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磷脂聚合物的研究进展

高分子通报 2004年第1期 65-72,92页

作者：张秀彩钟伟孟晟程为庄杜强国同济大学材料学院上海200092 复旦大学教育部聚合物分子工程重点实验室高分子科学系上海200433

磷脂聚合物是一类生物相容性很好的生物材料。本文从其化学组成和微观结构出发 ,综述了磷脂聚合物的发展及应用现状。

关键词：磷脂聚合物生物相容性仿生材料化学组成微观结构生物膜

新型仿细胞膜结构化妆品添加剂——磷脂聚合物

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化学世界 2009年第5期50卷 318-320页

作者：张静杨珊宫铭马佳妮宫永宽西北大学化学与材料科学学院合成与天然功能分子化学教育部重点实验室西北大学化学系陕西西安710069

磷酰胆碱(phosphorylcholine,PC)是组成细胞膜基本单元卵磷脂的亲水端基,是细胞外层膜中的外层官能团.带有PC基团的聚合物(磷脂聚合物)是20世纪70年代后半期由日本学者Nakabayashi着眼于细胞膜的表面构造而制得的高分子[1].最新研究显示... 详细信息

磷酰胆碱(phosphorylcholine,PC)是组成细胞膜基本单元卵磷脂的亲水端基,是细胞外层膜中的外层官能团.带有PC基团的聚合物(磷脂聚合物)是20世纪70年代后半期由日本学者Nakabayashi着眼于细胞膜的表面构造而制得的高分子[1].最新研究显示[2,3]:含PC及长链疏水基团的共聚物可以形成仿细胞膜结构(图1).由这种聚合物所修饰的表面能有效的抑制蛋白质的吸附和细胞的黏附,从而显示出良好的生物相容性[4-8].由于这一特性,磷脂聚合物在生物医学领域如人工心脏、人工血管及血管支架、血液净化、生物传感器、药物控释及基因治疗等方面的应用越来越广泛.

关键词：磷脂聚合物细胞膜结构化妆品添加剂生物相容性人工心脏血管支架生物传感器基本单元

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磷脂聚合物在医药学中的应用

沈阳药科大学学报 2003年第4期20卷 302-307页

作者：姜同英莫凤奎陈闯沈阳药科大学药学院辽宁沈阳110016

目的在简介磷脂的基础上 ,概括了磷脂类似物和磷脂聚合物的合成方法及其在医药领域中的应用。方法在参阅国内外相关文献的基础上 ,进行分析、整理和归纳。结果磷脂聚合物的合成方法已经发展的比较成熟 ,但是在医药方面的应用主要限于磷... 详细信息

目的在简介磷脂的基础上 ,概括了磷脂类似物和磷脂聚合物的合成方法及其在医药领域中的应用。方法在参阅国内外相关文献的基础上 ,进行分析、整理和归纳。结果磷脂聚合物的合成方法已经发展的比较成熟 ,但是在医药方面的应用主要限于磷脂聚合物型脂质体、聚乙二醇(PEG)修饰型脂质体和磷脂修饰型聚合物。

关键词：磷脂聚合物磷脂类似物合成应用

新型磷脂聚合物的制备及其应用于钛基材料表面改性的研究

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新型磷脂聚合物的制备及其应用于钛基材料表面改性的研究

作者：姚冶西南交通大学

学位级别：硕士

从70年代末起,钛基材料就广泛运用在生物医疗器械中。但是,钛基材料表面会引起不良的生物反应,在植入钛基材料的医疗器械后,病人不得不终生服用抗凝药物来降低血栓栓塞并发症的危险。因此,必须对钛基材料表面进行改性以改善其血液相容... 详细信息

