聚對二氧環己酮絕對分子量及分子量分布的測定

趙凱華，白久林，陳健瑞，王帥，陳陽，張春紅

聚對二氧環己酮絕對分子量及分子量分布的測定

趙凱華1，白久林1，陳健瑞1，王帥1，陳陽2，張春紅1

（1. 沈陽恒生醫用科技有限公司，遼寧 沈陽 110171； 2. 遼寧遠大諾康生物制藥有限公司，遼寧 沈陽 110171）

為了建立聚對二氧環己酮（PPDO）絕對分子量及分子量分布的測試方法，用1∶1體積比的苯酚和四氯乙烷溶液溶解PPDO，采用凝膠滲透色譜儀（示差折光檢測器、光散射檢測器），檢測所述樣品溶液中PPDO的絕對分子量及分子量分布。色譜柱填充材料為改良的多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，三氯甲烷流動相，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）標準品，流速0.7 mL·min-1，柱溫35 ℃，進樣量100 μL。結果表明：該方法適用于聚對二氧環己酮PPDO絕對分子量及分子量分布的檢測，樣品制備簡便，檢測速度快，方法重復性強，耐用性好。

聚對二氧環己酮；絕對分子量；分子量分布；凝膠滲透色譜儀

聚合物的分子量及其分子量分布是聚合物最基本的參數之一[1]，高聚物的許多性質是與分子量有關的，例如沖擊強度、模量、拉伸強度、耐熱、耐腐蝕性等，因此聚合物分子量成為表征聚合物材料的重要指標。聚合物分子量的測定方法很多，除化學法，還有熱力學法、動力學法、光學法、凝膠色譜法[2]。凝膠滲透色譜法（GPC）也稱體積排阻色譜，是在液相色譜的基礎上進行改進，作為一種新型液相色譜對聚合物分子量及分子量分布進行測定的技術[3-6]，凝膠色譜法是利用聚合物溶液通過填充有特種多孔性填料的柱子，在柱子上按照分子尺寸大小進行分離并自動檢測其濃度的方法。經過近幾十年的發展，可以實現高度自動化，具有快速、簡便、結果重現性好等優點[7]。但GPC測定高聚物的分子量及其分子量分布，常用的是一種相對的測定方法。凝膠滲透色譜（GPC）與多角度激光光散射儀聯用是測量聚合物絕對分子量及其分布的新方法，不需要用標準物質作校準曲線，即可直接測 量[8]。本文采用示差折光檢測器，小角、直角光散射檢測器聯用的凝膠滲透色譜儀，只需一個已知濃度、分子量和折光指數增量的標準物質，測試得出儀器常數，然后在相同條件下測定未知物，通過計算處理即可得到聚合物PPDO的絕對分子量及分子量分布。該方法不需要制作標準校準曲線，可直接、高效地檢測聚合物的絕對分子量及分子量分布，為聚合物的性質研究提供了較好的手段及依據。

1 儀器與試劑

1.1 儀器

凝膠滲透色譜儀（馬爾文，示差折光檢測器、光散射檢測器、OminSEC工作站），電子天平（梅特勒，感量0.01 mg），集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（予華儀器）。

1.2 試劑

PPDO，沈陽恒生醫用科技有限公司；氯仿，色譜純，ACE；苯酚，分析純；1,1,2,2-四氯乙烷，分析純；PMMA 50K、PMMA 95K標準品，馬爾文。

2 方法與結果

2.1 溶液的制備

2.1.1 PMMA標準品

窄分布標準品50K及寬分布標準品95K各一個，分別精密加入5.0 mL三氯甲烷，置搖床上振搖30 min，充分溶解，即得。

2.1.2 供試品制備

取供試品25 mg，精密稱定，置于樣品瓶中，精密加入5.0 mL苯酚和1,1,2,2-四氯乙烷（體積比1∶1），室溫攪拌10 min，60 ℃水浴攪拌20 min后，取出靜置至室溫，用0.22 μm PTFE濾膜過濾，即得。

2.2 測定條件

采用馬爾文凝膠滲透色譜儀（示差折光檢測器、光散射檢測器、OminSEC工作站）；I-GUARD-0478 Polar 有機保護柱、I-MBHMW-3078 Polar 有機柱、I-MBLMW-3078 Polar 有機柱；三氯甲烷為流動相，PMMA 50K，95K標準品，流速0.7 mL·min-1；柱溫35 ℃。

分別精密量取標準品和供試品溶液100 μL，照分子排阻色譜法（中國藥典0514 分子排阻色譜法）測定，記錄色譜圖。

2.3 系統適用性考察

精密量取“2.1.1”項下PMMA標準品，按“2.2”項下色譜條件進樣，以PMMA 50K標準品建立方法，儀器常數RI因子在107，RALS和LALS在10-8～10-7之間。測定PMMA95K的重均分子量w，連續測定6次，獲得PMMA95K重均分子量的為1.6%。且求得的PMMA95K的分子量與標示量w相比，相對誤差不超過5.0%，認為方法系統適用性良好，可以用于供試品分子量及分子量分布的檢測。

