相關申請的交叉引用本申請要求于2014年11月18日提交的題為“用于可吸收材料的合成和功能化的產(chǎn)品和方法及其作為醫(yī)療器械的用途”的美國臨時專利申請序列號62/081219和于2015年3月27日提交的題為“定義明確的可降解的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物及其合成的可擴展方法”的美國臨時專利申請序列號62/139,196的權益，上述兩項的全部內容通過引用并入本文。共同研究協(xié)議方的名稱本申請的主題是根據(jù)阿克倫大學與俄亥俄州立大學的聯(lián)合研究協(xié)議制定的。本發(fā)明所述的一個或多個實施例涉及新穎的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物和制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法。在某些實施例中，本發(fā)明涉及定義明確的可生物降解的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物及其制造和功能化的可擴展的方法。在某些實施例中，本發(fā)明涉及用于各種再生醫(yī)學應用中的定義明確的可生物降解的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物。
背景技術：
：增材制造，也稱為三維(3d)打印，有可能徹底改變外科醫(yī)生解決發(fā)病機制，先天性畸形，衰老，口腔、頜面和/或骨科創(chuàng)傷，以及癌癥缺損修復中復雜重建工作的方式，僅列舉了眾多可能的3d打印生物醫(yī)學應用中的幾項。雖然已經(jīng)報道了許多3d打印方法，但是基于光交聯(lián)的打印方法尤其已經(jīng)顯示出可靠地和具有高保真度地呈現(xiàn)固體固化聚合物支架的潛力，設計這些固體固化聚合物支架是為了適應醫(yī)學成像可視化的缺陷。通過數(shù)字光印(dlp)技術實現(xiàn)圖像投影上的進步使能夠3d打印具有復雜的幾何設計結合非常精細(<50μm)的特點的組織工程支架。為了實現(xiàn)這一潛力，已經(jīng)做出了努力開發(fā)一種具有成本效益的、無毒的和可生物降解的聚合物，該聚合物與已知的3d打印技術(包括光化學交聯(lián)技術)一起可以產(chǎn)生良好效果。此外，由于這些想法是針對將這些3d打印結構植入人體內，因此所使用的聚合物必須經(jīng)受監(jiān)管審查。雖然有許多惰性可光交聯(lián)的樹脂，但很少是無毒的、可植入的并可吸收的。在最終類別中，探究最多的是聚乳酸、聚(ε-己內酯)和聚(富馬酸丙二醇酯)(ppf)。關于吸收曲線，偶爾會發(fā)現(xiàn)聚乳酸經(jīng)歷快速的本體降解，導致局部酸中毒和炎癥。已知聚(ε-己內酯)的降解非常緩慢，有時需要數(shù)年，從而限制了新生組織的必要重塑或血管形成。開發(fā)了聚(富馬酸丙二醇酯)(ppf)，部分原因是希望具有安全可控的降解和性質的材料，其預期可用于諸如可控緩釋、支架、血管、神經(jīng)移植物和軟骨組織工程，特別是骨組織工程。自從二十年前其通過逐步增長聚合法進行發(fā)明，ppf作為骨骼修復的支架材料已經(jīng)取得了很大的成功。隨后的報告已經(jīng)改進了合成方法和所得材料。限制可吸收的可光交聯(lián)聚合物如ppf的可用性的一個主要因素是缺乏gmp級材料，即符合fda實施的良好生產(chǎn)規(guī)范要求的材料，其是推進大型動物模型和試點人試驗所必需的。ppf通常使用各種逐步增長縮合反應之一來進行合成。迄今為止，還無法以廣泛的3d打印應用和商業(yè)化所需的規(guī)模來可靠并且可重復地合成明確定義的低分子量的低聚物。具體地，已知的合成ppf的逐步增長法需要高能量(熱)輸入、高真空度和較長的反應時間，并且導致低轉化率(約35％)與不受控制的分子量分布、共軛加成副反應和不需要的交聯(lián)，所有這些都極大地影響終產(chǎn)物的機械性能和降解速率。此外，這些方法是緩慢的、勞動密集的和非常昂貴的，并且因此在商業(yè)上仍不可行。特別有困難的問題是控制這些逐步增長方法中所固有的分子量分布。沒有兩個批次完全相同。這些聚合物往往具有相對較高的分子量分布(也稱為多分散指數(shù)(pdi))，并且各批次的這些聚合物的顏色和機械/粘度特性是不一致的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種批次間變化導致在預測影響生物學性能的機械性質方面面臨顯著困難，例如在3d打印期間的吸收時間，吸收的均勻性(由于長鏈在一些位置而不是其他位置作為連接-即，不均勻交聯(lián)網(wǎng))，以及用作一種或多種溶劑、一種或多種光引發(fā)劑、一種或多種染料、一種或多種色素或一種或多種組分(例如富馬酸二乙酯(def)，生物活性分子)的其他樹脂的不均勻交聯(lián)結合。研究人員無法可靠地預測這些聚合物的3d打印和隨后的生物學性能，使得很難獲得在植入物和其他醫(yī)療器械中使用這些聚合物所需的監(jiān)管批準。事實上，據(jù)信盡管在再生醫(yī)學和成功的實驗結果中對ppf用途進行了二十多年的持續(xù)研究，但迄今為止，ppf尚未成為任何fda批準的設備或治療方法的一部分。最近，在溫和反應條件下用鏈增長機制，已經(jīng)成功地合成了具有高分子量、窄(低于1.6)和低醚鍵(<1％)的ppf。在此方法中，在45℃下用鉻salen作為催化劑通過開環(huán)共聚反應使馬來酸酐和環(huán)氧化物聚合，并且然后在室溫下使用二乙胺將所產(chǎn)生的聚丙烯酸馬來酸酯(ppm)異構化16小時以得到ppf。以這種方式合成的ppf是固體，并且具有大于4kda的mw、1.6的分子量分布和小于1％的具有99％轉化率的醚鍵。與傳統(tǒng)的合成方法相比，該鏈增長機制提供的ppf具有更好的分子性能，并且該反應更加可重復，使得有可能生產(chǎn)具有可控性能的ppf，進一步用于機械、毒性和降解試驗以及大規(guī)模生產(chǎn)制造。然而，不幸的是，使用這些方法制造的ppf聚合物的高分子量、缺乏流動性和殘留的鉻金屬使得它們不適合3d打印或再生醫(yī)學中的其他應用。本領域需要的是低分子量、可流動、無毒和可吸收的ppf聚合物(其具有約束和可預測的材料性質)及其制造和使用的相關方法，其適用于醫(yī)療器械中的3d打印和使用，并且可以使用gmp以商業(yè)上合理的量廉價地進行制造。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的一個或多個實施例提供了具有適合于3d打印的約束和可預測材料屬性的低分子量、無毒、可再吸收的ppf聚合物(及其制造和用途的相關方法)，其可以以商業(yè)上合理的量廉價地制造。在第一方面，本發(fā)明提供用于3d打印的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物，其具有從約450道爾頓至約3500道爾頓的數(shù)均分子量(mn)以及從1.0至2.0的分子量分布在一些實施例中，本發(fā)明涉及本發(fā)明第一方面所述的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物，其中所述數(shù)均分子量(mn)為從約700至約3200。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物包括本發(fā)明第一方面的上述參考實施例中具有玻璃化轉變溫度(tg)為約-25℃至約12℃的任何一個或多個。