从70年代末起,钛基材料就广泛运用在生物医疗器械中。但是,钛基材料表面会引起不良的生物反应,在植入钛基材料的医疗器械后,病人不得不终生服用抗凝药物来降低血栓栓塞并发症的危险。因此,必须对钛基材料表面进行改性以改善其血液相容性和生物相容性。仿细胞膜结构的2-甲基丙烯酰氧乙基-2′-三甲氨乙基磷酸酯·内盐(MPC)磷脂聚合物是一种很有前景的材料,有很好的生物相容性和血液相容性。目前有较多将MPC固定在生物材料表面的报导,但是这些固定方法存在着一定缺限。例如,层层自组装(LBL)方法需要很多步骤才能实现,自组装膜技术(SAMs)需要与材料表面发生特定的反应,原子转移自由基聚合反应(ATRP)的反应条件不稳定等等。因此,研究一种更为简单、便捷以及通用的技术将MPC固定在材料表面,从而改善材料表面的生物相容性,具有重要的科学意义和应用价值。海洋中的贻贝能在水环境中自然粘附到多种材料表面。研究者普遍认为是多巴胺中的儿茶酚基团(Catechol)起着粘附作用,使得贻贝在水中能快速并且永久的粘附在各种无机和有机材料的表面。本论文设计合成了新型仿生的磷脂聚合物(PMDP),该聚合物的分子结构中含MPC基团和儿茶酚基团。MPC为仿细胞膜结构成分,能改善血液相容性;儿茶酚基团能使聚合物粘附在材料表面。这样,利用PMDP制备的涂层可用于不同基底材料——金属、无机材料和聚合物的表面改性,粘附力强,并且血液相容性优异。本论文合成了两种MPC单元含量不同的PMDP,红外光谱和紫外光谱分析表明产物为PMDP3(含30unit mol%MPC)和PMDP5(含50unit mol%MPC),并分别对应的儿茶酚基团含量为4unit mol%和2unit mol%。在此基础上,通过纯钛样品在PMDP溶液中的浸涂,制备了PMDP涂层。研究表明,纯钛样品在该聚合物溶液中浸涂十秒钟就可获得厚度为20nm的PMDP涂层,原子力显微镜和扫描电镜观察表明涂层均匀、平滑。采用红外光谱和X射线光电子能谱等对比测试分析了PMDP涂层在PBS缓冲液中浸泡一个月前后的化学结构和组成,证明在PBS中浸泡一个月,涂层组成没有发生变化,这表明涂层与钛基底结合力好,薄膜稳定性高。对比PMDP3和PMDP5在钛表面的粘附性,发现含儿茶酚基团较少的PMDP5涂层经两天浸泡后脱落,说明其在钛表面粘附不牢;而经过两天浸泡,含儿茶酚基团较多的PMDP3在钛表面粘附牢固。PMDP3被氧化后,儿茶酚基团的含量减少,因为一部分儿茶酚基团被氧化为苯醌基团。用被氧化的PMDP3涂层钛,发现其对钛基底的粘附力降低。这说明由于儿茶酚基团含量减少,聚合物的粘附能力降低。即儿茶酚基团对聚合物的粘附起了重要作用。通过BCA蛋白浓度检测和石英晶体微天平检测蛋白质吸附发现,Ti的表面有牛血清白蛋白(BSA)的吸附,但没有检测到PMDP涂层后的Ti表面有BSA的吸附;初步的血液实验也发现PMDP涂层可极大降低血小板的粘附数量并抑制其激活,说明PMDP保持了MPC优良的生物相容性。本研究合成的新型磷脂聚合物能简单、高效、稳定的粘附在材料表面,改善生物材料的生物相容性和血液相容性,在心血管植入器械领域(如人工心脏瓣膜和血管支架等器械)具备广阔的应用前景和临床意义。

关键词：磷脂聚合物表面改性儿茶酚基团钛血液相容性

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磷酰胆碱改性聚合物

化学进展 2009年第10期21卷 2176-2182页

作者：孟晟周欢钟伟杜强国复旦大学高分子科学系聚合物分子工程教育部重点实验室上海200433

合成与天然磷脂结构相类似的高分子材料,以提高生物医用高分子材料的生物相容性是开发生物材料的一个重要方向。该类基于仿细胞膜外层结构设计合成的磷酰胆碱改性聚合物已成为一个新的研究热点。本文综述了磷酰胆碱聚合物的合成方法以... 详细信息

