PEG含量对水性可降解聚氨酯性能的影响#邓娅，蒋霞，张怡，赵云，李洁华，谭鸿**（高分子材料工程国家重点实验室，四川大学高分子科学与工程学院，成都610065）510152025303540摘要：为了研究亲水的聚乙二醇（PEG）含量对水性可降解聚氨酯本体结构、相结构和降解行为的影响。本文采用“预聚-乳化法”合成了软段为聚(ε一己内酯)和聚乙二醇（PEG），硬段为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和小分子扩链剂的无毒水性可降解聚氨酯(PCLPU)。通过红外光谱（FTIR）、差示扫描量热法分析（DSC）、分子量及分布、水接触角、偏光显微镜（PLM）和降解失重的测定，研究了PEG含量的变化对聚氨酯微相分离程度、软段结晶性能和降解行为的影响。结果表明，随着PEG含量的增加，PCLPU的微相分离程度增加，软段PCL的结晶受到阻碍。材料的亲水性和结晶性对PCLPU的降解影响明显，当PEG和PCL比例（PCLPU50）适当时，所获得的亲水性、酯基含量，以及结晶程度均适中，这时材料的降解速率将最快。细胞毒性测试表明PCLPU降解液浓度低于1mg/ml时，细胞生长正常。此类水性无毒可降解聚氨酯将在生物工程领域具有广阔的应用前景。关键词：聚氨酯；聚己内酯；聚乙二醇；可降解；细胞毒性中图分类号：TQ317TheeffectofpolyethyleneglycolonthepropertiesofbiodegradablewaterbornepolyurethaneDENGYa,JIANGXia,ZHANGYi,ZHAOYun,LIJiehua,TANHong(CollegeofPolymerScienceandEngineering,StateKeyLaboratoryofPolymerMaterialsEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065)Abstract:Tostudytheeffectofpolyethyleneglycol(PEG)contentchangeonthestructure,microphraseandbiodegradationofwaterbornepolyurethanes.Aseriesofnontoxicwaterbornebiodegradablepolyurethanes(PCLPU)wassynthesizedusingIPDI,DMPAandL-lysineasthehardsegment,PCLandPEGasthesoftsegment.ThestructureandpropertieswerecharacterizedbyFouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR),differentialscanningcalorimetry(DSC),gelpermeationchromatography(GPC),watercontactangle(WCA)andpolarizinglightmicroscope(PLM)toresearchthemicrophaseseparation,crystallizationanddegradationofthePCLPUs.TheseresultssuggestedthatthedegreeofmicrophaseseparationofPCLPUsincreasedwithincreasingPEGcontent,andthebiodegradationofPCLPUswerecloselyrelatedtotheirhydrophilityandcrystallinity.Moreover,PCLPU50withappropriatePCL/PEGproportionhasafasterdegradationraterelatively.InvitrocytotoxicityanalysissuggeststhatPCLPUsdegradationproductsdonotshowapparentinhibitioneffectagainstfibroblasts.Thesewaterbornebiodegradablepolyurethanesshouldhavenumerouspotentialapplicationsinthebiomedicalengineering.Keywords:polyurethane,polycaprolactone,polyethyleneglycol,biodegradation,cytotoxicity0引言医用聚氨酯（PU）因其具有优异的机械性能和生物相容性等，被广泛用于制备生物医用材料，如人工血管、人工关节、人工皮肤、人工软骨等[1-2]。然而，随着生物医学的发展，人们越来越希望植入体内的材料不仅能够实现预期的功能，而且还能自行降解，且降解产物基金项目：教育部博士点基金（20120181110068），国家自然科学基金（51273124）和四川省应用基础研究计划（2013JY0017）资助作者简介：邓娅（1987-），女，硕士研究生，生物可降解聚氨酯通信联系人：谭鸿(1969-),男,教授,生物医用高分子材料.hongtan@scu.edu.cn-1-是能被生物体吸收的无毒的小分子，从而避免二次手术带来的创伤。研究较多的可降解材料45主要有聚己内酯(PCL)、聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）及其改性物等[3]。可降解PU不仅具有其他可降解材料的优点，而且具备分子“可剪裁性”和力学顺应性等特点，近年来可降解PU的研究引起了研究人员的广泛关注，在组织工程支架[4]和药物载体方面[5]开展了大量的研究工作。PU是由影响其弹性的软段和影响其强度、模量的硬段构成的嵌段共聚物，这使得其刚度和弹性性能更为接近软组织工程材料对顺应性的要求，可避免因材料的...