高分子微球的应用
随着各种高分子微球合成技术的迅猛发展，不同形状、不同结构和不同粒径大小的高分子聚合物微球已被广泛应用于临床医学、材料科学、色谱分离学、药物学和微电子科学等领域。主要应用情况如下：
1、高分子微球在医学领域中应用
高分子微球可用于临床检验、药物释放、细胞的标记分离和培养、人工血液、放射免疫固定相载体等方面。高分子微球常被应用于包埋药物的载体，通过合理分子设计，制备具有特定粒径、结构、表面性质、缓释能力和响应性等高分子微球，用来包覆或者负载药物分子，在合适的时间、合适的地点，以一定速度释放药物的作用，从而达到药物的控制释放和靶向释药。Shi等在壳聚糖微球表面包覆乙基纤维素，形成一种肠溶性膜，该膜保护药物在胃部不释放药物，到达肠内后，保护膜溶解从而缓慢将药物释放，达到靶向释药的效果。聚合物微球还可以做为癌症治疗用药物载体使用。吴远等制备了丝裂霉素-聚碳酸酯磁性载药微球，这种微球在外磁场作用下的肿瘤抑制率远高出无磁性的载药微球和游离药物。高分子微球还可用于临床诊断，如将抗体固定在高分子微球，制备成检验试剂，将该检验试剂加入诊断液，如果诊断液中存在抗原就会发生凝聚反应，从而可定性或者定量的检验诊断液中是否含有抗原。而采用高分子微球作用载体可以利用高分子微球的高比表面积，提高检验灵敏度。
2、高分子微球在生物技术中的应用
高分子微球由于比表面积大、固定化方式多等优势，成为固定化酶或细胞首选的载体。高分子微球可以将生物酶包覆在微球内部，制成生物酶胶囊，小分子底物通过渗透或者扩散的方式进入微球内部，在生物酶的催化作用下发生反应。生物酶也可以吸附在高分子微球表面或者与高分子微球表面功能团发生反应以共价键形式连接在微球上，高分子微球还可以用于动物细胞培养，市场已有用于细胞培养的微球载体，分别是带有阴离子交换基团DEAE 的葡萄糖微球载体、由纤维素制备的大孔微球载体和聚乙烯-硅胶复合微球载体商品。
3、高分子微球在分子测试中的应用
高分子微球可以作高效液相色谱填料，表面具有功能性基团的单分散微球可大大提高分离效果从而提高检测精确度，并可改善流动相在色谱柱中流动性。高分子微球还可以制备成分子印迹微球用于特定物质的固相萃取和分子识别，如张立永等采用悬浮聚合法制备了分子印迹微球用作固相萃取剂，对西咪替丁具有很好的选择性。赖家平等在水溶液中制得的分子印迹微球对吲哚美辛具有良好的识别作用。
4、高分子微球在化工领域中的应用
在塑料行业，高分子微球是一种的传统塑料添加剂，可以赋予塑料制品较好的冲击强度。如Saito等以MBS 树脂为种子，制备尺寸较大的MBS 树脂微球，与PVC 共混后既能保持PVC 的透明性，同时提高复合材料的抗冲击性。在涂料和油墨行业单分散、大粒径高分子微球还用作高档涂料和油墨添加剂，能显著提高其遮盖力。高分子微球应用于固化剂的微胶囊化，已经广泛的应用于厌氧胶、导电胶和密封胶等行业发挥巨大的作用。
5、高分子微球在电子信息领域的应用
高分子微球在电子信息领域也有重要的应用，如高分子微球可用与液晶显示器中的间隔材料和显示材料，也可用于激光打印机或者复印机中的墨粉材料，用于锂离子电池中的电池膜材料，目前这些产品已经工业化生产。
医用高分子常用材料 学校名称：华南农业大学 院系名称：材料与能源学院 时间：2017年2月27日
3.结构与性能 3.3 常用材料 1.硅橡胶 硅橡胶是一种以Si-O-Si为主链的直链状高分子量的聚有机硅氧烷为基础，添加某些特定组分，按照一定的工艺要求加工后，制成具有一定强度和伸长率的橡胶态弹性体。 硅橡胶具有良好的生物相容性、血液相容性及组织相容性，植入体内无毒副反应，易于成型加工、适于做成各种形状的管、片、制品，是目前医用高分子材料中应用最广、能基本满足不同使用要求的一类主要材料。 具体应用有：静脉插管、透析管、导尿管、胸腔引流管、输血、输液管以及主要的医疗整容整形材料。 2.聚乳酸 聚乳酸是以乳酸或丙交酯为单体化学合成的一类聚合物，属于生物降解的热塑性聚酯，具有无毒、无刺激、良好的生物相容性、可生物分解吸收、强度高、可塑性加工成型的合成类生物降解高分子材料。 其降解产物是乳酸、CO2和H2O。经FDA批准可用作手术缝合线、注射用微胶囊、微球及埋置剂等制药的材料。u=3351883538,102612699&fm=21&gp=0 3.聚氨酯 聚氨酯是指高分子主链上含有氨基甲酸酯基团的聚合物，简称PU，是由异氰酸酯和羟基或氨基化合物通过逐步聚合反应制成的，其分子链由软段和硬段组成。聚氨酯具有一个主要的物理结构特征是微相分离结构，其微相分离表面结构与生物膜相似。 由于存在着不同表面自由能分布状态，改进了材料对血清蛋白的吸附力，抑
制血小板黏附，具有良好的生物相容性和血液相容性。目前医用聚氨酯被用于人工心脏、心血导管、血管涂层、人工瓣膜等领域。 参考文献 [1] 李小静，张东慧，张瑾，等.医用高分子材料应用五大新趋势[J].CPRJ中国塑料橡胶，2016 [2]杂志社学术部，医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势.中国组织工程研究与临床康复，2010，14（8）
1.1 高分子微球概述 高分子微球应用几乎涉及到所有领域。高分子微球的起源非常悠久，最早的天然高分子微球来自天然的橡胶树的树液，被称为乳胶（Latex）。也许由于这个原因，最早的合成高分子微球被应用于橡胶制品或橡胶制品的添加剂，这些高分子微球都是由具有弹性的聚合物组成，如聚丁二烯、聚异戊二烯等。以后，随着微球制备技术的发展，聚合物微球又开始被应用于涂料、纸张的表面加工、胶粘剂、塑料添加物、建筑材料等领域。近十几年来，由于高分子微球应用领域又从以往的一般工业应用发展到高尖端技术领域，如医疗和医药领域、生物化学领域和电子信息领域等。在高分子微球应用方面，传统应用领域的产品得到进一步提升，如在涂料应用领域，产品的结构已经从大众化走向个性化，即品种多样化和少量化，但附加价值较高。高分子微球在药物输送系统的应用应该是近年来发展最为迅速的领域，这是因为人们对医疗质量的要求越来越高。 复合高分子微球又称核壳高分子微球，是制备共混高聚物的一种新技术。它是材料科学发展的重要方向，现已从宏观的聚合物共混物发展到亚微观的复合高分子乳胶。