合成与天然磷脂结构相类似的高分子材料,以提高生物医用高分子材料的生物相容性是开发生物材料的一个重要方向。该类基于仿细胞膜外层结构设计合成的磷酰胆碱改性聚合物已成为一个新的研究热点。本文综述了磷酰胆碱聚合物的合成方法以及磷酰胆碱对各种聚合物体系的改性方法,及其在组织工程、血液净化、药物控释、生物传感器等相关方面的应用,并展望了磷酰胆碱改性聚合物未来的研究发展及应用的前景与趋势。

关键词：磷酰胆碱磷脂聚合物改性生物医用材料

仿细胞膜结构聚合物涂层对醋酸纤维素膜透析器生物相容性的影响

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肾脏病与透析肾移植杂志 2021年第5期30卷 425-430页

作者：史珂慧王彦兵高菊林张欢宫永宽蒋红利西安交通大学第一附属医院肾脏病医院血液净化科西安710061 西安工程大学纺织科学与工程学院西安工程大学功能性纺织材料及制品教育部重点实验室西北大学化学与材料科学学院合成与天然功能分子教育部重点实验室

目的:研究仿细胞膜结构聚合物2甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱/对硝基苯氧羰基聚乙二醇甲基丙烯酸酯/多巴胺(PMNC)涂层对醋酸纤维素膜(CA)透析器生物相容性的影响。方法:将PMNC聚合物涂敷在CA膜表面,通过体外蛋白质吸附实验和动物体外循环(E... 详细信息

目的:研究仿细胞膜结构聚合物2甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱/对硝基苯氧羰基聚乙二醇甲基丙烯酸酯/多巴胺(PMNC)涂层对醋酸纤维素膜(CA)透析器生物相容性的影响。方法:将PMNC聚合物涂敷在CA膜表面,通过体外蛋白质吸附实验和动物体外循环(ECC)实验观察膜表面对纤维蛋白原吸附、血小板、补体和白细胞的黏附及激活的作用。结果:与无涂层CA膜相比,PMNC聚合物涂层CA膜对牛血清白蛋白和纤维蛋白原的吸附量分别下降了81%和82%。在ECC过程中,无涂层组血小板、白细胞计数及纤维蛋白原浓度均出现明显下降,同时β血小板球蛋白、白细胞介素8、凝血酶⁃抗凝血酶复合物、补体片段5a和凝血酶原片段1+2浓度显著上升,而PMNC聚合物涂层组上述指标均没有明显变化。ECC 120 min后无涂层组透析器凝血现象明显,而PMNC聚合物涂层组透析器均未发生凝血。结论:PMNC聚合物涂层能够显著提高CA膜透析器的生物相容性,本研究为进一步将PMNC聚合物涂层应用于医疗器械的表面改性提供了重要的实验依据。

关键词：透析器血液相容性醋酸纤维素膜磷脂聚合物仿贻贝结构

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人胆囊胆汗小囊泡胆固醇载体的特征(英)

国际外科学杂志 1995年第4期26卷 236-237页

作者：杨镇

胆固醇为高度非水溶性，故以磷脂聚合物存在于胆汁中。磷脂胆固醇囊泡对胆汁中胆固醇核心的形成具有重要意义。晚近，人胆汁中又分离出另一种小囊泡。本文研究了这种作为胆固醇载体的小囊泡的特性。

