聚对二氧环己酮绝对分子量及分子量分布的测定

赵凯华，白久林，陈健瑞，王帅，陈阳，张春红

聚对二氧环己酮绝对分子量及分子量分布的测定

赵凯华1，白久林1，陈健瑞1，王帅1，陈阳2，张春红1

（1. 沈阳恒生医用科技有限公司，辽宁 沈阳 110171； 2. 辽宁远大诺康生物制药有限公司，辽宁 沈阳 110171）

为了建立聚对二氧环己酮（PPDO）绝对分子量及分子量分布的测试方法，用1∶1体积比的苯酚和四氯乙烷溶液溶解PPDO，采用凝胶渗透色谱仪（示差折光检测器、光散射检测器），检测所述样品溶液中PPDO的绝对分子量及分子量分布。色谱柱填充材料为改良的多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，三氯甲烷流动相，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）标准品，流速0.7 mL·min-1，柱温35 ℃，进样量100 μL。结果表明：该方法适用于聚对二氧环己酮PPDO绝对分子量及分子量分布的检测，样品制备简便，检测速度快，方法重复性强，耐用性好。

聚对二氧环己酮；绝对分子量；分子量分布；凝胶渗透色谱仪

聚合物的分子量及其分子量分布是聚合物最基本的参数之一[1]，高聚物的许多性质是与分子量有关的，例如冲击强度、模量、拉伸强度、耐热、耐腐蚀性等，因此聚合物分子量成为表征聚合物材料的重要指标。聚合物分子量的测定方法很多，除化学法，还有热力学法、动力学法、光学法、凝胶色谱法[2]。凝胶渗透色谱法（GPC）也称体积排阻色谱，是在液相色谱的基础上进行改进，作为一种新型液相色谱对聚合物分子量及分子量分布进行测定的技术[3-6]，凝胶色谱法是利用聚合物溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子，在柱子上按照分子尺寸大小进行分离并自动检测其浓度的方法。经过近几十年的发展，可以实现高度自动化，具有快速、简便、结果重现性好等优点[7]。但GPC测定高聚物的分子量及其分子量分布，常用的是一种相对的测定方法。凝胶渗透色谱（GPC）与多角度激光光散射仪联用是测量聚合物绝对分子量及其分布的新方法，不需要用标准物质作校准曲线，即可直接测 量[8]。本文采用示差折光检测器，小角、直角光散射检测器联用的凝胶渗透色谱仪，只需一个已知浓度、分子量和折光指数增量的标准物质，测试得出仪器常数，然后在相同条件下测定未知物，通过计算处理即可得到聚合物PPDO的绝对分子量及分子量分布。该方法不需要制作标准校准曲线，可直接、高效地检测聚合物的绝对分子量及分子量分布，为聚合物的性质研究提供了较好的手段及依据。

1 仪器与试剂

1.1 仪器

凝胶渗透色谱仪（马尔文，示差折光检测器、光散射检测器、OminSEC工作站），电子天平（梅特勒，感量0.01 mg），集热式恒温加热磁力搅拌器（予华仪器）。

1.2 试剂

PPDO，沈阳恒生医用科技有限公司；氯仿，色谱纯，ACE；苯酚，分析纯；1,1,2,2-四氯乙烷，分析纯；PMMA 50K、PMMA 95K标准品，马尔文。

2 方法与结果

2.1 溶液的制备

2.1.1 PMMA标准品

窄分布标准品50K及宽分布标准品95K各一个，分别精密加入5.0 mL三氯甲烷，置摇床上振摇30 min，充分溶解，即得。

2.1.2 供试品制备

取供试品25 mg，精密称定，置于样品瓶中，精密加入5.0 mL苯酚和1,1,2,2-四氯乙烷（体积比1∶1），室温搅拌10 min，60 ℃水浴搅拌20 min后，取出静置至室温，用0.22 μm PTFE滤膜过滤，即得。