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的聚富馬酸丙二醇酯聚合物包括本發(fā)明第一方面所述的上述參考實施例中具有峰值數(shù)均分子量為從約980道爾頓至約5900道爾頓的任何一個或多個。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物包括本發(fā)明第一方面所述的上述參考實施例中具有本征黏度為從約0.025dl/g至約0.078dl/g的任何一個或多個。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物包括本發(fā)明第一方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中所述聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物含有小于1％w/w的聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物鏈。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物包括本發(fā)明第一方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中所述聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物不含聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物鏈。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物包括本發(fā)明第一方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其具有如下化學式：其中n是從3至30的整數(shù)。在第二方面，本發(fā)明提供用于制造用于3d打印的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法，該方法包括：在惰性氣氛下將馬來酸酐和環(huán)氧丙烷溶解在合適的溶劑中；添加合適的引發(fā)劑；將該混合物加熱至從約60℃至約120℃的溫度持續(xù)約0.5小時至約100小時的時間，以產(chǎn)生聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)；收集和純化該聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物；將該聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)溶解在合適的溶劑中并添加催化劑；將該混合物加熱至約5℃至約80℃的溫度持續(xù)約5小時至約100小時的時間，以生產(chǎn)聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物。在一些實施例中，本發(fā)明涉及制造權利要求9中本發(fā)明方法第二方面所述的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法，其中用于溶解馬來酸酐和環(huán)氧丙烷的溶劑選自下組，該組有以下各項組成：甲苯、四氫呋喃(thf)、二氧己環(huán)及其組合。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中用于溶解馬來酸酐和環(huán)氧丙烷的溶劑是甲苯。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中該引發(fā)劑是乙醇鎂(mg(oet)2)。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中馬來酸酐或環(huán)氧丙烷與引發(fā)劑的摩爾比為約3：1至約400：1。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚富馬酸丙二醇酯聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，還包含：在惰性氣體氣氛下冷卻該反應混合物；通過蒸餾或減壓來蒸發(fā)該混合物中的這些揮發(fā)性化合物；添加氯仿或二氯甲烷；用水溶液洗滌該溶液，從而形成含有聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物中間體的有機層和水層；收集并將此有機層倒入非極性有機溶劑(如己烷)中，使聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物沉淀；收集該聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)；將聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物溶解在少量合適的溶劑中；通過蒸發(fā)濃縮該溶液；并在真空下干燥該經(jīng)濃縮的溶液，以產(chǎn)生經(jīng)純化的聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物中間體。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中該惰性氣氛包含氮。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中通過蒸餾或減壓來蒸發(fā)該混合物中的這些揮發(fā)性化合物。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中通過分液漏斗來收集該聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚富馬酸丙二醇酯聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中該合適的溶劑包括氯仿或二氯甲烷。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中用來溶解該聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物中間體的溶劑選自下組，該組有以下各項組成：氯仿、四氫呋喃(thf)、二氧己環(huán)及其組合。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中用于溶解該聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物中間體的溶劑是氯仿。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中該催化劑是二乙胺。