关键词：胆固醇结石病胆固醇晶体胆囊切除总胆汁酸磷脂聚合物饱和指数晶体析出胆囊胆汁饱和状态层状物

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亲水改性聚丙烯腈超滤膜及抗污染性能研究

亲水改性聚丙烯腈超滤膜及抗污染性能研究

作者：李超天津大学

学位级别：硕士

作为一种绿色高效的新型分离技术,超滤在生物分离领域具有广阔应用前景。目前,膜污染是制约超滤过程广泛应用的瓶颈。膜材料是影响膜污染的主要因素,本论文以降低高分子超滤膜在生物分离中的污染为出发点,制备了抗污染超滤膜,并对其性... 详细信息

作为一种绿色高效的新型分离技术,超滤在生物分离领域具有广阔应用前景。目前,膜污染是制约超滤过程广泛应用的瓶颈。膜材料是影响膜污染的主要因素,本论文以降低高分子超滤膜在生物分离中的污染为出发点,制备了抗污染超滤膜,并对其性能进行了系统的研究。用聚电解质甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)亲水改性聚丙烯腈膜材料。通过自由基聚合方法合成了PAN-DMAEMA共聚物,使用反相成膜技术制备了PAN-DMAEMA超滤膜。XPS结果表明,改性后的膜表面PDMAEMA基团得到富集。PAN-DMAEMA超滤膜具有显著的环境响应性能,随着离子强度和溶液pH值的增大,PAN-DMAMEA的渗透通量增大。这主要是因为在高离子强度和碱性条件下,PDMAEMA高分子链收缩,超滤膜的孔径变大。蛋白质吸附实验结果表明:在1.0 mol/L NaCl和pH=9.5时,PAN-DMAEMA超滤膜具有很低的膜表面蛋白质吸附量。这主要是因为PDMAEMA的构象变化使更多的酯基富集在膜的表面,提高了表面的亲水性,降低了蛋白质在膜表面的吸附。随着溶液中NaCl的浓度的增大和pH值的增大,抵抗蛋白质吸附的能力增强,PAN-DMAEMA超滤膜的抗污染性能提高。用铈盐和聚乙二醇(PEG)组成氧化还原体系引发丙烯腈聚合,获得亲水改性的一系列不同PEG分子量的聚丙烯腈(PAN)共聚物PAN-PEG400、PAN-PEG1000、PAN-PEG2000、PAN-PEG4000、PAN-PEG6000,以二甲基甲酰胺(DMF)和水分别为溶剂和非溶剂,通过相转换法制得PAN-PEG超滤膜。红外光谱分析结果表明PEG分子存在于膜中;接触角结果表明亲水性增强;超滤实验结果发现PAN-PEG2000、PAN-PEG4000取得了良好的抗污染效果。将PAN-PEG2000作为改性剂与PAN共混,制得PAN/PAN-PEG2000共混超滤膜。通过超滤实验结果表明:PEG亲水改性提高了PAN超滤膜的抗污染性能,总污染指数和不可逆污染指数均显著降低。应用仿生的思想,将亲水性的磷脂胆碱(MPC)引入到膜材料中。首先合成了MPC-BMA磷脂聚合物,将其作为改性剂,与聚醚砜(PES)共混,通过相转化法制得改性超滤膜。对其抗污染性能、亲水性能、表面组成、以及断面结构进行了表征。蛋白质吸附实验表明,随着MPC-BMA磷脂聚合物的增加,吸附量显著降低。超滤实验表明经过三次循环,改性后的超滤膜的抗污染效果仍能保持较高水平,在pH=4.5～9.0的范围内保持较好的抗污染能力。

关键词：超滤抗污染性能聚乙二醇环境响应磷脂聚合物

多巴胺介导的磷脂/Ⅰ型胶原/REVD涂层的构建及其生物相容性研究

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多巴胺介导的磷脂/Ⅰ型胶原/REVD涂层的构建及其生物相容性研究

作者：李小静西南交通大学

学位级别：硕士

钛基材料具有优良的物理化学性能和一定的生物相容性,在生物材料领域得到了广泛应用。但钛作为应用于心血管人工器官和器械的材料,其长期抗凝血性仍有待进一步提高,此外钛与血管组织细胞的相互作用还可以进一步调控和改善。 2-甲基... 详细信息

