文档介绍：不饱和聚磷酸酯的紫外光固化性能研究

邱进俊,刘承美
华中科技大学化学系,湖北武汉,430074

摘要:聚磷酸酯具有良好的生物相容性和可降解性,主链重复结构单元中含双键的不饱和聚磷酸酯(UPPE)
能够与 N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)等现场交联聚合,可将其应用于可注射性骨修复材料。本文以紫外光引发
UPPE 与 NVP 的共聚交联反应,通过凝胶含量的测定,研究了引发剂的种类及含量、交联剂含量、曝光深
度等对交联反应的影响。结果表明:加入光引发剂能够显著提高交联反应速度,增加凝胶含量,未加光引
发剂时凝胶含量只能达到 %,安息香乙醚(BE),安息香(BN),2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)的引
发活性较高,曝光 2min 后凝胶含量增加趋缓。光引发剂浓度较低时,增加光引发剂的含量能够显著提高单
位时间内的凝胶生成率,但含量过大反而降低凝胶生成率,BN、BE 的适宜浓度分别为 -5(mol/g UPPE)
及 -5(mol/g UPPE)。表层对紫外光的吸收降低了到达深层的光能量,导致交联聚合反应速度降低,
厚试样通过延长曝光时间,凝胶含量可与厚试样接近, 试样曝光 24min 后底层仍不能
固化。
关键词:聚磷酸酯;可注射性骨修复材料;感光交联

利用可注射性骨修复材料治疗骨缺损具有手术创伤小,操作简便等特点,减轻了患者的
痛苦和经济负担。目前研究应用于可注射性骨修复的合成高分子材料主要有聚酸酐[1,2]聚富
马酸丙二醇酯[3-5]以及聚乳酸[6,7]等。聚磷酸酯具有良好的生物相容性和可降解性[8,9],我们合
成了主链重复结构单元中含富马酸丙二醇酯的不饱和聚磷酸酯[10],并研究了以过氧化苯甲
酰引发现场共聚交联的反应特性[11],探索将其应用于可注射性骨修复材料的可行性。可注
射性骨修复材料应具有较低的交联反应温度以避免对周围组织的损伤,同时还应有适当的固
化时间便于手术操作。光引发交联能够有效地控制反应速度,降低交联反应温度,此外,利
用光引发现场交联聚合,可以很方便地根据手术需要确定固化时间。本文利用紫外光引发不
饱和聚磷酸酯与 N-乙烯基吡咯烷酮的交联聚合,研究了交联体系各组分对光引发交联反应
的影响。

试剂及处理
二苯甲酮(BP),安息香乙醚(BE),安息香(BN),2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)为
市售分析纯试剂; NVP,Merk 公司。富马酸二(1,2-丙二醇)酯参照文献[12]方法合成;二
氯磷酸乙酯参照文献[13]方法合成。
不饱和聚磷酸酯的(UPPE)合成[10]
CH O CH O
O O 3
O OH 3 O
Cl P Cl + HO O P O O O
O O CH
O CH3 O 3
CH n
3 CH3
Scheme 1 Reaction scheme for the synthesis of unsaturated polyphosphoester

g ( mmol)富马酸二(1,2-丙二醇)酯溶于 150 ml 干燥二氯甲烷中,加入三
乙胺 g (