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，還包含收集和純化該聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中收集和純化該聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的步驟包含：通過蒸發(fā)來濃縮該經(jīng)溶解的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物中間體；用緩沖的水溶液洗滌所得溶液以除去催化劑，從而形成有機層和水層；收集該有機層；通過蒸發(fā)濃縮該有機層；添加硫酸鈉或任何其他無機干燥劑、酸性質子或分子篩以除去剩余的水；過濾掉硫酸鈉或其他無機干燥劑或分子篩；將所得混合物倒入非極性有機溶劑中以使該聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物沉淀；收集該聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物并使其在真空下干燥，以產(chǎn)生純化的聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中通過旋轉蒸發(fā)或減壓來濃縮該溶解的聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)聚合物中間體。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中該緩沖的水溶液包含磷酸鹽緩沖鹽水溶液。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中通過分液漏斗來收集包含該經(jīng)水洗滌的聚合物的有機層。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中通過旋轉蒸發(fā)或減壓來濃縮包含該經(jīng)水洗滌的聚合物的有機層。在一個或多個實施例中，本發(fā)明所述的制造聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物的方法包括本發(fā)明第二方面所述的上述參考實施例中的任何一個或多個，其中用來使該聚(富馬酸丙二醇酯)聚合物沉淀的非極性有機溶劑包含己烷。附圖說明為了更全面地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，現(xiàn)在參照附圖來對本發(fā)明進行詳細描述，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例比較ppm中間體(底部)和ppf聚合物(上部)的1hnmr光譜(cdcl3，300mhz)的示意圖，表明順式立體化學(ppm中間體)向反式構型(ppf聚合物)的定量轉化；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例比較ppm中間體和ppf聚合物的13cnmr光譜(cdcl3，300mhz)的示意圖，表明ppm中間體向ppf聚合物的完全轉化；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例比較ppm中間體和ppf聚合物的差示掃描量熱法(dsc)表征(-50℃-50℃，10℃/min)的示意圖；圖4a是表1中的ppf樣品號3的maldi-tof質譜儀，顯示該樣品中的質量分布；圖4b是表1中的ppf樣品號3的maldi-tof質譜儀的放大部分，顯示了ppf中的重復單元和對應于質譜數(shù)據(jù)中描述的分布中各個峰的可能的末端基團化學物質；圖5a是表1中的ppf樣品號2的maldi-tof質譜儀，顯示該樣品中的質量分布；圖5b是表1中的ppf樣品號2的maldi-tof質譜儀的放大部分，顯示了ppf中的重復單元和對應于質譜數(shù)據(jù)中描述的分布中各個峰的可能的末端基團化學物質；圖6a-d是顯示根據(jù)本發(fā)明所述的一個實施例用人骨髓來源的間充質干細胞(roosterbio，frederick，md)(hmsc)來證實ppf的體外生物相容性的細胞毒性實驗結果的圖像。圖6a和6b是在hmsc單層上顯示ppf聚合物的直接接觸測定的亮場圖像(圖6a)和熒光圖像(圖6b)。圖6c和6d是顯示在ppf聚合物材料上培養(yǎng)的hmsc的直接接觸測定的亮場圖像(圖6c)和熒光圖像(圖6d)。應當理解的是，圖6b和6d中較淺的區(qū)域是彩色圖像中發(fā)綠色的區(qū)域。比例尺＝500μm；圖7是隨時間顯示分子量近似線性生長的動力學圖。數(shù)均分子量(mn)和分子量分布顯示為ppm中間體反應時間的函數(shù)，該ppm中間體是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例以單體與引發(fā)劑的摩爾比為100:1、200:1和300:1制造的；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例比較ppm中間體和ppf聚合物的傅里葉變換紅外光譜學(ftir)光譜(膜，kbr，chcl3，400cm-1-4000cm-1)的示意圖，表明ppm中間體向ppf聚合物的完全轉化。在c-h伸縮中觀察到順式至反式轉化；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例比較ppm中間體和ppf聚合物的紫外-可見光譜儀(uv-vis)光譜(乙腈，190nm-700nm)的示意圖，表明ppm中間體完全轉化為ppf聚合物；圖10是表示表1中ppf樣品號1的ηsp/c和ln(ηr)/c比c的曲線圖；圖11是表示表1中ppf樣品號2的ηsp/c和ln(ηr)/c比c的曲線圖；圖12是表示表1中ppf樣品號3的ηsp/c和ln(ηr)/c比c的曲線圖；圖13是表示表1中ppf樣品號4的ηsp/c和ln(ηr)/c比c的曲線圖；圖14是表示表1中ppf樣品號5的ηsp/c和ln(ηr)/c比c的曲線圖；圖15是通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的組織支架的圖像。比例尺為2mm；圖16a-b是使用具有125μm的支柱厚度、600μm的孔徑以及93.5％的孔隙率的舍恩蓋羅伊德三重周期最小表面(schoengyroidtripleperiodicminimalsurface)在solidworkstmcad軟件中所創(chuàng)建的ppf支架的圖像。圖16b是圖16a中所示的ppf支架的放大圖；圖16c是在solidworkstm計算機輔助設計軟件中所創(chuàng)建和用perfactorytmp3打印機進行3d打印的ppf支架的圖像；圖17a-c是計算機輔助制圖(cad)圖像，展示了通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法所制作的3d物體的正面透視圖(圖17a)、側視圖(圖17b)和俯視圖(圖17c)；圖17d是為通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體所照的照片；圖17e是通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體的支柱和孔結構的圖示；圖18是顯示14天降解實驗結果的圖，該實驗是在通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體上完成的；圖19是顯示動態(tài)機械實驗結果的圖，該實驗是在通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體上完成的，該圖顯示了作為頻率的函數(shù)的損耗模量；圖20是顯示動態(tài)機械實驗結果的圖，該實驗是在通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體上完成的，該