ポリ乳酸グラフト化多糖の分子構造・集合形態制御による新しい分解性医用材料設計

控制聚乳酸接枝多糖分子结构和聚集体形貌设计新型可降解医用材料

• 批准号: 11780635
• 负责人: 大矢 裕一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kansai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780635/
• 关键词: 医用高分子材料; 生分解性材料; ポリ乳酸; 多糖; デキストラン; 両親媒性高分子; 分子集合体; 生体適合性

前年度までに確立した方法に従って、ポリ乳酸グラフト化デキストラン(PLA-g-Dex)を合成した。デキストランとヘキサメチルジシラザンをホルムアミド中で反応させ、トリメチルシリル化デキストラン(TMS-Dex,TMS化度は88〜95%)を合成した。得られたTMS-Dexとt-BuOKとをTHF中で反応させ、残存水酸基をカリウムアルコキシドに変換した後、ラクチドを加えてアニオン重合し、メタノール-クロロホルム混合溶媒による脱保護を経て、PLA-g-Dexを得た。t-BuOKに対するラクチドの仕込み比や多糖のTMS化度などを調節することにより、ポリ乳酸セグメントの長さおよびグラフト鎖数を変化させ、種々の多糖含有率(5-38wt%)を有するPLA-g-Dexを合成した。多糖含有率が低い場合には、クロロホルムTHF等のポリ乳酸に対する良溶媒に溶解したが、多糖含有率が高くなると、それらの溶媒および水にも溶解せず、DMFやDMSOなど極性の有機溶媒にしか溶解しなくなった。得られたPLA-g-DexをクロロホルムあるいはDMF溶液からキャスト膜を調製し、得られたキャスト膜を生理食塩水に浸漬したときの重量変化から、その吸水性を評価した。多糖含有率の低いPLA-g-Dexおよびポリ乳酸から調製した膜は、2時間浸漬後も全く吸水性を示さなかったが、多糖含有率が高い(38wt%)PLA-g-Dexから調製した膜は、約3分で平衡膨潤に達し、最終的な含水率は72wt%に達した。多糖含有率が高いPLA-g-Dexから得たキャスト膜は、含水前はあまり柔軟性が無くもろい物性を示したが、含水後の膜は非常に高い柔軟性を有していた。以上の結果より、高い多糖含有率を有するポリ乳酸グラフト化多糖は高い吸水性と吸水後の柔軟性を有し、軟組織と接触する癒着防止膜や組織工学材料として使用できる可能性が示唆された。

按照去年建立的方法合成了聚乳酸接枝葡聚糖（PLA-g-Dex）。由右旋糖酐与六甲基二硅氮烷在甲酰胺中反应合成三甲基硅烷化右旋糖酐（TMS-Dex，TMS度为88-95%）。将得到的TMS-Dex与t-BuOK在THF中反应，将剩余的羟基转化为醇钾，然后加入丙交酯，用甲醇-氯仿混合溶剂脱保护后，得到PLA-g-Dex。通过调节丙交酯与t-BuOK的投料比以及多糖的TMS度，可以改变聚乳酸链段的长度和接枝链的数量，合成PLA-g-Dex。当多糖含量较低时，溶于氯仿THF等聚乳酸的良溶剂，但当多糖含量增加时，不溶于这些溶剂或水，而溶于极性有机溶剂如DMF、DMSO。只是它不再溶解。由所获得的PLA-g-Dex的氯仿或DMF溶液制备流延膜，并根据将所获得的流延膜浸入生理盐水中时的重量变化评价其吸水性。由PLA-g-Dex和低多糖含量的聚乳酸制备的膜即使在浸泡2小时后也没有表现出任何吸水性，而由高多糖含量(38wt%)的PLA-g-Dex制备的膜达到平衡溶胀约3分钟，最终含水量达到72wt%。由多糖含量高的PLA-g-Dex获得的流延膜在水合之前是刚性且脆的，但水合后，其具有非常高的柔韧性。上述结果表明，高多糖含量的聚乳酸接枝多糖具有较高的吸水性和吸水后的柔韧性，可用作与软组织接触的防粘连膜或作为组织工程材料。

项目成果

Y. Ohya 他分担執筆: "Biomedical Polymers and Polymer Therapeutics"Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, USA(印刷中). (2000)

Y. Ohya 等人合着：“生物医学聚合物和聚合物治疗”，Kluwer 学术/Plenum 出版社，美国纽约（2000 年出版）。

大矢裕一(他1名、1番目): "生分解性バイオマテリアルとしての新しいポリ乳酸系高分子"高分子加工. 48巻12号. 530-534 (1999)

Yuichi Oya（和另外 1 人，第 1 名）：“作为可生物降解生物材料的新型聚乳酸基聚合物”，《聚合物加工》，第 48 卷，第 12 期。530-534 (1999)

Y.Ohya (他、分担執筆): "Biomedical Polymers and Polymer Therapeutics"Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, USA (印刷中). (2001)

Y.Ohya（和其他人）：“生物医学聚合物和聚合物治疗”Kluwer 学术/Plenum 出版社，美国纽约（印刷中）。

大矢裕一: "生分解性高分子の現況と新展開"人工臓器. 28巻3号. 582-589 (1999)

Yuichi Oya：“生物可降解聚合物的现状和新进展”，《人工器官》，第 28 卷，第 3 期，582-589（1999 年）。

F.Tasaka,Y.Ohya (他2名): "One-pot Synthesis of Novel Branched Polylactide through copolymerization of Lactide and Mevalonolactone"Macromol.Chem.Rapid Commun.. (印刷中). (2001)

F. Tasaka、Y. Ohya（以及其他 2 人）：“通过丙交酯和甲瓦龙酸内酯的共聚合一锅法合成新型支化聚丙交酯”Macromol.Chem.Rapid Commun.（出版中）。