近年来，通过复合技术制备复合乳胶以及对复合型乳胶的研究十分活跃。其中，核壳结构乳胶聚合物尤其令人感兴趣。核壳结构乳胶聚合物属于异种高分子复合乳胶，是由性质不同的两种或多种单体分子在一定条件下进行聚合，即种子聚合或多阶段聚合，一般以先聚合的材料为中心，后形成的聚合物为外层，使乳胶粒子的内侧和外侧分别富集不同种成分，通过核壳的不同组合，得到不同形态的非均相乳胶，从而可赋予核、壳各不相同的功能，可获得一般无规共聚物、机械共混物难以具有的优异性能。 核壳高分子的性能与其结构关系十分密切。80年代初，Okubo等提出“粒子设计”的新方法，主要内容包括控制乳胶粒子的形状、异相结构、粒径分布及功能基的分布等。复合乳胶能有效改善材料的力学性能，在塑料、涂料和油漆方面有重要的应用。近年来，人们通过化学和物理的手段（如：交联、包埋、附着和反应）赋予乳胶颗粒以光导、电导、热敏和磁等功能，广泛应用于电子、生物、医药和照相工业[1~5]。 1.2 高分子微球的合成方法 1.2.1 乳液聚合 高分子微球的合成一般采用乳液聚合技术。乳液聚合是有单体和水在乳化剂作用下配制的乳液中进行的聚合，聚合体系主要有单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成。该技术开发起始于本世纪早期，二十年代末已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。二十世纪三十年代初，乳液聚合方
河北联合大学Hebei United University 2008级 《医用高分子》课程论文医用高分子微球 姓名陈朝阳 班级08应用化学 学号02 分数
医用高分子微球 陈朝阳 (河北联合大学化工与生物技术学院，唐山，063009) 摘要：本文对高分子微球的结构性能做了简要介绍,综述了生物医用高分子微球载体的制备方法、表面功能化途径以及生物活性物质的固定化方法,并对高分子微球在医学领域的应用作了概要介绍，最后对其性能及制备技术的改进和在生物医用及其他方面的应用发展前景做了简单预想。 关键词：高分子微球；功能化；生物活性物质；固定化；医学应用 高分子微球是指直径在纳米级至微米级形状为球形或其它几何体的高分子材料或高分子复合材料。生物医用高分子微球由载体、键合在微球表面上的功能基以及所固定的生物活性物质三部分组成。可分为天然高分子微球和合成高分子微球两大类。前者有聚多糖类和蛋白质后者多以苯乙烯、乙烯基吡啶、丙烯酸酯、丙烯酰胺及它们的衍生物为原料制备。 由于其分子结构的可设计性吸引了越来越多的科学工作者的兴趣，进而更加快了其开发应用的步伐。可以通过选择聚合单体和聚合水平上来设计合成和制备,并且可以比较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与功能。这种微观结构和性能的可设计性,使得高分子微球在对材料特性要求较高的生物医学领域中显示出巨大的发展潜力。 与无机材料微球或来源于生物体的血球等相比,高分子微球除具有固相化载体特有的易于分离和提纯的优点外,还具有廉价、比表面积大、单分散性好、易于制备及功能化以及对生物体相容性可调、有利于研究与生物体成份相互作用等特点。 1. 高分子微球载体的制备 天然高分子微球本身带有反应性基团,可直接用于生物活性物质的固定化。合成高分子微球则必须通过如下方法引入功能基团:(1)功能单体共聚法。即少量功能单体与主单体进行共聚的方法,有时可以加入交联剂以获得交联的微球；(2)微球载体表面修饰法。其中,功能单体共聚由于易控制功能度及交联度,不易产生
医用用高分子材料
医用用高分子材料 壳聚糖 1 甲壳质和壳聚糖的性质 2 甲壳质和壳聚糖的制备 3 甲壳质和壳聚糖的应用 3.1 医用纤维和膜材料 3.2 药物载体 3.3 凝血作用 3.4 抗肿瘤作用 3.5 增强免疫力 3.6 降低脂肪和胆固醇 3.7 其他方面 4 甲壳素、壳聚糖的化学改性及应用4.1 酰化改性及应用 4.2 烷基化改性及应用 4.3 醚化改性及应用 4.4 酯化改性及应用 4.5 Shiff碱反应及应用 4.6 壳聚相季铵盐 4.7 接枝反应及应用 4.8 交联及应用 4.9 其它反应和应用
5 壳聚糖与再狭窄 聚乳酸 1 聚乳酸的基本性质 1.1 物理机械性能 1.2 生物降解性 2 PLA的制备 2.1 直接缩聚法 2.2 丙交酯开环聚合法 3 PLA在医药及医用制品中的应用 3.1 药物控释载体 3.2 医用缝合线 3.3 外科生物植片 4 在预防在狭窄方面的应用 4.1 聚乳酸作为支架涂层 4.2 聚乳酸作为生物可降解性支架 4.3 制备纳米微球用于再狭窄的防治 4.3.1 纳米粒子 4.3.2 纳米粒子在治疗血管再狭窄中的应用 聚羟基乙酸及其共聚物 1 简介 2 聚羟基乙酸的性质
3 聚羟基乙酸的制备 4 羟基乙酸的共聚物 4.1 乙交酯与丙交酯的共聚物（PGA-co-PLA，PLGA） PLGA的制备和性质 4.2 乙交酯与ε-己内酯（ε-CL）的共聚物（PGA-co-PCL） 4.3 乙交酯/丙交酯/己内酯三元共聚物（PGLC） 4.4 聚（羟基乙酸-co-氨基乙酸）和聚酯酰胺（PEA） 4.5 乙交酯与2－氢-2－氧1，3，2－二氧磷杂环己烷的开环共聚物（聚磷酸酯/乙交酯 4.6 其它 5 羟基乙酸均聚物及其共聚物的应用 （1）生物体吸收缝合线 （2）缝合补强材料 （3）骨折固定材料 （4）药物控制释放系统 （5）组织工程 6 PLGA载体的制备方法