圖顯示了作為頻率的函數(shù)的儲能模量；圖21是顯示動態(tài)機械實驗結果的圖，該實驗是在通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體上完成的，該圖顯示了作為頻率的函數(shù)的復數(shù)模量；圖22是顯示動態(tài)機械實驗結果的圖，該實驗是在通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體上完成的，該圖顯示了作為頻率的函數(shù)的tanδ；圖23是顯示壓縮到破壞測試結果的圖，該測試是在通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體上完成的，該圖顯示了作為未降解樣品(c1-c5)、降解7天的樣品(a-e)和降解14天的樣品(k-o)的應變的函數(shù)的應力；圖24是顯示壓縮到破壞測試結果的條形圖，該測試是在通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例制造的ppf聚合物的3d打印方法制做的3d物體上完成的，該圖顯示了未降解樣品、降解7天的樣品和降解14天的樣品的屈服應力。具體實施方式本發(fā)明的一個或多個實施例提供了具有明確的分子量和分子量分布以及可預測的粘度特性的低分子量、無毒、可再吸收的ppf聚合物(及其制造和用途的相關方法)，該聚合物適合于3d打印并且可以以商業(yè)上合理的量廉價地制造。這些ppf聚合物提供可預測和可靠的機械性能，并且吸收曲線也可以減少在3d打印期間確保足夠的材料流動所需的溶劑的量。maldi質譜精確地顯示末端基團保真度并且體積排阻色譜(sec)顯示了一系列低分子量(mn＝700-3000da)低聚物的數(shù)均分子量分布(<1.6)。在一個或多個實施例中，相應的本征粘度范圍為0.0288±0.0009dl/g至0.0780±0.0022dl/g。此外，標準化iso10993-5測試表明，從本發(fā)明實施例的ppf聚合物進行3d打印得到的材料對l929小鼠成纖維細胞和人間充質干細胞均無毒性。在第一方面，本發(fā)明涉及新穎的、具有低分子量、可吸收的ppf聚合物，該聚合物具有低分子量分布和多種潛在用途，特別是作為用于3d打印的樹脂中的組分。本發(fā)明所述的ppf聚合物無毒，并且可用于植入人體或其他活體內的組織支架和其他醫(yī)療器械。此外，ppf聚合物既可降解又可吸收。該聚合物是可降解的或可生物降解的，因為它將在適于治療目的的時間范圍內在體內分解成其組分部分。根據(jù)本發(fā)明實施例所述的特定ppf聚合物的降解速率將取決于其分子量、交聯(lián)密度以及以傳統(tǒng)方式形成的或3d打印形成的材料的幾何考慮因素(例如，表面積的相對量)。本發(fā)明實施例所述的ppf聚合物也是可吸收的，因為其降解產(chǎn)物被身體良好耐受，并且可以被身體代謝或在適于治療目的的時間范圍內被排出。至于根據(jù)本發(fā)明實施例所述的ppf聚合物，其降解產(chǎn)物是富馬酸(正常代謝產(chǎn)物)和1,2-丙二醇，其是藥物配方中常見的稀釋劑并且被身體排出。通過質子核磁共振光譜法(1hnmr)和碳13核磁共振光譜法(13cnmr)證實本發(fā)明所述的ppf聚合物的結構。(參見圖1和圖2)在一些實施例中，本發(fā)明所述的ppf聚合物具有下式：其中“n”是從3至30的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從5至30的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從15至30的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至25的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至20的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至15的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從5至15的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至10的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至6的整數(shù)。通過體積排阻色譜法(sec)來表征根據(jù)本發(fā)明各種實施例所述的ppf聚合物的分子量和分子量分布性質。在一個或多個實施例中，該ppf聚合物(i)將具有從約450da至約3500da的數(shù)均分子量(mn)。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約500da至約3000da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約750da至約2500da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約1000da至約2000da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約1000da至約1500da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約450da至約1000da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約1000da至約3500da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約1500da至約3500da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約2000da至約3000da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約700da(mp:980da)的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約1269da(mp:1711da)的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約1362da的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約1856da(mp:2573da)的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約2367da(mp:3190da)的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約3200da(mp:5974da)的mn。在一些實施例中，該ppf聚合物可以具有從約1496da的mn。在本發(fā)明所述的一個或多個實施例中，該ppf聚合物將具有從約450道爾頓至3500道爾頓的重均分子量(mw)。在本發(fā)明所述的一個或多個實施例中，該ppf聚合物將具有從約900道爾頓至7000道爾頓的重均分子量(mw)。在本發(fā)明所述的一個或多個實施例中，該ppf聚合物將具有從約1000道爾頓至1500道爾頓的重均分子量(mw)。在本發(fā)明所述的一個或多個實施例中，該ppf聚合物將具有從約1000道爾頓至2000道爾頓的重均分子量(mw)。