2.4 重復性考察

以PMMA50K建立方法，連續配制“2.1.2”項下供試品6份，按“2.2”項下色譜條件進樣，測定供試品的重均分子量w及分子量分布，求得供試品重均分子量的為3.3%，認為方法重復性適用性良好。供試品圖譜如圖1，重復性具體結果見表1。

表1 重復性考察結果

圖1 重復性供試品-1分子量及分子量分布檢測圖譜

2.5 溶液穩定性考察

以PMMA50K建立方法，精密量取“2.1.2”項下供試品，按“2.2”項下色譜條件進樣，分別在放置0、3、6、12、24 h后測定供試品的重均分子量w及分子量分布，測得重均分子量w的為3.2%，認為溶液穩定性良好，溶液穩定性具體結果見表2。

表2 溶液穩定性考察結果

2.6 耐用性考察

其他條件不變，分別更改水浴溫度60±10 ℃，水浴攪拌時間20±10 min，以PMMA50K建立方法，按“2.2”項下色譜條件進樣，測定供試品的重均分子量w及分子量分布，結果顯示，在樣品處理過程中兩種不同因素微小變化條件下，樣品的重均分子量w的分別為3.6%和2.2%，認為方法耐用性良好。

3 結 論

聚對二氧環己酮（PPDO）屬于脂肪族聚醚酯[9-10]，其分子主鏈中含有可水解的酯鍵和獨特的醚鍵，是一種理想的生物可降解醫用材料[11-12]。隨著醫用可生物降解聚合物材料研究的不斷發展，脂肪族聚酯以其獨特的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性廣泛應用于醫用生物降解材料領域。聚對二氧環己酮（PPDO）用途廣泛，可用于手術縫合線、止血紗布、醫用輔料、各種醫用補片以及手術后用于防止手術部位粘連的防粘黏膜等[13-14]。隨著越來越多的求美者觀念的轉變，聚對二氧環己酮也逐漸應用于整形外科手術中[15-17]，因其創傷小、恢復快、操作簡單、并發癥少，逐漸取代傳統拉皮除皺手術。

聚合物的分子量及其分子量分布與高分子材料的使用性能及加工性能密切相關。分子量太低，材料的機械強度和韌性都很差，沒有應用價值，分子量太高，熔體黏度增加，給加工成型造成困難。由于PPDO縫線難溶解在常規溶劑中，國內外對分子量測定的報道很少，大部分都用黏度進行表征，并不能直接反映出PPDO的性能指標。本文提供了一種通過光散射及示差濃度檢測器聯用，求得聚合物的絕對分子量及分子量分布的測定方法。該方法樣品制備簡便，檢測速度快，重復性強，耐用性好，為分析PPDO高聚物分子量提供了一種可靠、快捷的手段，對于PPDO生產及其質量控制具有重要意義。

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Determination of Absolute Molecular Weight and Molecular Weight Distribution of Poly(p-dioxanone)

1,1,1,1,2,1

（1. Shenyang Hengsheng Medical Technology Co.,Ltd., Shenyang Liaoning 110171,China; 2. Liaoning Yuanda Norkang Biopharmaceutical Co., Ltd., Shenyang Liaoning 110171, China）

In order to established A method for determination of absolute molecular weight and molecular weight distribution of poly(p-dioxanone) (PPDO),PPDO was dissolved in 1∶1 volume ratio phenol and tetrachloroethane solution. Gel permeation chromatograph in conjunction with refractive index detector and light scattering detectorwas used to detect the absolute molecular weight and molecular weight distribution of PPDO in the sample solution. The chromatographic column was filled with modified porous styrene divinylbenzene copolymer, mobile phase was chloroform and standard of polymethyl methacrylate (PMMA). The flow rate was 0.7 mL·min-1, the column temperature was 35 ℃, and the injection volume was 100 μL. The results showed that the method was suitable for the determination of absolute molecular weight and molecular weight distribution of PPDO. The sample preparation was simple, the detection speed was fast, and the method was reproducible and durable.

Poly(p-dioxanone); Absolute molecular weight; Molecular weight distribution; Gel permeation chromatography

國家重點研發計劃重點專項的一部分（項目編號：2016YFC1100805）。

2021-03-18

趙凱華（1983-），女，吉林省大安市人，主管藥師，碩士，2009年畢業于煙臺大學藥物化學專業，研究方向：醫療器械研究與開發。

張春紅（1986-），女，中級工程師，碩士，研究方向：醫療器械研究與開發。

O657.7

A

1004-0935（2021）11-1612-03