生物大分子药物 近年来，生物大分子药物发展迅猛，受到的关注也越来越多。与传统小分子药物相比，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点，这导致其具有与小分子药物不同的药代动力学特征。以蛋白多肽药物、单克隆抗体药物、抗体药物偶联物和核酸药物4 类生物大分子药物为例，综述近年来生物大分子药物的药代动力学研究进展，旨在为生物大分子药物及生物类似药的研发提供参考。 [ 关键词] 生物大分子药物；蛋白多肽药物；单克隆抗体药物；抗体药物偶联物；核酸药物；药代动力学生物大分子药物是指一类利用现代生物技术方法生产的源自生物体内并被用于疾病的诊断、治疗或预防的生物大分子，狭义上也称为生物技术药物。随着分子生物学、基因工程和基因组学的研究发展，生物技术药物得以迅猛发展，其种类也日趋增多。目前生物技术药物包括DNA 重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体（mono-clonal antibody ，mAb ）和细胞因子药物，也包括蛋白质工程技术生产的上述产品的各类修饰物，还包括用于基因治疗的基因、反义寡核苷酸和核酶及病毒和非病毒基因递送载体等。 药代动力学研究对于药物的有效性和安全性评估非常重要，如选择合适的给药途径，设定合适的给药频率和给药剂量，明确药物是否可以到达相应的靶器官等。但不同于传统的小分子化学药物，生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点，使其在生物体内的处置过程变得更为复杂（见表1），也给药代动力学研究提出了新的挑战。本文将分别围绕蛋白多肽药物、mAb 药物、抗体药物偶联物（antibody-drug ConjUgate, ADC）和核酸药物，对其药代动力学特点进行分析和讨论。 1 生物大分子药物的体内吸收 生物大分子药物包括蛋白多肽药物、核酸药物、ADC 药物和mAb 药物等, 与传统小分子药物（相对分子质量为200 ~ 700）相比, 其相对分子质量（1 500 ~ 150 000）较大,不易被吸收,同时存在口服后易被消化道酶降解破坏的问题,各种生物大分子药物在吸收方面存在许多相似的特点,在此一并阐述。 1.1 给药方式的选择由于存在不易被吸收、消化道降解等问题,生物大分子药物口服给药后生物利用度极低。目前绝大多数生物大分子药物均选用肠道外方式给药,主要以静脉注射方式给药,其次是皮下注射给药,少数也可以肌肉注射给药。静脉注射给药时,血药浓度迅速达到峰值,但易产生安全性问题,同时长期多次静脉注射给药存在患者耐受性不好等问题,另外静脉注射给药一般需要在医疗机构完成,容易带来较高的费用。为了解决生物大分子药物给药途径带来的问题,研究主要集中在2 个方面：一是如何实现生物大分子药物的口服用药；二是不同给药方式的药物吸收机制研究。大量研究集中在前者,如近期发现羧甲基纤维素-弹性蛋白（CMC-EIa）作为蛋白酶抑制剂可以很好地抑制胰蛋白酶、弹性蛋白酶等的活性；吸收促进剂如脂肪酸、胆盐等，可以可逆性地打开紧密连接而提高胰岛素的渗透性。但蛋白酶抑制剂容易造成体内蛋白酶的缺乏,而吸收促进剂容易损坏生物膜造成局部炎症。此外,载药系统如纳米、微球、脂质体以及衍生化或化学修饰也是研究如何实现生物大分子药物口服用药的主要方法。环孢素是一种预防同种异体器官或组织移植发生排斥反应的药物,特殊的环肽结构使得其口服后具有较好的生物利用度。一项meta 分析数据表明,山地明（环孢素的普通制剂）是新山地明（环孢素微乳
作者简介:吴颉,1978年生,硕士研究生,研究方向为高分子材料化学。 开发与应用 磁性高分子微球的制备及应用 吴 颉 王 君 景晓燕 张密林 (哈尔滨工程大学化学工程系,哈尔滨 150001) 摘 要 本文对新型功能材料磁性高分子微球的组成、制备方法、应用及其发展前景进行了 简要介绍。 关键词 磁性高分子微球,磁性载体,固定化酶 The preparation and utilization of magnetic microspheres Wu Jie Wang J un Jing Xiaoyan Zhang Milin (Department of Chemical Engineering ,Harbin Engineering University ,Harbin 150001)Abstract The composition ,preparation ,application and development prospect of magnetic microspheres are re 2 viewed in this article 1 K ey w ords magnetic microspheres ,magnetic carrier ,immobilized enzyme 磁性高分子微球是最近发展起来的一种新型功 能高分子材料。它兼具磁性粒子和高分子粒子的特性,既可方便地从介质中分离,又可对其表面进行修饰从而赋予其表面多种功能团。因为其具有优异的特性,得以广泛地应用于精细化工、生物医学、生物工程学、细胞学等诸多领域。近年来适应不同要求的磁性高分子微球已成为一个新的研究热点。本文就磁性高分子微球的制备及应用作简要介绍。 1 磁性高分子微球的制备 111 组成材料 目前制备的磁性高分子微球主要有核-壳式结构和壳-壳-核结构。核-壳式结构中,核既可为 磁性材料,也可由聚合物组成,壳则相应为聚合物或无机物。通过单体共聚可以在磁性微球表面载上一定的功能团,实现磁性微球的表面功能化。如果单体共聚反应困难或表面无功能团,则可通过功能团 的转化得到所需的功能团。 制备磁性微球通常应用的磁性物质有:纯铁粉、羰基铁、磁铁矿、正铁酸盐、铁钴合金等,尤以Fe 3O 4磁流体居多。与磁性材料结合的高分子材料中天然高分子材料有壳聚糖、明胶、纤维素等,合成高分子材料最常用的是聚丙烯酰胺(PAM )和聚乙烯醇(PVA )。其中天然高分子材料因具有价廉易得、生物相容性好、可被生物降解等优点,得到了广泛的研究和应用。112 制备方法 磁性高分子微球的制备方法主要有包埋法、单体聚合法、化学转化法、生物合成法等。11211 包埋法 包埋法是运用机械搅拌、超声分散等方法使磁性粒子均匀悬浮于高分子溶液中,通过雾化、絮凝、沉积、蒸发等手段制得磁性高分子微球。磁性粒子表面与亲水性高分子之间存在一定的亲和力,所以 第30卷第8期 化工新型材料 Vol 130No 182002年8月 N EW CHEMICAL MA TERIAL S Aug.2002