在本發(fā)明所述的一個或多個實施例中，該ppf聚合物將具有從約1000道爾頓至3000道爾頓的重均分子量(mw)。在本發(fā)明所述的一個或多個實施例中，該ppf聚合物將具有從約2000道爾頓至3000道爾頓的重均分子量(mw)。在本發(fā)明所述的一個或多個實施例中，該ppf聚合物將具有從約2000道爾頓至4000道爾頓的重均分子量(mw)。在本發(fā)明所述的一個或多個實施例中，該ppf聚合物將具有從約2000道爾頓至6000道爾頓的重均分子量(mw)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的ppf聚合物也具有定義明確的且相對較低的分子量分布其可以被定義為mw與mn的比率。如在本文中所用的，應用于分子量分布的術語“定義明確的”是指2.0或2.0以下。在一些實施例中，該ppf聚合物將具有從約1.0至約2.0的在一些實施例中，該ppf聚合物將具有從約1.0至約1.8的在一些實施例中，該ppf聚合物將具有從約1.0至約1.6的在一些實施例中，該ppf聚合物將具有從約1.0至約1.4的在一些實施例中，該ppf聚合物將具有從約1.0至約1.2的在一些實施例中，該ppf聚合物具有約1.35的在一些實施例中，該ppf聚合物具有約1.57的在一些實施例中，該ppf聚合物具有約1.78的在一些實施例中，該ppf聚合物具有約1.46的在一些實施例中，該ppf聚合物具有約1.64的在一些實施例中，該ppf聚合物具有約1.50的在一些實施例中，該ppf聚合物具有約1.60的在一些實施例中，該ppf聚合物具有約1.70的如本領域技術人員將理解的，本發(fā)明所述的ppf聚合物將具有玻璃化轉變溫度(tg)。(仍參見圖3)。根據(jù)本發(fā)明實施例所述的聚合物的tg沒有特別限制。在一些實施例中，該ppf聚合物的tg可以為從-30℃至20℃。在一些實施例中，該ppf聚合物的tg可以為從-25℃至12℃。在一些實施例中，該ppf聚合物的tg可以為從-10℃至5℃。在一些實施例中，該ppf聚合物的tg可以是-25℃。在一些實施例中，該ppf聚合物的tg可以是-19℃。在一些實施例中，該ppf聚合物的tg可以是-3℃。在一些實施例中，該ppf聚合物的tg可以是3℃。在一些實施例中，該ppf可以具有700da的mn，1.6的和-25℃的tg。在一些實施例中，該ppf可以具有1270da的mn，1.5的和-3℃的tg。在一些實施例中，該ppf可以具有1860da的mn，1.6的和0℃的tg。在一些實施例中，該ppf可以具有2450da的mn，1.6的和6℃的tg。在一些實施例中，該ppf可以具有3200da的mn，1.7的和12℃的tg。在一些實施例中，本發(fā)明所述的ppf聚合物具有下表1中所示的特征。表1具有溫度、時間、比率(mw，mp，mn，tg)和本征粘度的聚合物數(shù)據(jù)在環(huán)境溫度下，本發(fā)明實施例所述的ppf聚合物是粘性流體，并且還能以本征粘度描述該化合物。(參見上表1)在35℃下使用ubbelodhe粘度計在thf中測定本文所述的本征粘度。在一些實施例中，該ppf聚合物的本征粘度為從約0.025dl/g至約0.090dl/g。在一些實施例中，該ppf聚合物的本征粘度為從約0.049dl/g至約0.078dl/g。在一些實施例中，該ppf聚合物的本征粘度為從約0.0520dl/g至約0.0630dl/g。在一些實施例中，該ppf聚合物的本征粘度為從約0.0288dl/g。在一些實施例中，該ppf聚合物的本征粘度為從約0.0490dl/g。在一些實施例中，該ppf聚合物的本征粘度為從約0.0529dl/g。在一些實施例中，該ppf聚合物的本征粘度為從約0.0622dl/g。在一些實施例中，該ppf聚合物的本征粘度為從約0.0780dl/g。基質輔助激光解吸電離飛行時間(maldi-tof)質譜法能夠準確地確定各項材料和末端基團群體的質量。在低分子量下，maldi能夠比體積排阻色譜更準確地確定分子量。圖4a是表1中的ppf樣品號3的maldi-tof質譜儀，顯示該樣品中的質量分布。圖4b是表1中的ppf樣品號3的maldi-tof質譜儀的放大部分，顯示了ppf中的重復單元和對應于質譜數(shù)據(jù)中各個峰的可能的末端基團化學物質。如圖4b所示，在此樣品(表1中的ppf樣品號3)中有三組(標記為a，b，c)可能的末端基團。兩個相鄰峰之間的m/z＝156顯示了重復單元的質量，該質量等于馬來酸酐和環(huán)氧丙烷的質量。最主要的末端基團群體是乙氧基(a)。這些特性支持ppf的成功合成。圖5a是表1中的ppf樣品號2的maldi-tof質譜儀，顯示該樣品中的質量分布，以及圖5b是表1中的ppf樣品號2的maldi-tof質譜儀的放大部分，顯示了ppf中的重復單元和對應于質譜數(shù)據(jù)中描述的分布中各個峰的可能的末端基團化學物質。如上所述，在環(huán)境溫度下，本發(fā)明實施例所述的ppf聚合物是粘性流體。然而，這些聚合物可以使用本領域已知的任何合適的方法進行交聯(lián)，以形成具有已知機械性能的固體。用于交聯(lián)本發(fā)明實施例所述的ppf聚合物的合適方式包括但不限于自由基引發(fā)的光交聯(lián)。在一些實施例中，除了3d打印方法，例如光交聯(lián)、原位熱交聯(lián)、fdm(熔融沉積成型)、激光燒結或生物印刷之外，它還可以使用常規(guī)的制造技術(例如模具、靜電紡絲或cnc)進行交聯(lián)以形成3d形狀。(參見下面的實施例10，12和13)這些經(jīng)交聯(lián)ppf聚合物是可降解和可吸收的并且可適用于外科植入物和其它植入性醫(yī)療器械。在根據(jù)本發(fā)明實施例所述的經(jīng)交聯(lián)的ppf聚合物上進行的細胞毒性試驗表明這些聚合物是無毒的。(參見實施例16-20；圖6a-d)另一方面，本發(fā)明涉及合成ppf聚合物(例如上述那些)的新方法。本發(fā)明的新方法允許生產(chǎn)適合于傳統(tǒng)成型的大量低分子量ppf聚合物，除了別的以外，該聚合物可以用作血管注射劑或3d打印和植入，而不存在上面關于已知ppf聚合物所鑒定的問題。而在一些實施例中，合成本文中所述的ppf聚合物的新方法可用于合成上述ppf聚合物，在一些其他實施例中，該方法可用于合成更大的ppf聚合物。據(jù)信，本發(fā)明所要求保護的各種實施例所述的方法可用于合成具有大至10,000da的mn的ppf聚合物。在一些實施例中，該新方法涉及使用下面方案1中所示的兩步方法來合成ppf聚合物。方案1其中a和e是一種或多種引發(fā)劑(a)或催化劑(e)，b和f各自為一種或多種溶劑，c和g各自為反應溫度，d和h各自為反應時間，并且n為重復的馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷(丙烯酸馬來酸酯)單元(步驟i)或富馬酸丙二醇酯單元(步驟ii)的數(shù)目。在一些實施例中，n是從3至90的整數(shù)。在一些實施例中，n是從3至30的整數(shù)。在一些實施例中，n是從3至20的整數(shù)。在一些實施例中，n是從3至10的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從5至30的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從15至30的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至25的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至20的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至15的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從5至15的整數(shù)。