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Facile Preparation of Polypeptides:Moisture Insensitive and Superfast Ring Opening Polymerization of N-Carboxyanhydrides

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材料导报 2019年第1期33卷 1-2页

作者：栾世方 State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry Changchun Institute of Applied ChemistryChinese Academy of Sciences

(a)NCA polymerization initiated by LiHMDS or other initiators in THF,initiator i)n-hexylamine,ii)HMDS,iii)bipyNi(COD);(b)LiHMDS-initiated open vessel polymerization of BLGNCA at 26 mg and 2 g scale;(c)GPC traces of poly-BLG at variable DP;(d)Reaction rates of LiHMDS and hexylamine initiated BLGNCA polymerization in THF with NCA:initiator ratio of 100∶1 and initial NCA concentration at 0.2 mol/L;(e)CD spectra of poly-BLG at variable DP prepared from LiHMDS-initiated NCA polymerization.

关键词： Facile preparation polypeptides:moisture insensitive

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高吸收铬鞣助剂的合成及应用研究

高吸收铬鞣助剂的合成及应用研究

作者：栾世方四川大学

学位级别：硕士

本论文研究工作分三部分，在第一部分中，制备了两种高吸收铬鞣助剂ECPA和OXD。采用自由基聚合方法制备的含有羧基、胺基、醛基、羟基、苯环等多官能团大分子铬鞣助剂ECPA，其官能团质量百分数为：羧基38.0％-44.O％、羟基2.0％、醛基2.... 详细信息

本论文研究工作分三部分，在第一部分中，制备了两种高吸收铬鞣助剂ECPA和OXD。采用自由基聚合方法制备的含有羧基、胺基、醛基、羟基、苯环等多官能团大分子铬鞣助剂ECPA，其官能团质量百分数为：羧基38.0％-44.O％、羟基2.0％、醛基2.0％、叔胺基1.5％-2.0％、苯基5.0-7.0％时，有较优良的促进铬、染料和油脂吸收作用。ECPA助剂Tg较低，能改善皮革的柔韧性和耐折性。ECPA在-40～280℃范围内不会发生降解，其水溶液在pH 1～8范围内稳定性良好。采用特殊的合成方法制备了带有羧基、醛基及羟基等多种基团的(口恶)唑烷基小分子杂环类铬鞣助剂OXD，应用实验表明，其具有优良的助铬吸收能力，并能显著提高皮革的收缩温度。该助剂水溶液在pH 1～14范围内均具有良好的稳定性。在论文第二部分中，对助剂进行了应用和工艺平衡研究，ECPA和OXD-Ⅰ的最适宜用量分别为3％和2％。ECPA宜在铬鞣前加入，而OXD-Ⅰ既可在铬鞣前加入，也可于铬鞣后加入，鞣制终点pH值均控制在4.0左右。同常规铬鞣相比，铬粉节省40％，废液中CrO含量从1.68 g／l左右降至0.2 g／l以下，铬吸收率从70％左右提高到96％以上，基本上达到了行业直接排放标准。将1.0％的OXD-Ⅰ和1.5％的ECPA结合使用，也可得到上述相似结论。采用高吸收铬鞣法制革，工艺简单，成革丰满性和染色性能优良，抗张强度、撕裂强度等机械性能均明显优于行业标准。对于某些软革的生产可以实现主-复鞣一体化，节省了水的用量，缩短了鞣制周期。本论文第三部分中，采用紫外分析、DSC分析及铬结合牢度分析方法从不同角度探讨了ECPA和OXD-Ⅰ助剂的高吸收机理。DSC研究表明，ECPA和OXD-Ⅰ上的醛基和唑烷基均可与胶原上活性基团发生化学反应，从而将羧基、羟基以及胺基等基团引入蛋白质分子链上。紫外研究表明，ECPA和OXD-Ⅰ上羧基能与铬形成有效配合物，为铬的高吸收提供了理论依据。在铬揉过程中，助剂分子上的梭基及胶原侧链梭基会与铬配位，形成配位交联结合、单点配位结合及环状鳌合等不可逆结合，这些作用协同使助剂具有很强的助铬吸收能力。这也是该类助剂能助铬高吸收的本质原因所在。

关键词：高吸收铬鞣助剂,合成,应用研究,鞣制机理

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高分子医用组织胶粘剂的应用与研究进展

材料导报 2022年第3期36卷 1-17页

作者：孙文闫秋艳苏超栾世方殷敬华中国科学院长春应用化学研究所长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 威海市科技创新发展中心山东威海264200

高分子医用组织胶粘剂由于具有优异的性能,受到医疗领域的广泛关注,适用于轻微至危及生命的各种组织损伤的闭合与再生。与传统的伤口缝合方法(缝合线和缝合钉)相比,胶粘剂使用方便、闭合伤口速度快、对组织的损伤小。目前,高分子医用胶... 详细信息