磁性微球 磁性高分子微球是近年发展起来的一种新型磁性材料，是通过适当方法将磁性无机粒子与有机高分子结合形成的具有一定磁性及特殊结构的复合微球。磁性复合微球不仅具有普通高分子微球的众多特性还具有磁响应性，所以不仅能够通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基(如-OH、-COOH、-CHO、-NH2,等)，还能在外加磁场作用下具有导向功能。目前，磁性复合微球已广泛用于生物医学、细胞学和分离工程等诸多领域。 一、功能化高分子磁性微球 具有生物活性的高分子生物材料是高分子功能团, 可以作为生物活性物质的载体,另一方科学与生命科学之间相互渗透而产生的一个重面又因其具有超顺磁性, 在外加磁场的作用下要的边缘领域, 是近50年以来高分子科学发展能快速、简单的分离, 使其在生物工程(固定化的一个重要特征。功能化的高分子磁性微球一酶)、生物医学(靶向药物、酶标、临床诊断)、细胞方面因其具有能够与生物活性物质反应的特殊学(细胞分离、细胞标记)等领域的研究日益活跃,并显示出较好的应用前景。 （1）功能化磁性微球与生物大分子的作用机理 包覆磁性颗粒的高分子材料带有多种具有反应活性的功能基团, 如羧基(—COOH)、羟基(—0H)、氨基(—N H2)、巯基(—SH)等, 这些功能基团能够与生物高分子(氨基酸、蛋白质、酶等)中的活性基团共价结合, 从而实现磁性微球作为生物载体的功能。同时通过磁性微球的功能基团也可在颗粒表面偶联特异性的靶向分子,如特异性配体、单克隆抗体等, 通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合, 在细胞摄粒作用下进入细胞内, 可实现安全有效地用作靶向性药物、基因治疗、细胞表面标记、同位素标记等。 瑞典皇家理工学院的Mikhaylova等[ 3] 利用表面含有的—NH 2功能团的磁性微球运载BSA (牛血清蛋白), 先将功能基团—N H2 修饰到磁性纳米颗粒表面, 然后将BSA 中的—COOH 活化,利用—CO OH 和磁性微球表面的—NH2 形成肽键,从而实现磁性微球对BSA 的运载。红外光谱(FTIR)证实BSA 分子成功地联接到磁性纳米颗粒上;化学分析表明表面功能化的磁性纳米粒子对BSA 的运载能力远远大于未功能化的磁性纳米颗粒;磁性测试表明, 磁性微球表面包覆BS A 分子后, 仍呈超顺磁性,但饱和磁化强度有所降低。沈鹤柏等[ 4] 用微乳液的方法将SiO2 包覆在磁性粒子γ-Fe2 O3 表面, 通过脱水反应在纳米颗粒表面引入3-巯基丙基三甲氧基硅烷(M PTS)进行表面巯基化, 然后使修饰有过硫键的DNA 分子与M P TS 分子中的—SH 配位基形成-S-S-双键, 从而将磁性微球与生物大分子键合在一起。表面增强拉曼光谱(SERS)分析证实DN A 被有效地联接到磁性纳米粒子表面。 （2）磁性微球的功能化方法 磁性微球的功能化主要通过四种方法来实现:共混包埋法、界面吸附法、活化溶胀法和单体聚合法。 ○1共混包埋法：共混包埋法制备磁性高分子微球主要是通过范德华力、氢键、配位键或共价键等作用, 使溶解的高分子链缠绕在磁性纳米颗粒表面, 形成高分子包覆的磁性微球。Bahar 等[ 20] 通过共混包埋法将悬浮有Fe3 O4 的油相倒入水相, 经搅拌后在室温下蒸发出油相溶剂氯仿, 制得带有反应性醛基的磁性聚苯乙烯微球。 ○2界面吸附法是利用纳米颗粒本身的表面效应来制备磁性微球的一种方法。纳米颗粒由于表面原子的周围缺少相邻的原子, 导致了表面原子的晶体场环境和结合能与内部的原子不同, 具有很高的化学活性;并且, 纳米颗粒表面原子数与总原子数之比随着粒径的减小而急剧增大。这使得纳米颗粒表面能大大增加, 从而比较容易与其它原子相结合而稳定下来。生物大分子大都是两性分子, 因而当与纳米颗粒均匀混合后, 调节溶液的pH 值使生物大分子与纳
知识介绍 基金项目:航空基金资助项目(99G 53074); 作者简介:谢钢(1975— ),男,重庆市人,博士研究生,主要从事磁性功能材料方面的研究。磁性高分子微球 谢 钢1,张秋禹1,李铁虎2 (11西北工业大学化学工程系,西安 710072; 21西北工业大学材料科学与工程系,西安 710072) 摘要:对磁性高分子微球的研究现状进行了综述,详细探讨了目前常用的各种合成制备方法, 并对各种方法的优缺点进行了分析。在此基础上,对磁性高分子微球在细胞分离、有机合成、环境Π 食品微生物检测等领域的最新应用进展及存在的问题进行了分析,指出了该领域今后的研究方向。 关键词:磁性高分子微球;制备;细胞分离;有机合成;微生物检测 磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的微球。因磁性高分子微球同时兼具高分子微球的众多特性和磁响应性,不但能通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基(如—OH 、—C OOH 、—CH O 、—NH 2、—SH 等),还能在外加磁场下方便迅速地分离,因此自70年代以来,磁性高分子微球作为一种新型的功能材料,在磁性材料、生物医学、细胞学和生物工程、分离工程,以及隐身技术等诸多领域显示出强大的生命力。 目前有关磁性高分子微球的研究工作主要集中在制备、表征和应用几个方面,也有少量有关磁 性微球宏观物理性能的研究[1,2]。其中有关磁性高分子微球的分类、早期的一些应用等已有较详细 的综述[3～5],本文主要就磁性高分子微球的合成制备方法、研究发展状况及所存在的问题做一介绍。 1 制备方法的分类及研究现状 就目前的研究现状来看,磁性高分子微球按结构可分为三类:一是核为磁性材料,壳为聚合物的核/壳式结构,该类微球研究得最多;二是以高分子材料为核,磁性材料作为壳层的核Π壳式结构;三是内层、外层皆为高分子材料,中间层是磁性材料的夹心式结构。其中研究较多且具有广泛应用前景的主要是第一类磁性高分子微球,因此主要就第一类磁性高分子微球的制备方法及其应用情况进行介绍。 从制备方法来看,主要包括包埋法[6,7]、单体聚合法[8～28]和原位法[29]三类。 1.1 包埋法 包埋法是制备磁性高分子微球最早的一类方法,它是将磁性微粒分散于天然或合成高分子溶
生物医用高分子材料——聚乳酸 姓