在一些實施例中，n可以是從3至6的整數(shù)。在步驟i中，在引發(fā)劑a和一種或多種溶劑b的存在下，在反應溫度c下，將馬來酸酐(man)(ii)與環(huán)氧丙烷(po)(ⅲ)反應持續(xù)反應時間d，以形成聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)(也稱為聚丙烯酸馬來酸酯)(ppm)中間體(iv)。對本領域普通技術人員顯而易見的是，ppm是ppf(i)的順式異構體。在步驟ii中，在催化劑e和一種或多種溶劑f的存在下，在反應溫度g下，將ppm聚合物(iv)異構化持續(xù)反應時間h，以形成反式異構體(ppf)(i)。術語異構化在本文中用于指在催化劑存在下，將順式異構體(ppm)(iv)轉化為反式異構體(ppf)(i)形式的反應。雖然異構化步驟(步驟ii)確實導致聚合物的某些其它變化，但是顯而易見的是，本發(fā)明實施例所述的ppf聚合物(i)的大多數(shù)通用特性，例如近似的mn、和tg范圍，在第一反應(步驟i)中被確定。現(xiàn)在轉到上述方案1的步驟i中所示的實施例，該反應的起始原料是man(ii)和po(iii)。雖然其他實施例是可能的，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)步驟i的man(ii)和po(iii)以1:1的摩爾比進行反應。步驟i中所示的反應還需要一種或多種引發(fā)劑a。雖然其他實施例是可能的，但a優(yōu)選為乙醇鎂(mg(oet)2)。乙醇鎂具有降解成氧化鎂mgo和乙醇的優(yōu)點，這些降解物在本文中通常認為是無毒的。本領域普通技術人員將清楚的是，單體與引發(fā)劑的摩爾比也在反應的性質和動力學中起重要作用。下表2顯示了使用單體與引發(fā)劑的摩爾比為100:1、200:1和300:1，在3、6、12、24和48小時的反應時間下，根據(jù)上述步驟i的反應制造的ppm聚合物的mn、mp和結果。(7.14molman/1l甲苯，80℃)(另見圖7)表2在圖7中，隨著聚合時間從3h增加到48h，ppm的mn以接近線性的方式增加，這支持了鏈增長機制。mn和在多次反應中的小偏差證明了該反應的再現(xiàn)性。所有聚合的分子量分布為約1.6，沒有分級，進一步表明，在對分子量分布上，鏈增長法比通常為2或更高的逐步增長機制提供了更精確的控制。此外，這些反應中的一些反應的產(chǎn)率接近65％，這明顯高于已知逐步增長方法中低分子量低聚物的產(chǎn)率。在一些實施例中，任一單體與引發(fā)劑的摩爾比為從約3:1至400:1。在一些實施例中，任一單體與引發(fā)劑的摩爾比為從約3:1至300:1。在一些實施例中，任一單體與引發(fā)劑的摩爾比為從約3:1至200:1。在一些實施例中，任一單體與引發(fā)劑的摩爾比為從約3:1至100:1。在一些實施例中，任一單體與引發(fā)劑的摩爾比為從約10:1至124:1。上述方案1所述的步驟i中所示的反應在一種或多種溶劑b中進行。在一個或多個實施例中，b可以是任何合適的溶劑，包括但不限于甲苯、四氫呋喃(thf)、二氧己環(huán)及其組合?？梢栽O想，無論選擇的是什么溶劑都可以不過分困難或費錢地被去除。在一些實施例中，b是甲苯。在一些實施例中，單體與溶劑的摩爾比為從約5:1至約10:1。在一些實施例中，單體與溶劑的摩爾比為從約6:1至約9:1。在一些實施例中，單體與溶劑的摩爾比為從約7:1至約8:1。在一些實施例中，單體與溶劑的摩爾比為從約5:1至約8:1。在一些實施例中，單體與溶劑的摩爾比為約7.14:1。在本發(fā)明的一些實施例中，將單體和選擇的溶劑b置于合適的容器中，例如圓底燒瓶中，并且使用磁力攪拌器將單體在環(huán)境溫度下溶解。然而，應當理解的是，本領域已知的任何方法都可用于將單體溶解在溶劑中，條件是該方法不使引發(fā)劑失活。此外，本領域技術人員將理解的是，單體應該在惰性氣體氣氛中溶解和反應。本領域普通技術人員將能夠為惰性氣氛選擇惰性氣體，而無需過多的實驗。合適的惰性氣體包括但不限于氮氣、氬氣或氦氣。在一些實施例中，在氮或氬氣氛下將體系冷卻至環(huán)境溫度。在這些實施例中，該容器可以連接到冷凝器，并且然后將混合物加熱至反應溫度c。在一些實施例中，該冷凝器可以是水回流冷凝器或其它常規(guī)冷卻系統(tǒng)。用于使混合物的溫度達到反應溫度的方法沒有特別限制，可以包括但不限于硅油浴、水浴或電熱套。應該顯而易見的是，反應溫度c在步驟i的反應的性質和動力學中起重要作用，并且通常在從約60℃至約120℃的范圍內，但在一些實施例中，該反應也可以在室溫下進行。(見下表3和6)。然而應當理解的是，在較低溫度(低于約50℃)下可能會有無規(guī)聚合。在一些實施例中，c可以為從約60℃至約120℃。在一些實施例中，c可以為從約70℃至約100℃。在一些實施例中，c可以為從約70℃至約90℃。在一些實施例中，c可以為從約75℃至約80℃。在一些實施例中，c為約80℃。表3此外，從上表2和下表4可以看出，反應時間d也在步驟i的反應的性質和動力學中起重要作用。通常來說，反應時間越長，對于所產(chǎn)生的ppm的mn越大。對于本領域技術人員顯而易見的是，在非常短的反應時間(小于0.5h)下，由于產(chǎn)生的聚合物很少并且必須除去大量未反應的單體，所以該反應是非常低效的。反應時間超過100小時，該聚合物會變得粘稠，以至于不能用磁力攪拌器攪拌，并且聚合變得難以控制。在一些實施例中，d可以為從0.5小時至100小時。在一些實施例中，d可以為從3小時至75小時。在一些實施例中，d可以為從3小時至50小時。在一些實施例中，d可以為從12小時至50小時。在一些實施例中，d可以為從40小時至60小時。在一些實施例中，d為40小時。表4在一些實施例中，a為乙醇鎂(mg(oet)2)，b為甲苯，c為80℃，d為2小時，并且所生產(chǎn)的ppm的mn為1700道爾頓、為1.64以及產(chǎn)率為58.97％。在一些實施例中，a為乙醇鎂(mg(oet)2)，b為甲苯，c為80℃，d為40小時，并且所生產(chǎn)的ppm的mn為1192道爾頓以及為1.42。在一些實施例中，a為乙醇鎂(mg(oet)2)，b為甲苯，c為80℃，d為2小時，并且所生產(chǎn)的ppm的mn為1206道爾頓以及為1。在一些實施例中，a為乙醇鎂(mg(oet)2)，b為甲苯，c為80℃，以及所產(chǎn)生的ppm聚合物的d、mn、mp、和全部如表2所示。在一些實施例中，a為乙醇鎂(mg(oet)2)，b為甲苯，c為80℃，以及所產(chǎn)生的ppm聚合物的d、mn、和全部如表4所示。當反應完成時，該ppm中間體可以通過用于該目的的本領域已知的任何合適的方法進行分離和純化。合適的方法可以包括但不限于提取和濃縮。在一些實施例中，一旦指定的聚合時間過去，在惰性氣氛下該體系將冷卻至約80℃至約20℃的溫度。用于冷卻系統(tǒng)的方法沒有特別限制，并且可以包括但不限于冰浴、循環(huán)浴或環(huán)境空氣溫度。類似地，本領域普通技術人員將能夠為惰性氣氛選擇惰性氣體，而無需過多的實驗。合適的惰性氣體包括但不限于氮氣、氬氣或氦氣。在一些實施例中，在氮或氬氣氛下將體系冷卻至環(huán)境溫度。接下來在這些實施例中，可以通過用于該目的的本領域已知的任何方法通過蒸發(fā)來除去揮發(fā)性化合物。