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儿茶酚是一类带有邻羟基的酚类衍生物,具有多功能性,可参与大多数生化进程。3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA)为一种典型的儿茶酚基化合物。本文以DOPA为原料,根据其理化性质的多样性,合成和改性含儿茶酚基的聚合物,可应用于不同的领域。基于DOPA的化学反应活性,用N-乙氧羰基邻苯二甲酰亚胺(Phth)和乙酰氯保护其胺基和羟基,制得化合物ace-N-Phth-DOPA,再通过熔融缩聚制备P(N-Phth-DOPA),然后脱除聚合物的氨基保护基团,制得聚酯PDOPA。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)证明N-Phth-DOPA、ace-N-Phth-DOPA、P(N-Phth-DOPA)和PDOPA的结构;用凝胶渗透色谱(GPC)测定聚合物PDOPA的分子量及分子量分布;溶解性测试表明PDOPA易溶于多种有机溶剂,具有良好的溶解性;通过差示扫描量热(DSC)对PDOPA的热性能进行表征,结果表明PDOPA的热稳定性良好;通过GPC、高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)研究PDOPA的降解性,结果表明聚合物PDOPA具有良好的降解性,在碱性条件下可加速其降解,降解产物为DOPA单体及其二聚体;并用MTT法研究PDOPA的生物相容性,结果表明PDOPA无细胞毒性,细胞易于在PDOPA聚酯膜上附着并繁殖。通过酯化反应,制备聚合物PVA-DOPA,经FT-IR、1H NMR和UV-vis表征,聚合物结构明确;通过调节PVA和DOPA的投料比,控制DOPA在PVA中的接枝率。基于DOPA与金属离子的配位作用,制备了非共价键PVA-DOPA水凝胶及其与金属络合的水凝胶。实验证明,PVA-DOPA中的氢键作用及DOPA与Fe3+、Al3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ca2+等多种金属离子的络合作用是形成水凝胶的主要作用力。经流变测试,所得的水凝胶具有一定的机械强度,并且其储能模量高于损耗模量,在整个频率范围内呈现高弹性。当频率不变时,通过检测水凝胶的储能模量随振幅振荡力的变化,证明水凝胶在有无金属存在的情况下,都具有自修复性。而且,PVA-DOPA与金属离子的络合能力具有较强的p H依赖性,p H范围在1~5时,只有一个DOPA可与金属离子配位;p H在5~10.8时,二个DOPA与金属离子配位;p H在10.8~12时,则主要以三配位的形式存在。由于不同p H下配位形式不同,可实现PVA-DOPA与金属离子络合的可逆性。用聚合物PVA-DOPA与PVA共混制备聚合物膜PVA/PVA-DOPA,利用DOPA的氧化还原活性,制备负载Ag纳米粒子的PVA/PVA-DOPA/Ag0膜。紫外可见光谱表明,PVA-DOPA与Ag+作用时,发生氧化还原反应,酚羟基被氧化成醌,在415nm处出现特征吸收峰。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜,可观察到聚合物膜上Ag纳米粒子的形态,并通过热失重曲线计算出PVA/PVA-DOPA/Ag0膜中Ag的负载量最大可达到18%。经抗菌性测试,制得的聚合物膜具有良好的抗菌性,可用于制备抗菌性涂层材料。