生物医用高分子材料——聚乳酸 摘要：聚乳酸由于其突出特点如可降解、生物相容性好且对人无毒等而备受重视，并且在生物医学领域的应用中得到了良好的效果。本文对聚乳酸的发展史、现状、性能、优缺点及其等做了简介，并对其未来应用前景做了展望。 关键词：聚乳酸；性能；展望 聚乳酸在医学领域中的发展史 聚乳酸（PLA）是一种具有优良生物相容性和可生物降解的合成高分子材料，它是美国食品和药物管理局(FDA)认可的一类生物医用材料。20世纪50年代,由丙交酯(LA)开环聚合制得了高分子量的聚乳酸,但由于这类脂肪族聚酯对热和水比较敏感,长时间未引起人们的足够重视。直到20世纪60年代,科学工作者重新研究PLA对水敏感这一特性时,发现聚乳酸适合作为可降解手术缝合线材料。1966年,Kulkarni等提出:低分子量的PLA能够在体内降解,最终的代谢产物是CO2和H2O,中间产物乳酸也是体内正常代谢的产物,不会在体内积累,因此PLA在生物体内降解后不会对生物体产生不良影响。随后报道了高分子量的PLA 也能在人体内降解,由此引发了以这类材料作为生物医用材料的开端。 聚乳酸性能、优缺点 PLA的制备以乳酸为原料进行，较为成熟的方法有两种：一种是乳酸直接缩聚法，另一种是先由乳酸合成丙交酯，再在催化剂的作用下开环聚合。 PLA无毒、无刺激性、具有良好的生物相容性，可生物分解吸收，强度高、不污染环境，可塑性好，易于加工成型。如：在体内，PLA分解成乳酸，再经 酶的代谢生成CO 2和H 2 O，由人体排出，没有发现严重的急性组织反应和毒性反 应。但PLA仍会导致一些温和的无菌性炎症反应。如颧骨固定术后3年产生了无痛的局部肿块，皮下组织出现了缓慢降解的结晶PLLA颗粒引发的噬菌作用，产生组织反应的真正原因没有定论。Sugonuma认为PLA降解所产生的碎片是导致迟发性无菌炎症反应的根本原因。植入部位也决定组织反应类型和强度，皮下植入时炎症发生率较高，在吞噬细胞较少的髓内固定组织反应发生率较低。
丙烯酸酯自交联高分子微球的研究 阎翠娥Ξ 程时远 (湖北大学化学与材料科学学院,武汉,430062) 摘要 采用半连续种子乳液聚合方法合成了聚丙烯酸丁酯/聚(丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯交联单 体)核/壳型胶乳,用TEM 、AU TOSIZER 、DSC 、TG 及IR 等手段对胶粒进行表征,探讨3种不同交联单体及含量对胶粒结构形态、胶乳性能及胶膜性能的影响.结果表明:尽管交联单体不同,但胶粒都是核/壳结构;随交联单体含量减少,粒径逐渐减小;交联单体尽可能地分布在粒子表面;热处理过程中功能基团之间发生交联反应,使得胶膜的耐水性及机械性能大幅度提高. 关键词 半连续种子乳液聚合;丙烯酸酯;自交联高分子微球分类号 O63116 合成丙烯酸酯乳液时加入一定量的功能单体,得到功能型丙烯酸酯共聚物胶粒,性能优于丙烯酸酯 共聚物胶粒.功能单体的种类及含量不同,所得胶乳性能各异,乳胶的许多性能主要取决于功能基团.本文选用羟甲基丙烯酰胺、甲撑双丙烯酰胺及丁氧甲基丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯的复配体DJ 75253种功能单体,它们的亲水性从羟甲基丙烯酸酯易溶于水到甲撑双丙烯酰胺可溶于水过渡到DJ 7525不溶于水,含有的双键数目逐渐增多,且功能基团不同,以期对含不同功能 单体的胶乳进行较系统的研究. 1 实验部分 111 原料 丙烯酸丁酯(BA ),甲基丙烯酸甲酯(MMA )均为工业纯,经减压蒸馏收集一定沸程的馏份. 引发剂过硫酸铵分析纯,经重结晶处理.N 羟甲基丙烯酰胺,DJ 7525及甲撑双丙烯酰胺均为化学纯, 未进一步处理,其中DJ 7525由天津化学试剂研究所提供.阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS )与非离子乳化剂OS 15按一定比例配成复合乳化剂,去离子水为分散介质.112 聚合实验 11211 种子乳液的制备 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗的四口反应烧瓶中,将复 合乳化剂、单体BA 、引发剂、水等按115∶30∶0115∶100的比例加入,通入氮气保护,搅拌,逐渐升温到68℃左右,经自加速升温过程,保温熟化,即得种子乳液. 11212 滴定法制备复合胶乳 在上述同样条件下,在种子乳液中用连续滴加法加入MMA 、BA 、功能单体、去离子水及复合乳化剂的预乳化液,滴完后再继续反应一段时间,熟化,过滤,即得PBA/P (MMA -BA -功能单体)的复合胶乳.113 复合胶粒的表征 11311 复合胶粒的结构形态 用日本株式会社的100 SX 透射电子显微镜(TEM )测定,试样由原乳 液稀释一定的倍数后,用磷钨酸染色.11312 复合胶粒大小及分布 在英国Malvern 公司生产的Autosizer LO -CFC 963粒度分析仪上测 Ξ阎翠娥,女,1969年生,在职博士生 收稿日期:19970127 第19卷第3期1997年9月湖北大学学报(自然科学版) Journal of Hubei University (Natural Science )No.3 Vol.19Sept.1997
生物医用高分子https://www.doczj.com/doc/ea2122611.html,work Information Technology Company.2020YEAR
《生物医用高分子材料》复习题 一、名词解释： 1、人工器官： 即人造器官，是模仿人体或生物体器官的部分或全部功能，通过特定的方式和方法制造的器官。 2、血液净化 血液净化是把血液引出体外，通过一个净化装置清除血液中的有害成物质，或补充营养成分到血液中达到治疗某些疾病的目的。 3、血浆分离 血浆分离是对患有某些疾病病人的血液进行整体处理，将其血浆分出，然后从血浆中除去致病的大分子蛋白质，用以治疗某些难于对付的血液和免疫性疾病。 4、血液灌流 让溶解在血液中的物质，如某些代谢产物、外源性药物和毒物质吸附到具有丰富表面积的固态物质上，从而清除血中的毒物。 5、缓释制剂 指用药后能在较长时间内持续释放药物以达到长效作用的制剂，其中药物按一级速率释放。 6、控释制剂：是指药物能在预定时间范围办自动以预定速率释放，使血 药浓度长时间恒定维持在有效范围内的制剂。 7、人工肾 又称人工透析机，人工肾是一种透析治疗设备。是用人工方法模仿人体肾小球的过滤作用，在体外循环的情况下，去除人体血液内过剩的含氮化合物、新陈代谢产物或逾量药物，调节水和电解质平衡，以使血液净化的一种高技术医疗仪器。 8、药用高分子：