在一些實施例中，可以通過蒸餾、旋轉蒸發(fā)或減壓蒸發(fā)除去這些揮發(fā)性化合物。在這些實施例的一些中，然后將所得聚合物用有機溶劑如氯仿(chcl3)或二氯甲烷ch2cl2進行稀釋。在一些實施例中，該聚合物可以用氯仿進行稀釋。然后用水或水溶液洗滌這些實施例中的聚合物溶液。在一些實施例中，用含有氧化劑或酸性質子溶液的水洗滌該聚合物溶液以除去這些無機化合物。在一些實施例中，用含有痕量的hcl的水洗滌該聚合物溶液。應當理解的是，在實施例(其中在水或水溶液中洗滌該聚合物溶液)中，該聚合物溶液將分離以形成含有該聚合物的有機層和含有水溶性雜質的水層。在這些實施例中，然后可以通過任何常規(guī)方法(包括但不限于分液漏斗)來收集含有該聚合物的有機層。應當注意的是，在一些實施例中，可以重復如下步驟：用有機溶劑如氯仿或二氯甲烷稀釋該聚合物并用水或水溶液進行洗滌。在一些實施例中，可以用水洗滌該ppm聚合物從1至10次。在這些實施例的一些實施例中，在完成所需數(shù)量的洗滌步驟之后，然后將含有ppm聚合物的所得有機層倒入過量的非極性有機溶劑如己烷、庚烷、戊烷、甲苯、二乙醚或辛烷中，以將該ppm聚合物從溶液中沉淀出來。應當理解的是，在具有小于約4000道爾頓的mn的實施例中，該ppm聚合物將是粘性流體，并且將再次與非極性有機溶劑分離形成兩層。然后可以通過任何常規(guī)方式(包括但不限于分液漏斗)收集該流體聚合物層。在該聚合物為固體的實施例中，可以通過用于分離和收集固體的任何常規(guī)方法(包括但不限于過濾或離心)將該聚合物從有機溶劑中除去。在這些實施例中，可以將所得聚合物再次溶解在最小量的有機溶劑如二氯甲烷的氯仿中，并且然后通過蒸餾或旋轉蒸發(fā)進行濃縮。最后，在這些實施例中，然后可以通過在真空下將產(chǎn)物在室溫下干燥過夜來獲得純化的ppm中間體，以除去所有揮發(fā)物。在一些實施例中，方案1中步驟i所述的反應可以包括在環(huán)境溫度下在氮氣下將摩爾當量的馬來酸酐和環(huán)氧丙烷溶解在合適的溶劑如甲苯中。所有單體在磁力攪拌下溶解在甲苯中后，以每24摩爾單體對應1摩爾mg(oet)2的比例向該混合物中添加mg(oet)2，并且將燒瓶移入裝有水回流冷凝器的硅油浴中，在80℃下開始聚合反應持續(xù)40h。在40小時的指定聚合時間過去之后，然后將體系在氮氣下冷卻至室溫，并通過蒸發(fā)除去所有揮發(fā)物。在這些實施例中，然后將所得聚合物用chcl3稀釋，用含有痕量的hcl的水洗滌以除去無機化合物。然后將該有機層在旋轉蒸發(fā)后倒入己烷中，并將沉淀的聚合物混合物再溶解在最小量的chcl3中，然后通過旋轉蒸發(fā)進行濃縮。然后在室溫下將產(chǎn)品在真空下干燥過夜后獲得ppm中間體以除去所有揮發(fā)物。如上所述，方案1中所述的第二反應(步驟ii)涉及將步驟i中合成的ppm異構化成反式異構體以形成ppf。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使相對少量的ppm聚合物鏈保留在該ppf聚合物中，它也將不利地影響聚合物交聯(lián)的能力，使其不適合于3d打印和其他類似的應用。因此，重要的是從本質上將所有的ppm轉化為ppf。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例比較ppm中間體和ppf聚合物的1hnmr光譜(cdcl3，300mhz)的示意圖，表明確認該聚合物中測量不到ppm。在純化步驟中使用的殘留溶劑可以在真空下用更長時間來進一步除去。圖1中的光譜顯示ppm被成功地異構化為ppf，其中c＝c鍵上的順式烯烴質子(δ＝6.2)的共振位置轉移到反式構型中質子的預期位置(δ＝6.8)。使用ftir和uv-vis分光光度法進一步支持ppm和ppf的化學結構。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例比較ppm中間體和ppf聚合物的傅里葉變換紅外光譜學(ftir)光譜(膜，kbr，chcl3，400cm-1-4000cm-1)的示意圖，確認該聚合物中測量不到ppm。在圖8的ppm光譜中，1715-1740cm-1處的峰代表不飽和c＝o(酯)伸縮，這證明了ppm合成過程中該酯鍵的形成。在2988cm-1、1642cm-1、1162cm-1和814cm-1處的伸縮分別顯示c-h伸縮、c＝c(烯烴)伸縮、o-c(烷氧基)伸縮和c-h(順式烯)彎曲(寬)模式。在ppf的光譜中，1715-1740cm-1處的峰代表不飽和c＝o(酯)伸縮峰。在2986cm-1、1646cm-1、1156cm-1和984cm-1處的伸縮分別為c-h伸縮、c＝c(烯)伸縮、o-c(烷氧基)伸縮和c-h(反式烯)彎曲模式。在實線曲線中，960-990cm-1處出現(xiàn)的c-h(反式烯烴)彎曲伸縮證明該異構化過程。這些特征信號支持了ppm的成功合成和ppm到ppf的異構化。參見圖8。紫外-可見光譜清楚地顯示了ppm中間體和ppf的(乙腈，190nm-700nm)。在圖9中，虛線曲線顯示了ppm中間體的紫外-可見光譜，以及實線曲線顯示了ppf聚合物的紫外-可見光譜。可以看出，虛線曲線在λ＝192nm處具有強吸光度，其對應于ppm中ds構型c＝c鍵的π-π*躍遷。在ppf的實線光譜中，在λ＝210nm處具有強吸光度，其是ppf中反式構型c＝c鍵的π-π*躍遷。這種轉移是由較高能量的順式構型c＝c鍵轉化為較低的能量反式構型產(chǎn)生的。在一些實施例中，ppm對ppf的轉化率為從約96質量百分比至約100質量百分比。在一些實施例中，ppm對ppf的轉化率為從約98質量百分比至約100質量百分比。在一些實施例中，ppm對ppf的轉化率為從約99質量百分比至約100質量百分比。在一些實施例中，本發(fā)明所述的ppf聚合物不含有殘余的ppm聚合物鏈。在上述方案1的步驟ii中所示的本發(fā)明的實施例中，將ppm中間體置于合適的容器(例如圓底燒瓶)中，并溶解在合適的溶劑f中。在一個或多個實施例中，f可以是任何合適的溶劑，包括但不限于氯仿、四氫呋喃(thf)、二氧己環(huán)、二乙醚及其組合?？梢栽O想，無論選擇的是什么溶劑都可以不過分困難或費錢地被去除。在一些實施例中，f可以是氯仿。在一些實施例中，步驟ii在惰性氣氛下進行。再一次，本領域普通技術人員將能夠為惰性氣氛選擇惰性氣體，而無需過多的實驗。合適的惰性氣體包括但不限于氮氣、氬氣或氦氣。在一些實施例中，在氮或氬氣氛下將體系冷卻至環(huán)境溫度。一旦ppm中間體溶解后，添加催化劑e。盡管其他實施例是可能的，但催化劑e優(yōu)選為二乙胺。在一個或多個實施例中，然后將該容器連接至冷凝器并加熱至反應溫度g。在一些實施例中，該冷凝器可以是用于此目的的本領域中使用的水回流冷凝器或其他常規(guī)冷卻系統(tǒng)。用于使混合物的溫度達到反應溫度g的方法沒有特別限制，可以包括但不限于硅油浴、水浴或電熱套。