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通过聚合后修饰控制聚(globalide-co-ε-己内酯)共聚物的生物降解速率

化学物理 2024-01-11 v1 生物物理

摘要

控制聚合物的降解速率对于其在组织工程中的应用或实现聚合物在废水净化中的降解至关重要。由于疏水性聚酯通常表现出非常缓慢的降解速率,我们在此报告了通过酶促开环共聚合制备,并通过硫醇-烯反应以N-乙酰半胱氨酸进行后官能化的聚(globalide-co-ε-己内酯)共聚物(PGlCL)所提高的生物降解速率。PGlCL和后修饰的PGlCL-NAC薄膜的降解速率通过失重实验测定。聚合物薄膜被浸入磷酸盐缓冲盐水(PBS)溶液以及含有洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶的PBS中。官能化程度影响了降解行为,官能化程度较高的样品呈现出更高的失重。最后,在活性污泥中进行了降解测定,PGlCL-NAC呈现出高降解性,其降解行为类似于淀粉。采用密度泛函理论(DFT)计算评估了PGlCL在与NAC官能化后化学性质和电子电荷分布的变化,有助于理解其对降解性的影响。所得结果证实了通过硫醇-烯后官能化提高基于己内酯和globalide的共聚酯降解速率的可能性,为生物医学或包装领域的应用提供了一种有前景的替代方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.05113,
  title  = {Controlling the biodegradation rates of poly(globalide-co-{\epsilon}-caprolactone) copolymers by post polymerization modification},
  author = {Camila Guindani and Graziâni Candiotto and Pedro H. H. Araújo and Sandra R. S. Ferreira and Débora de Oliveira and Frederik R. Wurm and Katharina Landfester},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.05113},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 5 figures, 1 table