聚磷酸酯是一類新型生物可降解材料，該材料具有在生理條件下易降解、結構易修飾和生物相容性好等特點[1 ~3]. 其降解產物主要是磷酸鹽和脂肪族二元醇，不含酸性降解產物，可避免體內局部組織發生炎癥等副作用[4]. 聚磷酸酯被廣泛應用于藥物釋放、基因載體和組織工程等生物醫藥領域[5 ~9].

從合成方法上看，醫藥用聚磷酸酯的合成大致可以分為開環聚合法和溶液縮聚法[10]. 溶液縮聚法中廣泛使用雙酚 A 等含活性氫的化合物，但是雙酚 A 被認定為內分泌干擾物（ EDC,anendocrine-disrupting chemical） ,在生物體內外具有類雌性激素的作用[11 ~13]. 異山梨醇被認為是雙酚 A 的潛在替代單體[14 ~16]. 異山梨醇是剛性、無毒的手性分子，能夠提高聚合物的玻璃化溫度、力學性能以及生物相容性等。 因此，研究異山梨醇的生物基材料具有重要的經濟價值，對工程應用和生物醫用領域具有重要意義。 本文合成了異山梨醇聚磷酸酯，并研究了該新型聚磷酸酯的熱性能和生物降解性能。

1 實驗部分

1. 1 試劑與儀器

異山梨醇，國藥集團化學試劑有限公司，乙酸乙酯重結晶后置于 35 ℃恒溫鼓風干燥箱中干燥至恒重。 2-甲基四氫呋喃（ 2-MeTHF） ,上海晶純生化科技股份有限公司，干燥后使用。 苯膦酰二氯、磷酸鉀（ K3PO4） ,上海晶純生化科技股份有限公司，分析純，未經處理直接使用。 二氯甲烷（ CH2Cl2） ,國藥集團化學試劑有限公司，干燥后使用。 三乙胺（ triethylamine） 、正己烷，國藥集團化學試劑有限公司，分析純，未經處理直接使用。磷酸鹽緩沖液（ PBS） 和酶溶液參考文獻[17]制備。

凝膠滲透色譜儀（ GPC） 測定聚合物的 Mn、Mw以及分子量分布 PDI. GPC 由戴安 P680 泵、折光示差檢測器（ RI-101 Shodex） 和色譜分離柱（ MIXED-A） 組成。 柱溫和檢測器溫度設定為30 ℃ ,以四氫呋喃為流動相，流速為 1. 0 mL /min,單分散線性聚苯乙烯用于測定標準曲線。 核磁共振儀（ Bruker 400 MHz） 測定聚合物的1H-NMR、31P-NMR 圖譜，CDCl3作為溶劑，TMS 為內標。 傅里葉紅外光譜儀（ AVATAR360 Nicolet） 測定聚合物的分子結構，采用溴化鉀壓片法制樣。

同步熱分析儀（ NETZSCH STA 409 PC） 測定聚合物的熱性能，氮氣氛圍中，以 10 K/min 的速率從20 ℃ 升至 600 ℃ . 利用掃描電子顯微鏡（ S-4700Hitachi） 觀察聚合物的外觀形貌。

1. 2 聚磷酸酯的合成

以二甲基對甲苯胺為引發劑，引發異山梨醇和苯膦酰二氯進行縮聚反應，制備異山梨醇聚磷酸酯，合成路線如示意圖 1 所示。 典型的合成方法是： 在帶有機械攪拌、冷凝管和恒壓漏斗的反應器中加入異山梨醇（ 0. 1 mol） 、氯化氫吸附劑（ 磷酸三鉀或三乙胺，0. 1 mol） 、溶劑（ 2-甲基四氫呋喃或二氯甲烷，250 mL） ,滴加幾滴二甲基對甲苯胺。 將苯磷酰二氯（ 0. 1 mol） 與溶劑（ 2-甲基四氫呋喃或二氯甲烷，10 mL） 加入到恒壓漏斗中； 反應器置于 0 ℃以下的環境中，慢慢滴加苯膦酰二氯溶液，并不斷攪拌； 滴加完畢后，慢慢升至常溫反應 1 h; 然后繼續升溫至 90 ℃回流反應 6 h 后，停止反應。 其中所用溶劑都為干燥后的溶劑。 反應結束后用正己烷沉淀 3 次，最后在40 ℃真空干燥箱中干燥 24 h,得到無色或淡黃色的固體。

1. 3 聚磷酸酯的生物降解

1. 3. 1 磷酸鹽緩沖液（ PBS） 的配制

稱取氯化鈉 24 g、氯化鉀 0. 6 g、磷酸二氫鉀0. 72 g、磷酸氫二鈉 10. 89 g 充分溶于 2. 5 L 蒸餾水中，稀釋至 3 L. 用高壓滅菌鍋在 130 ℃、0. 1MPa 下滅菌 30 min,自然冷卻后取出，用 NaOH 溶液定 pH 值為 7. 4,并重新定容至 3 L. 置于 0 ~4 ℃ 冰箱中備用。

1. 3. 2 酶溶液的配制

Novozym 435 是一種由 Candida antarctic 得到的固定化脂肪酶，耐熱性很高。 將 Novozym 435 用滅菌后的磷酸緩沖液（ PBS） 配制成 1. 2 mg/mL的酶溶液[17]. 樣品先精密稱重（ Wo） ,然后分別浸泡在裝有 35 mL 不同降解介質的離心管中，放在37 ℃ 水浴搖床中，搖速 90 r / min. 再每 5 天將樣品取出并更換介質，用流動的蒸餾水反復沖洗，用濾紙吸干表面的水分立即稱濕重（ Wwet） ,然后減壓干燥 48 h 后稱干重（ Wdry） ,進行失重考察。 聚酯的失重率和吸水率分別用以下公式計算：