药用高分子指的是药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料，包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物，以及与药物接触的包装贮运高分子材料。 9、人工血液 也称人工替代血液，是利用和血红蛋白相同的加工处理方法，维持血压不变，在扮演搬运各种物质角色的白蛋白中放入血红素分子，制成白蛋白血红素，这就是人工血液，严格来说只能取代人体血液携带氧气的功能，并无法取代白血球的免疫功能与血小板的凝血功能。 10、磁性生物高分子微球： 指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成具有一定磁性及特殊结构的微球。 11、软组织 软组织是指人体的皮肤、皮下组织、肌肉、肌腱、韧带、关节囊、滑膜囊、神经、血管等 二、简答题： 1. 高分子药物按分子结构和制剂的形式，它可分为哪三大类： 答：（1）高分子化的低分子药物（即高分子载体药物） （2）本身具有药理活性的高分子药物 （3）物理包埋的低分子药物 2. 理想透析膜材料的特点主要有哪些？
高分子微球的制备及应用研究进展 ＊ 李 如,于良民,高丙娟 (中国海洋大学,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东 青岛 266100) 摘 要:高分子微球材料具有提高材料强度和寿命,以及可作为反应物微存储器、微分离器等很多优良的应用特性。本文综述 了近年来不同尺寸高分子微球的制备工艺以及性能,介绍了其在生物医药、食品工业、废水处理以及涂料领域中的应用进展,并展望 其研究和开发前景。 关键词:高分子微球;制备工艺;应用 R e s e a r c hP r o g r e s s o f P r e p a r a t i o n a n dA p p l i c a t i o no f P o l y m e r M i c r o s p h e r e s ＊ L I R u ,Y UL i a n g -m i n ,G A OB i n g -j u a n (K e y L a b o r a t o r y o f M a r i n e C h e m i s t r y T h e o r y a n d T e c h n o l o g y ,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,O c e a n U n i v e r s i t y o f C h i n a , S h a n d o n g Q i n g d a o 266100,C h i n a )A b s t r a c t :P o l y m e r m i c r o s p h e r e w i t h l o s s o f e x c e l l e n t p r o p e r t i e s ,s u c h a s i m p r o v i n g m a t e r i a l s t r e n g t h a n d f a t i g u e a n d c a n b e u s e d a s a m i c r o m e m o r y o r m i c r o s e p a r a t o r .P r e p a r a t i o n o f p o l y m e r m i c r o s p h e r e s b y d i f f e r e n t m e t h o d s a n d c h a r a c -t e r i z a t i o n w e r e r e v i e w e d .T h e a p p l i c a t i o n s o f p o l y m e r m i c r o s p h e r e s i nb i o m e d i c a l ,f o o d i n d u s t r y ,w a s t e w a t e r t r e a t m e n t ,a n d c o a t i n g f i e l d s w e r e a l s o i n t r o d u c e d a n d t h e i r b r i g h t f u t u r e s w e r e p r o s p e c t e d f o r f u r t h e r r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t . K e y w o r d s :p o l y m e r m i c r o s p h e r e ;p r o c e s s i n g m e t h o d s ;a p p l i c a t i o n ＊ 基金项目:国家自然科学基金(批准号:50673085、20060423017、A 1420080191);863计划(2006A A 09Z 224);新世纪人才(N C E T-04-0644;N C E T -06 -0601);基础科研项目资助。作者简介:李如:(1985-),女,硕士研究生,从事环境友好型海洋防污材料的研究。E-m a i l :n o r o y b l @126.c o m 通讯作者:于良民,男,教授,博导,长期从事环保型海洋防污材料的研究开发工作。E-m a i l :y u y a n @o u c .e d u .c n 高分子微球是指直径在纳米级至微米级,形状为球形或其他几何体的高分子材料或高分子复合材料。