2.2 测定条件

采用马尔文凝胶渗透色谱仪（示差折光检测器、光散射检测器、OminSEC工作站）；I-GUARD-0478 Polar 有机保护柱、I-MBHMW-3078 Polar 有机柱、I-MBLMW-3078 Polar 有机柱；三氯甲烷为流动相，PMMA 50K，95K标准品，流速0.7 mL·min-1；柱温35 ℃。

分别精密量取标准品和供试品溶液100 μL，照分子排阻色谱法（中国药典0514 分子排阻色谱法）测定，记录色谱图。

2.3 系统适用性考察

精密量取“2.1.1”项下PMMA标准品，按“2.2”项下色谱条件进样，以PMMA 50K标准品建立方法，仪器常数RI因子在107，RALS和LALS在10-8～10-7之间。测定PMMA95K的重均分子量w，连续测定6次，获得PMMA95K重均分子量的为1.6%。且求得的PMMA95K的分子量与标示量w相比，相对误差不超过5.0%，认为方法系统适用性良好，可以用于供试品分子量及分子量分布的检测。

2.4 重复性考察

以PMMA50K建立方法，连续配制“2.1.2”项下供试品6份，按“2.2”项下色谱条件进样，测定供试品的重均分子量w及分子量分布，求得供试品重均分子量的为3.3%，认为方法重复性适用性良好。供试品图谱如图1，重复性具体结果见表1。

表1 重复性考察结果

图1 重复性供试品-1分子量及分子量分布检测图谱

2.5 溶液稳定性考察

以PMMA50K建立方法，精密量取“2.1.2”项下供试品，按“2.2”项下色谱条件进样，分别在放置0、3、6、12、24 h后测定供试品的重均分子量w及分子量分布，测得重均分子量w的为3.2%，认为溶液稳定性良好，溶液稳定性具体结果见表2。

表2 溶液稳定性考察结果

2.6 耐用性考察

其他条件不变，分别更改水浴温度60±10 ℃，水浴搅拌时间20±10 min，以PMMA50K建立方法，按“2.2”项下色谱条件进样，测定供试品的重均分子量w及分子量分布，结果显示，在样品处理过程中两种不同因素微小变化条件下，样品的重均分子量w的分别为3.6%和2.2%，认为方法耐用性良好。

3 结 论

聚对二氧环己酮（PPDO）属于脂肪族聚醚酯[9-10]，其分子主链中含有可水解的酯键和独特的醚键，是一种理想的生物可降解医用材料[11-12]。随着医用可生物降解聚合物材料研究的不断发展，脂肪族聚酯以其独特的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性广泛应用于医用生物降解材料领域。聚对二氧环己酮（PPDO）用途广泛，可用于手术缝合线、止血纱布、医用辅料、各种医用补片以及手术后用于防止手术部位粘连的防粘黏膜等[13-14]。随着越来越多的求美者观念的转变，聚对二氧环己酮也逐渐应用于整形外科手术中[15-17]，因其创伤小、恢复快、操作简单、并发症少，逐渐取代传统拉皮除皱手术。

聚合物的分子量及其分子量分布与高分子材料的使用性能及加工性能密切相关。分子量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值，分子量太高，熔体黏度增加，给加工成型造成困难。由于PPDO缝线难溶解在常规溶剂中，国内外对分子量测定的报道很少，大部分都用黏度进行表征，并不能直接反映出PPDO的性能指标。本文提供了一种通过光散射及示差浓度检测器联用，求得聚合物的绝对分子量及分子量分布的测定方法。该方法样品制备简便，检测速度快，重复性强，耐用性好，为分析PPDO高聚物分子量提供了一种可靠、快捷的手段，对于PPDO生产及其质量控制具有重要意义。

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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

国家重点研发计划重点专项的一部分（项目编号：2016YFC1100805）。

2021-03-18

赵凯华（1983-），女，吉林省大安市人，主管药师，硕士，2009年毕业于烟台大学药物化学专业，研究方向：医疗器械研究与开发。

张春红（1986-），女，中级工程师，硕士，研究方向：医疗器械研究与开发。

O657.7

A

1004-0935（2021）11-1612-03