钛基材料具有优良的物理化学性能和一定的生物相容性,在生物材料领域得到了广泛应用。但钛作为应用于心血管人工器官和器械的材料,其长期抗凝血性仍有待进一步提高,此外钛与血管组织细胞的相互作用还可以进一步调控和改善。 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱（MPC）是一种两亲性的类磷脂分子,它由磷酸胆碱极性头和甲基丙烯酸酯部分组成,其中磷酸胆碱基团（PC基团）是血红细胞外膜起抗凝作用的主要基团,具有很好的抗凝效果,而乙烯基的存在,可以使MPC聚合成不同类型和功能的类磷脂聚合物,类磷脂聚合物具有仿生结构,可以满足多种生物医学的功能需求。本论文基于改善钛的血液相容性和促内皮化的目的,设计了一系列由MPC、甲基丙烯酸（MA）和多巴胺（DA）合成的磷脂共聚物（PMMDA3、PMMDA3-Ⅰ、PMMDA3-Ⅱ、 PMMDA5s、PMMDA5-Ⅰ PMMDA5-Ⅱ、PMMDA7、POMDA7）,该系列磷脂共聚物分两步合成,第一步合成MPC与MA的无规共聚物（PMMPC3、PMMPC5、PMMPC7）,第二步分别对3种PMMPC聚合物进行DA接枝,即得上述8种多巴胺修饰的磷脂共聚物,其中POMDA7是由PMMDA7氧化得来。7种PMMDA磷脂共聚物均含PC基团、羧基（-COOH）和儿茶酚基团,利用儿茶酚基团的黏附性能,将磷脂共聚物固定在钛表面,PC基团起抗凝作用.羧基则用来固定I型胶原（Col-Ⅰ）,进而固定POMDA7和特异性多肽（REDV）,以改善钛基金属表面的细胞相容性。利用红外光谱（FTIR）、核磁共振（H1NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）、紫外可见光谱（UV-Vis）等表征手段表征了聚合物的结构、分子量及DA的接枝量。聚合物的结构检测结果表明,第一步反应中,MPC与MA成功聚合,且3种PMMPC聚合物中的摩尔单体聚合比例均接近投料比,即PMMPC3中MMPC: MMA=3:7, PMMPC5中MMPC: MMA=5:5, PMMPC7中MMPC: MMA=7:3分子量检测结果为：聚合物PMMPC3、PMMPC5、PMMPC7分子量均超过100KD,分别为170KD、141KD、115KD;DA接枝量检测结果表明,DA接枝量可通过控制反应条件来控制,且随着DA初始反应浓度的增加,聚合物及DA分子会产生复杂的交联,导致产物不溶于水。 QCM-D定量结果显示,随着DA接枝率的增加,磷脂聚合物在表面的固定量会有逐渐升高再逐渐降低的趋势;稳定性试验表明,磷脂聚合物能牢固的固定在钛表面,在PBS缓冲液中浸泡2个月不会脱落;血液相容性实验结果显示,聚合物PMMDA7和PMMDA5-Ⅰ均具有较好的抗凝血性,但由于PMMDA5-Ⅰ的DA含量高,理论上能与表面结合更牢固,故选其作为制备纯钛改性表面的基底涂层。在此基础上,利用层层自组装在钛表面构建Col-Ⅰ/POMDA7/REDV改性涂层,X射线光电子能谱（XPS）、水接触角（WCA）和原子力显微镜（AFM）等表征分析结果证明,多功能层组装成功,初步的血液相容性试验和细胞相容性试验表明,改性后的表面能抑制血小板粘附变性,且能在一定程度上抑制平滑肌细胞粘附增殖,促进内皮的细胞粘附增殖。

关键词：钛磷脂聚合物多巴胺表面改性血液相容性细胞相容性