高分子微球也包含微囊,微囊通常是指微球中间有一个或多个微腔,而且微腔内包埋了某种特殊物质的微球。微球和微囊因其特殊尺寸和特殊结构在许多重要的领域起到了特殊并且关键的作用。 高分子微球的起源非常悠久,最早的天然高分子微球来自天然橡胶树的树液,被称为乳胶(L a t e x )。合成的高分子微球最早被应用于橡胶制品或橡胶制品的添加剂中。以后随着微球制备技术的发展,高分子微球又开始被应用于涂料、纸张的表面加工、胶粘剂、塑料添加物、建筑材料等领域,并且又进一步从一般的工业应用发展到高尖端技术领域,如医疗和医药领域、生物化学领域、电子信息领域等,由此高分子微球和微囊的制备和应用研究又进入了一个新的高潮[1]。 本论文阐述了几种常见微球制备的方法及其在不同领域中的应用,并对其发展前景进行了展望。 1 高分子微球的制备方法 高分子微球的制备方法有很多,如:水热合成法、低温合成 法、分散聚合法、自组装法等。不同方法可得到不同组成、粒径的聚集体,其粒径的分散度也不同。根据制备原料的不同可以分为:以单体为原料的微球制备方法和以聚合物为原料的微球制备方法,本文着重综述了制备原料不同的几种制备方法。 1.1 以单体为原料制备高分子聚合物微球 以单体为原料制备高分子聚合物微球的方法分为乳液聚合、无皂乳液聚合、沉淀聚合、悬浮聚合、微乳聚合、细乳液聚合、以及种子聚合。1.1.1 乳液聚合 乳液聚合是最常用的微球制备方法,一般使用疏水性较强的单体来制备。用乳液聚合法可以较容易得到数十至数百纳米的微球。聚合系统由疏水性单体(如苯乙烯)、水(分散媒体)、乳化剂(如十二烷基硫酸钠)以及水溶性引发剂组成。乳液聚合的主要优点是:聚合速度快、得到的聚合物分子量高(105g /m o l )、 粒径均匀,通常乳液聚合反应在1h 内基本完成。N a g a i [2] 等将乳液聚合限制在硅胶表面,得到了表面覆盖聚合物的复合微球。将其与聚苯乙烯溶液混合后制膜,所得到的膜将兼备硅胶和聚合物的优点,且膜的延伸率和应力增大了2倍。1.1.2 无皂乳液聚合 无皂乳液聚合,是在乳液聚合基础上发展起来的聚合技术,是指体系中完全不含乳化剂或仅含微量乳化剂(低于乳化剂的临界胶束浓度)。它解决了传统乳液聚合后处理难以及乳化剂对产品带来的不良影响;同时降低了生产成本,减轻对环境的负荷。由于无皂聚合体系中无外加乳化剂,聚合和存储过程中微球的稳定性差,因此固含量一般较低,大规模应用于涂料和粘合剂还存在一些问题[3-4]。Y a n a s e 等[5-6]发现磁流体中的纳米磁
纳米药物载体技术 用纳米粒子作为药物载体可实现靶向输送、缓释给药的目的, 这是由于小粒子可以进入很多大粒子难以进入的人体器官组织, 如小于50nm 的粒子就能穿过肝脏内皮或通过淋巴传送到脾和骨髓, 也可能到达肿瘤组织。另外纳米粒子能越过许多生物屏障到达病灶部位, 如透过血脑屏障( BBB) 把药物送到脑部, 通过口服给药可使药物在淋巴结中富集等。具有生物活性的大分子药物( 如多肽、蛋白类药物) 很难越过生物屏障, 用纳米粒子作为载体可克服这一困难, 并提高其在体内输送过程中的稳定性。用纳米粒子实现基因非病毒转染, 是输送基因药物的有效途径。 药物既可以通过物理包埋也可以通过化学键合的方式结合到聚合物纳米粒子中。载有药物的聚合物纳米粒子通常以胶体分散体的形式通过口服、经皮、皮下及肌肉注射、动脉注射、静脉点滴和体腔黏膜吸附等给药方式进入人体。制备聚合物纳米粒子的方法主要有以下几种: ( 1) 单体聚合形成聚合物纳米粒子; ( 2) 聚合物后分散形成纳米粒子; ( 3) 结构规整的两亲性聚合物在水介质中自组装形成纳米粒子。 1 单体聚合制备的聚合物纳米粒子 聚氰基丙烯酸烷基酯( PACA) 在人体内极易生物降解, 且对许多组织具有生物相容性。制备聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子采用的是阴离子引发的乳液聚合方法, 通常以OH-为引发剂, 反应一般在酸性水介质中进行, 常用的乳化剂有葡聚糖、乙二醇与丙二醇的嵌段共聚物和聚山梨酸酯等, 具体制备过程见图1。当反应介质pH 值偏高时, OH-浓度大, 反应速度快, 形成的PACA 分子量低, 以此作为给药载体材料进入人体后, 降解速度太快, 不利于药物缓释。因此聚合反应介质的pH 值通常控制在1.0~ 3.5 范围内。
得分：_______ 南京林业大学 研究生课程论文2013 ～2014 学年第二学期 课程号：23412 课程名称：材料现代分析原理与方法 论文题目：功能高分子微球及其制备的研究进展 学科专业：材料学 学号：3130161 姓名：王礼建 任课教师：高勤卫 二○一四年五月
功能高分子微球及其制备的研究进展 王礼建 （南京林业大学理学院，江苏南京210037） 摘要：由于功能高分子微球具有比表面积大、吸附性强等性质，应用前景诱人，已引起国内外学者的广泛关注。本文主要介绍了功能高分子微球及其若干制备技术的研究进展，对其在众多领域中的应用进行了综述，并扼要分析了功能高分子微球的研究前景和方向，为功能高分子微球技术的应用和推广提供一定的思路。 关键词：功能高分子微球；制备；应用；进展 Research Progress of Functional Polymer Microsphere and its Preparation WANG Li-jian (College of Science, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China) Abstract: Functional polymer microspheres have attracted wide attention of scholars at home and abroad, because of their large surface area, strong adsorption properties and good potential future in applications. In the present article, the preparing ways for and research progress in functional polymer microspheres are addressed. In addition, possible hotspots of future study on functional polymer microspheres are analyzed, so as to provide perspectives on applications and promotions of its technology. Key words:f unctional polymer microspheres; preparation; application; progress 近年来，随着现代科学技术的飞速发展，高分子微球材料的研究与应用发展也异常迅速，由于其特殊的尺寸和外貌形态，因此具有了其他材料所不具备的功能。