巯基封端聚己内酯的合成与表征文献综述
2020-05-24 12:33:29
文 献 综 述
1.1背景介绍
含有巯基的聚合物具有独特的氧化还原性, 能够在金的表面上进行组装, 因此, 这类材料在生物医药和纳米科学等领域中已引起了众多研究者的兴趣【1~4】 .这类材料的合成可以通过大分子反应等方法将巯基引入到聚合物的侧基或端基上【5~7】 .其中, 端基含巯基的生物降解性脂肪族聚酯可以通过对聚酯进行化学修饰等【8~11】 及内酯单体的酶催化聚合【12】 方法来合成.据文献【8~10】报道, 可分别通过对引发剂的保护-脱保护以及直接对聚酯进行修饰两种方法合成端基为巯基的聚己内酯.另外, 利用2-巯基乙醇(ME)为引发剂, 酶为催化剂引发ε-己内酯(ε-CL)的开环聚合, 能够直接得到端基为巯基的聚己内酯【12】 .但是, 保护和脱保护的步骤较为繁琐, 不仅降低了反应的收率, 而且也增加了副反应发生的可能性.而通过酶催化聚合合成聚酯的分子量一般较难控制, 分子量分布也比较宽.
1.2聚己内酯的介绍
聚己内脂(polycaprolactone, PCL)是一种半结晶性聚合物,是利用有机金属化合进行开环而得来的脂肪族聚脂。自20世纪90年代以来,PCL以其优越的可生物降解性,良好的生物相容性和力学性能,得到广泛的关注,并获得美国FDA的批准【13】。
聚己内酯,其结构单元上有5个非极性亚甲基-CH2-和一个极性脂基-COO-,即-(COO-CH2CH2CH2CH2-)。这样的结构使PCL具有很好的柔韧性和加工性,其熔点为59℃-64℃,玻璃化温度为-60℃,单丝性性能比为:比重1.145,干强度5.20cN/dtex,湿强度5.10cN/dtex。聚己内酯(Polycaprolactone , PCL)是由ε-己内酯(ε-CL)开环聚合所得的线性脂肪族聚酯。它是一种半结晶型高分子, 在室温下是橡胶态, 其热稳定性较好,分解温度比其它聚酯要高得多。PC L 降解后的产物为CO2 和H2O , 对人体无毒, 具有优良的药物通过性和力学性能, 可用作生物医用材料(如可用作体内植入材料以及药物控释材料, PC L 与其它高分子的相容性很好, 可以制备出多种性能优良的共聚物或共混物, 因此PC L 及其共聚物的研究近年来受到研究者的重视。
1.3 脂肪酶lipase from Candida sp. 99-125
通过丙酮沉淀、离子交换色谱和疏水色谱得到了纯化的Candida sp. 99-125的胞外脂肪酶,纯化的脂肪酶的相对分子质量为3 8 X 103,比酶活为5035 U。 mg-1。通过非变性电泳、等电聚焦活性染色以及双向电泳发现该脂肪酶存在分子量相同而等电点有细微差别的4个同工酶,其等电点分布在5. 0 ~ 6. 5之间。N-去糖基化分析表明该脂肪酶为糖蛋白,大约含12%的糖分子【14】。该脂肪酶的最适反应温度和pH分别为40℃和8. 0。脂肪酶在35℃以下稳定。pH稳定性分析表明脂肪酶在pH为5 ~8范围内稳定。Ca2十和M g2十对脂肪酶活性有促进作用,而Zn2十和Ni2十对脂肪酶的活性有抑制作用,Cu2十则完全抑制脂肪酶的活性,金属离子鳌合剂EDTA对脂肪酶的活性没有影响。表面活性剂Triton X-100, Tween80和Span65促进脂肪酶的活性,β一琉基乙醇、二硫苏糖醇和Span85对脂肪酶的活性没有影响,SDS抑制脂肪酶的活性。脂肪酶对长链不饱和的甘油酷以及长链的脂肪酸(C12 -C18)甲脂表现出高的活性【15】。
2.1在医药领域的应用研究
聚己内脂(PCL)是一种人工合成聚脂类生物高分子材料,生物相容性很好,在药学方面的应用己表现出对甾体类药物具有良好的透过性和相容性,并可获得满意的药物释放行为。PCL的结晶性较强,降解缓慢,在体内的降解分为2步:第1步为分子量不断卜降,但材料不发生形变和失重;第2步为分子量降低到一定数值后,材料开始变为碎片同时失重,最终会被机体吸收和排泄而不蓄积于体内,因此PCI.可作为药物释放载体材料应用于体内【16】