材料修復(fù)或替代受損器官或組織。 76 早在 公元前 3500年，埃及人就用棉花纖維、馬鬃縫合傷口。墨西哥印地安人用木片修補(bǔ)受傷的顱骨。 公元前 500年的中國(guó)和埃及墓葬中發(fā)現(xiàn)假牙、假鼻、假耳 。 進(jìn)入 20世紀(jì)，高分子科學(xué)迅速發(fā)展，新的合成高分子材料不斷出現(xiàn)，為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了更多的選擇余地。 1936年發(fā)明了有機(jī)玻璃后，很快就用于制作假牙和補(bǔ)牙 ，至今仍在使用。 1943年，賽璐珞薄膜開始用于血液透析 。 77 1949年，美國(guó)首先發(fā)表了醫(yī)用高分子的展望性論文。在文章中，第一次介紹了 利用 PMMA作為人的頭蓋骨、關(guān)節(jié)和股骨 ， 利用聚酰胺纖維作為手術(shù)縫合線 的臨床應(yīng)用情況。 50年代，有機(jī)硅聚合物被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 ， 使人工器官的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)大，包括器官替代和整容等許多方面。 此后，一大批人工器官在 50年代試用于臨床。如人工尿道（ 1950年）、人工血管（ 1951年）、人工食道（ 1951年）、人工心臟瓣膜（ 1952年）、人工心肺（ 1953年）、人工關(guān)節(jié)（ 1954年）、人工肝（ 1958年）等。 78 進(jìn)入 60年代，醫(yī)用高分子材料開始進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。 60年代以前，醫(yī)用高分子材料的選用主要是根據(jù)特定需求，從已有的材料中篩選出合適的加以應(yīng)用。由于這些材料不是專門為生物醫(yī)學(xué)目的設(shè)計(jì)和合成的，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了許多問題，如 凝血問題、炎癥反應(yīng)、組織病變問題、補(bǔ)體激活與免疫反應(yīng)問題 等。人們由此意識(shí)到必須針對(duì)醫(yī)學(xué)應(yīng)用的特殊需要，設(shè)計(jì)合成專用的醫(yī)用高分子材料。 79 美國(guó)國(guó)立心肺研究所在這方面做了開創(chuàng)性的工作，他們發(fā)展了血液相容性高分子材料，以用于與血液接觸的人工器官制造，如 人工心臟 等。 從 70年代始，高分子科學(xué)家和醫(yī)學(xué)家積極開展合作研究，使醫(yī)用高分子材料快速發(fā)展起來。 至 80年代以來，發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)用高分子材料產(chǎn)業(yè)化速度加快，基本形成了一個(gè)嶄新的生物材料產(chǎn)業(yè)。 80 醫(yī)用高分子作為一門邊緣學(xué)科，融和了 高分子化學(xué)、高分子物理、生物化學(xué)、合成材料工藝學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)、解剖學(xué)和臨床醫(yī)學(xué) 等多方面的知識(shí)，還涉及許多 工程學(xué) 問題，如各種醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)、制造等。上述學(xué)科的相互交融、相互滲透，促使醫(yī)用高分子材料的品種越來越豐富，性能越來越完善，功能越來越齊全。 81 對(duì)醫(yī)用高分子材料的基本要求 醫(yī)用高分子材料是一類特殊用途的材料。它們?cè)谑褂眠^程中，常需與生物肌體、血液、體液等接觸，有些還須長(zhǎng)期植入體內(nèi)。由于醫(yī)用高分子與人們的健康密切相關(guān)，因此對(duì)進(jìn)入臨床使用階段的醫(yī)用高分子材料具有嚴(yán)格的要求，要求有十分優(yōu)良的特性。歸納起