在当今社会中，高分子微球材料的应用已经深入到生活中的方方面面，从纸张表面涂层、涂料、化妆品等大宗产品到用于药物缓释的微胶囊、分离蛋白质的层析介质等高附加价值产品，都用到了高分子微球材料[1]。 目前制各功能高分子微球的常用方法有无皂乳液聚合[2]、分散聚合[3]、种子聚合[4]等。其中无皂乳液聚合由于在聚合反应体系中不含或仅含少量乳化剂，而且所制备的微球表面比较洁净，形态规则，单分散性好，因此成为制备纳米级功能高分子微球的主要方法之一。分散聚合由于其能通过一步法制备微米级、单分
载体材料 要求 （1）一定机械强度，加工性能 （2）生物相容性与生物降解性 （3）根据使用要求，其它一些特殊性能， 例如pH响应性、靶向性等 载体材料分类 根据材料的来源：天然与合成高分子材料 根据材料的降解性能：降解与非生物降解高分子材料 根据材料在水中的溶解性：疏水与水溶性高分子材料 根据材料对外界信号响应性：刺激响应与惰性材料 根据材料化学结构分类（以疏水性生物降解材料为例） （1）聚酯：PLGA、PCL、聚碳酸酯等 （2）聚酸酐 （3）聚氨基酸 （4）聚膦腈 （5）聚磷酸脂 典型非生物降解疏水性高分子：聚氨酯 典型疏水性生物降解材料－1. 聚酯 聚(丙交酯-材料，这主要归co-乙交酯)(PLGA)是一类应用最早、最为广泛的合成疏水性生物生物降解聚酯的合成 开环聚合（以聚乳酸PLA的合成为例） 1.分子量可从几千到几百万广泛可调 2.采用手性单体聚合可得到旋光性聚合物，具有很高的机械强度，可作为骨替代材料 3.其它生物降解聚酯如聚已内酯、聚(三甲基碳酸酯)等均采用类似的合成路线 缩合聚合：合成可生物降解塑料的方法，但目前还仅能得到低分子量的产物 生物降解聚酯研究进展： PEG-b-PLA 合成 PEG-b-PLA的性质：温敏性 避免网状内皮系统的吞噬 持续释放药物 典型疏水性生物降解材料－2. 聚酸酐类 开环聚合 仅适用于环己二酸酐的聚合，其它环状酸酐例如琥珀酸酐、戊二酸酐由于环较稳定，还不能通过开环聚合得到聚酸酐。 所得聚已二酸酐分子量较低，一般在5,000以下。 熔融缩聚 1.除热不稳定、易成环二酸单体外，其它所有二酸 均可通过这种方法聚合 2. 聚酸酐分子量与二酸结构以及聚合条件有关，单 体柔性越大、真空度越高，聚合物分子量越大 脱三甲基氯硅烷法
高分子微球在乳液液滴界面上的组装 及多孔中空微球的合成 何晓东，葛学武，刘华蓉，汪谟贞，张志成 中国科学技术大学高分子科学与工程系，合肥230026 关键词：界面组装，乳液液滴，多孔中空微球 当前，涉及界面化学这一领域的研究已成为催化、电化学、胶体化学等领域中最重要的研究方向之一，并与生命科学、材料科学、环境科学、膜技术及医药学密切相关。通过对界面的物理化学性质的调控及亚微米功能构筑单元的制备，以界面作为模板进行组装，则会制备出具有多维界面的不同形状的可控有序结构。中空结构材料是一种具有特殊结构的功能材料，广泛用于药物包裹及控释、选择分离、催化剂搭载，以及色谱、光学及电子等领域；而具有多孔表面的中空微球，由于比表面积高，更赋予材料以与表面相关的应用，如传感器件等。我们以乳液体系的胶束界面作为模板，通过对亚微米功能构筑单元的表面改性，进行界面三维有序组装及界面聚合，由此制备出具有笼型的多孔中空结构的聚合物功能材料。
高分子微球在乳液液滴界面上的组装 及多孔中空微球的合成 何晓东，葛学武，刘华蓉，汪谟贞，张志成 中国科学技术大学高分子材料科学与工程系，合肥230026 关键词：界面组装乳液液滴多孔中空微球 中空微球可用于药物包裹及控释、选择分离、催化剂搭载，以及色谱、光学及电子等领域，因而受到广泛研究[1]。其制备方法大部分是借助模板，通常需进行后处理以去除模板[2,3]。近来，这一方面的研究工作进一步延伸到具有多孔表面的中空微球上，这是由于它的比表面积高，更赋予材料以与表面相关的应用，如传感器件、电流变特性、太阳能电池、模仿光合作用等[4,5]。目前，这一工作大部分报道的是硅、碳等无机材料[6]，而有机材料的相关报道则很少。 在本文中，我们利用表面磺化的PS微球自组装于单体液滴表面，形成稳定的乳液；通过60Co γ射线引发单体聚合，一步获得了具有中空核多孔壳结构的笼状聚合物微球。该法一个很重要的优点是聚合物微球的尺寸和孔径可以通过控制模板微球的亲水性和尺寸以及放置时间而很方便地调节。 Table 1 Properties of PS latex particles with different sulfonation time No mean diameter/μm sulfonation time(h) area per SO3H/nm2θow/degrees emulsion stability after 12h 1 2.13 1 5.26 122.5 100% coalescence 2 2.1 3 5 4.76 104.0 9% coalescence; cream 3 2.13 9 4.58 72.5 Creaming only 4 2.13 21 4.19 49.0 Creaming only 5 2.13 30 3.96 33.5 Creaming only 6 2.94 30 4.27 ---- Creaming only 7 0.71 30 3.82 ---- Creaming only