生物相容性完全可降解环境响应高分子的设计合成与性能调控

以制备结构与性能可控、可在生物体内快速完全降解且降解前后均无毒无害的环境刺激响应高分子材料为目的，设计以氨基酸、羟基酸衍生物等生物有机化合物为基本原料，首先合成带有可对环境条件如pH、温度及氧化/还原剂等发生响应基团的环状单体，再通过活性开环聚合合成分子量和结构精确可控、性能可调的刺激响应高分子。结合实验和计算机模拟方法系统研究单体及聚合物的结构、性能及其影响因素，明确聚合物结构与性能的调控途径。测试所得聚合物及其降解过程中产物的生物毒性，研究其药物微粒在实验小鼠体内的释放行为及其与聚合物结构的关系。项目不仅可为制备结构理想可控、性能可调的智能型药物载体高分子材料提供新的方法，而且也有利于促进化学、材料、生命、医学等多个学科的交叉融合，具有重要的学术意义；同时所得聚合物作为智能给药系统的高性能载体材料，预期会在药物控释、靶向输送等多个方面得到广泛应用，市场应用前景广阔。

本项目以氨基酸和羟基酸等为原料，设计合成出一系列功能单体及其聚合物，获得了两大类具有实用价值的新型智能高分子材料，丰富了功能高分子材料的种类和制备方法。项目首先设计合成出一系列功能单体，对高分子单体的设计和制备提供了一定的方法，获得了一些新的功能单体；其次项目制备得到了两大类新型生物医用高分子材料，一类是温敏性可降解聚合物组织胶黏剂，研究结果显示所获得的胶黏剂均具有较好的粘合能力，同时由于多种功能基团的引入增强了作用力的种类和强度，使得部分胶黏剂的粘合抗拉强度优于文献报道的数值，甚至可以达到1MPa左右，具有了实用的可能。另外一类是以氨基酸为前体合成了一类pH响应性的多肽型可降解高分子，这种高分子可在pH值小于某一数值时发生凝胶化，为开发新型肿瘤栓塞材料奠定了基础，提供了可能。项目还开创出了一种可以响应pH值可根据需要调节的高分子的合成方法，对功能高分子的发展和应用具有一定的促进意义。