高分子医用组织胶粘剂由于具有优异的性能,受到医疗领域的广泛关注,适用于轻微至危及生命的各种组织损伤的闭合与再生。与传统的伤口缝合方法(缝合线和缝合钉)相比,胶粘剂使用方便、闭合伤口速度快、对组织的损伤小。目前,高分子医用胶粘剂以多种形式用于伤口处理,如止血剂、粘合剂和密封剂。尽管组织胶粘剂目前应用广泛,但仍面临一些限制和未解决的挑战(例如较弱的湿态粘附强度和缺乏生物功能等),这限制了它们的使用,为未来的改进留下了充足的空间。基于组织胶粘剂界面的化学和物理特性、组织粘连的基本机制以及特定临床应用的要求,本文总结了组织胶粘剂的基本设计原则及湿态粘附机制,基于组织特异性的考虑,介绍了该领域的最新研究进展,并展望了未来组织胶粘剂的潜在功能和临床需求。

关键词：组织胶粘剂粘附机制湿态粘附组织修复

生物医用材料表面光引发活性接枝聚合研究新进展

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高分子学报 2021年第3期52卷 223-234页

作者：孙立伟宋凌杰栾世方殷敬华中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 威高集团有限公司医用植入器械国家工程实验室威海264210

表面接枝聚合改性已经成为提升生物医用材料性能的最重要方法之一.参比其他活性接枝聚合方法,光引发活性接枝聚合因其独特的优势已被越来越广泛地应用于生物医用材料表面改性.根据光引发剂的类型,目前应用最多的光引发活性接枝聚合的引... 详细信息

表面接枝聚合改性已经成为提升生物医用材料性能的最重要方法之一.参比其他活性接枝聚合方法,光引发活性接枝聚合因其独特的优势已被越来越广泛地应用于生物医用材料表面改性.根据光引发剂的类型,目前应用最多的光引发活性接枝聚合的引发体系主要有3种:光引发-转移-终止剂介导的聚合引发体系、二苯甲酮及其衍生物引发体系、硫杂蒽酮类引发体系.本文首先简要介绍了上述3种光引发活性接枝聚合体系的发展历程、接枝机理以及特点.同时结合本课题组相关研究工作,重点论述了光引发接枝聚合技术在3个不同生物医用领域的主要应用:(1)抗菌表面,利用光活性接枝的特点构建层状功能高分子刷,实现表面抗菌功能的阶段性需求.(2)免疫检测表面,使用光活性接枝方法构建层状功能高分子刷,解决检测灵敏度低以及蛋白干扰问题.(3)生物活性分子表面固定,利用可见光活性接枝聚合体系,实现酶在表面的固定化使用以及细胞表面修饰以提高细胞稳定性.最后展望了生物医用材料表面光引发活性接枝聚合研究的发展趋势.

关键词：光活性接枝聚合表面改性抗菌免疫检测生物活性分子

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层状高分子刷表面及其生物医用

中国科学：化学 2020年第4期50卷 447-462页

作者：杨然殷敬华闫顺杰栾世方中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 医用植入器械国家工程实验室威高集团有限公司山东省医用植入器械技术重点实验室威高集团有限公司威海264210

表面改性是赋予生物医用材料表面所需功能和性能的最佳途径之一.高分子刷改性表面具有制备简单、表面化学可控、耐久性和稳定性好等优点,近年来发展迅猛.其中,层状高分子刷表面引起了人们极大的研究兴趣.层状高分子刷将不同接枝链段构... 详细信息

表面改性是赋予生物医用材料表面所需功能和性能的最佳途径之一.高分子刷改性表面具有制备简单、表面化学可控、耐久性和稳定性好等优点,近年来发展迅猛.其中,层状高分子刷表面引起了人们极大的研究兴趣.层状高分子刷将不同接枝链段构建在不同空间层上,不仅接枝链段间密度和功能相互干扰小,而且通过结构和组成设计,协同利用不同高分子刷层在温度、溶剂、pH等外界环境下的响应差异,能获得单层高分子刷很难实现的生物自适应性.本文系统地概述了层状高分子刷的构建方法、表面结构与性能关系,结合本课题组的相关研究工作,综述了层状高分子刷在生物医用领域的研究进展,最后展望了层状高分子刷医用表面的发展前景和趋势.

关键词：层状高分子刷活性接枝聚合表面结构与性能抗细菌感染生物医用检测

(蛋白质)有机/无机纳米杂化复合材料—制革新概念

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中国皮革 2002年第1期31卷 1-5页

作者：范浩军石碧栾世方段镇基四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室成都610065 中国皮革和制鞋工业研究院北京100016

介绍纳米材料和纳米技术的特性及其在皮革工业的应用前景

关键词：纳米材料纳米技术应用皮革加工

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超高分子量聚乙烯模塑板材的抗冲击机制

高等学校化学学报 2023年第4期44卷 180-189页

作者：宋新月魏悦沈杰施德安杨华伟栾世方中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 威高集团有限公司威海264209 湖北大学材料科学与工程学院高分子材料湖北省重点实验室武汉430062

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有突出抗冲击特性的高性能工程塑料,有关其合成、加工和应用的研究是现今高分子科学的研究热点之一,但是UHMWPE抗冲击的内在机制仍未明确.本文选取黏均分子量约为5×10^(6),悬臂梁双缺口冲击强度分别为... 详细信息

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有突出抗冲击特性的高性能工程塑料,有关其合成、加工和应用的研究是现今高分子科学的研究热点之一,但是UHMWPE抗冲击的内在机制仍未明确.本文选取黏均分子量约为5×10^(6),悬臂梁双缺口冲击强度分别为54.7,93.4,105和152 kJ/m^(2)的4种UHMWPE为研究对象,通过分子结构和凝聚态结构表征,探究了UHMWPE的抗冲击机理.研究发现,4种UHMWPE具有相同的晶型、接近的结晶度和片晶厚度;UHMWPE在微观上表现出重复性的“延展-断裂”式的抗冲击过程,“延展-断裂”条带的数量和宽度与冲击强度正相关;非晶区的缠结密度与冲击强度呈线性负相关关系,相关性指数高达0.9,即在UHMWPE的合成和加工过程中,控制非晶区的缠结密度对最终制品的抗冲击强度至关重要.

关键词：超高分子量聚乙烯冲击强度层状堆积结构链缠结

大分子铬鞣助剂的多官能团对铬吸收及成革性能的影响

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中国皮革 2003年第21期32卷 24-28页

作者：栾世方石碧范浩军段镇基四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室成都610065 中国皮革和制鞋工业研究院北京100016

采用三氧化铬 -吡啶 /二氯甲烷氧化体系 ,选择性氧化丙烯酸β-羟乙酯 ,制备了丙烯酸 β-醛基乙酯 ,再将该单体和其它丙烯酸类、乙烯基类单体共聚 ,制备了一种含有羧基、羟基、醛基及叔胺基等多种官能团的大分子铬鞣助剂 (ECPA)。通过对... 详细信息

采用三氧化铬 -吡啶 /二氯甲烷氧化体系 ,选择性氧化丙烯酸β-羟乙酯 ,制备了丙烯酸 β-醛基乙酯 ,再将该单体和其它丙烯酸类、乙烯基类单体共聚 ,制备了一种含有羧基、羟基、醛基及叔胺基等多种官能团的大分子铬鞣助剂 (ECPA)。通过对比试验 ,对助剂的官能团含量进行了优化 ,确定了该助剂官能团的最佳含量范围为羧基 3 8.0 % -44 .0 %、叔胺基 1 .5 % -2 .0 %、苯基 5 .0 % -7.0 %。使用试验结果表明 :应用ECPA助剂 ,可减少初始铬用量的 3 0 % -40 %、油脂和染料用量的 1 0 % -2 0 % ,鞣制废液中的Cr2 O3 含量可以降至 1 .0mmol/L以下。此外 ,该助剂还能赋予革坯良好的丰满性、填充性能 ,从而可以减少复鞣填充剂的用量 ,用于某些软革生产可以实现主鞣

关键词：大分子铬鞣助剂多官能团铬吸收成革性能皮革

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低并发症医用涂层构建策略研究进展

功能高分子学报 2020年第2期33卷 141-147页

作者：石恒冲车超越栾世方殷敬华中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 威高集团有限公司山东省医用植入器械技术重点实验室山东威海264210

医用材料的功能性主要通过医用材料表面与生物环境接触而表现出来,需要对医用材料表面进行功能化改性,否则在植入/介入过程中会吸附侵入的细菌引发感染或产生凝血引发血栓等并发症,导致器械服役时间缩短及应用失败。基于上述问题在材料... 详细信息

医用材料的功能性主要通过医用材料表面与生物环境接触而表现出来,需要对医用材料表面进行功能化改性,否则在植入/介入过程中会吸附侵入的细菌引发感染或产生凝血引发血栓等并发症,导致器械服役时间缩短及应用失败。基于上述问题在材料表面调控结构组成、构建功能表面、实现低并发症和生物相容性一直是该领域亟需解决的重要科学问题。目前低并发症医用涂层构建方法主要有表面化学接枝改性、单分子层自组装、层层自组装、多巴胺涂层等,结合本课题组近年来在低并发症医用高分子材料及医疗器械的医用涂层研究成果,简单介绍了国内外医用涂层表面构建的研究进展。

关键词：医用涂层低并发症抗感染抗凝血医疗器械