在一些實施例中，g可以是從約5℃至約80℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是從約5℃至約80℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是從約20℃至約70℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是從約20℃至約60℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是從約30℃至約60℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是從約40℃至約60℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是從約50℃至約60℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是約20℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是約55℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是約58℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是約60℃的反應溫度。在一些實施例中，g可以是反應溫度可以是環(huán)境溫度。在一些實施例中，h可以是從約5至約100小時的反應時間。在一些實施例中，h可以是從約15至約50小時的反應時間。在一些實施例中，h可以是從約20至約50小時的反應時間。在一些實施例中，h可以是約20小時的反應時間。在一些實施例中，h可以是約24小時的反應時間。在一些實施例中，h可以是約40小時的反應時間。在一些實施例中，h可以是約48小時的反應時間。當異構化反應完成時，可以通過用于該目的的本領域已知的任何合適的方法分離和純化該ppf聚合物。在一些實施例中，一旦反應時間過去，含有ppf聚合物的反應混合物可以首先通過蒸發(fā)濃縮。在這些實施例的一些中，可以通過旋轉蒸發(fā)或減壓蒸發(fā)來濃縮該反應混合物。在這些實施例中，然后可以用緩沖的水溶液洗滌經(jīng)濃縮的反應混合物以除去催化劑。雖然其他實施例是可能的，但是可以設想，在這些實施例中，緩沖的水溶液將緩沖至在約6至約8范圍內的中性ph。在一些實施例中，可以用磷酸鹽緩沖鹽水溶液洗滌濃縮的反應混合物。在一些實施例中，可以用配置為緩沖為約6至約8的ph的0.5摩爾磷酸鹽緩沖鹽水溶液洗滌經(jīng)濃縮的反應混合物。在這些實施例中，應當理解的是，反應混合物將分離成含有ppf聚合物的有機層和含有水溶性雜質的水層。然后可以通過任何常規(guī)方式(包括但不限于分液漏斗)收集該有機層。應當注意的是，在一些實施例中，可以重復用緩沖的水溶液洗滌該反應混合物的這些步驟。在一些實施例中，可用緩沖的水溶液洗滌該反應混合物從1至10次。在一些實施例中，可以用bps洗滌該反應混合物三次，并且然后用飽和鹽水洗滌三次。一旦這些洗滌步驟完成，通過蒸發(fā)濃縮該溶液。在一些實施例中，可以通過旋轉蒸發(fā)或減壓來濃縮含有該聚合物的有機層。在這些實施例中，然后將無機干燥劑、酸性質子或分子篩添加到濃縮的聚合物溶液中以除去任何剩余的水。在一些實施例中，該無機干燥劑、酸性質子或分子篩可以包含硫酸鈉。然后過濾該溶液以除去該無機干燥劑、酸性質子或分子篩。一旦除去了剩余的水，將該溶液添加到過量的非極性有機溶劑如己烷中，致使ppf聚合物沉淀。應當理解的是，在具有小于約4000道爾頓的mn的實施例中，該ppf聚合物將是粘性流體，并且將再次與非極性有機溶劑分離形成兩層。然后可以通過任何常規(guī)方式(包括但不限于分液漏斗)收集該流體聚合物層。該聚合物為固體的實施例中，可以通過用于分離和收集固體的任何常規(guī)方法(包括但不限于過濾或離心)將該聚合物從有機溶劑中除去。然后將收集的沉淀物在真空中保持從12至24小時以除去所有剩余的揮發(fā)性化合物。在一些實施例中，在室溫下過夜以除去所有剩余的揮發(fā)性化合物。在一些實施例中，方案1中步驟ii所述的反應可以包括，在將ppm聚合物溶解在裝有水回流冷凝器的圓底燒瓶中的chcl3(1mol/l)中后，向ppm中間體中添加催化劑，如二乙胺(0.1當量)。在氮氣氛下在約55℃進行異構化約20小時。然后通過旋轉蒸發(fā)濃縮所得混合物，并用磷酸鹽緩沖鹽水溶液(0.5m，ph＝6)洗滌以除去二乙胺。然后分離后收集該有機層，并向該有機層中添加硫酸鈉以除去水分。然后將濃縮的有機層沉淀到己烷中幾次以除去雜質。在室溫下收集該沉淀物并在真空下保持過夜以除去所有揮發(fā)物，以留下根據(jù)本發(fā)明一個或多個實施例所述的ppf聚合物。這些低分子量、無毒、可吸收的ppf聚合物和制造上述ppf聚合物的新方法代表，與本領域已知的類似聚合物和方法相比有了顯著改進。上述ppf聚合物克服了控制本領域已知的各種逐步增長聚合方法中固有的分子量分布的困難。使用上述方法生產(chǎn)的低分子量、無毒、可吸收的ppf聚合物具有低的多分散性和與各批次均一致的性質。據(jù)認為這種一致性可足以滿足fda實施的良好生產(chǎn)規(guī)范(gmp)要求，這些要求是細胞毒性測試，材料性能測試，小型動物模型、大型動物模型和試點人體試驗和/或適用的astm和iso標準以及fda指南所必須的。對于本領域技術人員顯而易見的是，使用的流體聚合物樹脂的粘度和流動性在某些3d打印方法中是重要的變量。一般來說，使用的聚合物樹脂粘度越高(即流動性越低)，通過光交聯(lián)法(如3dsystems(rockhill，sc))立體光刻或使用德州儀器(texasinstruments)(達拉斯(dallas)，tx)數(shù)字光處理(digitallightprocessingtm)芯片打印3d物體所需的時間越長。在一些實施例中，可以通過加熱該樹脂或通過添加無毒溶劑如def來增加通過使用根據(jù)本發(fā)明實施例所述的聚合物制備的3d打印樹脂的流動性。在實踐中，這些降低粘度的方法是有限的，因為太多的熱量可能引發(fā)該聚合物的自動催化作用，并且如果使用過多的def，則可以顯著降低所得部件的材料性能。此外，由于mn和dm是可預測并眾所周知的，可以混合具有不同mn的批次以獲得所需的粘度、降解和/或其他特性。據(jù)信有可能使用低分子量ppf如溶劑來降低共混聚合物的粘度，和用它降低用本發(fā)明的ppf聚合物制造的3d打印樹脂的流動性。此外，與用于ppf的逐步增長聚合的現(xiàn)有技術相比，上述新穎的方法是可擴展的并且構成了在合成ppf聚合物所需的時間和費用上的意想不到和顛覆性的改進。特別地，已知的合成ppf聚合物的逐步增長法是緩慢的、勞動密集的并且非常昂貴的。使用這些方法，需要大約兩個星期來生產(chǎn)可變量的ppf聚合物。這個過程需要幾乎不間斷的監(jiān)控。它需要高能量(熱)輸入、高真空度和較長的反應時間，并且導致低轉化率與不受控制的分子量分布、共軛加成副反應和不需要的交聯(lián)，所有這些都極大地影響終產(chǎn)物的機械性能和降解速率。需要使用現(xiàn)有技術逐步增長聚合法耗費數(shù)周完成的，可以使用如本文所述的根據(jù)本發(fā)明實施例中的方法，根據(jù)具有標準(廉價)設備的量在3至7天內完成。使用標準實驗室設備，每克的成本大大降低。此外，這些方法的可擴展性大大節(jié)省了時間和費用。據(jù)信本文描述的新穎方法使用gmp級別的程序和設備大大降低了每公斤的成本。事實上，據(jù)信這些方法可以使得該活動在商業(yè)上可行。此外，本發(fā)明克服了使用用于3d打印的開環(huán)方法制備的已知ppf聚合物所固有的問題。具有相對低分子量和粘性的根據(jù)本發(fā)明實施例所述的ppf聚合物是可流動的。實例提供以下實例以便更充分地說明本發(fā)明，但不應被解釋為限制本發(fā)明的范圍。此外，雖然一些實例可以包括關于本發(fā)明可能發(fā)揮作用的方式的結論，但諸位發(fā)明人不打算受這些結論的束縛，而只是作為可能的解釋來提出。此外，除非使用過去時，否則實例的描述并不意味著實驗或程序有或沒有進行，或者實際上結果有或沒有獲得。已經(jīng)努力確保使用的數(shù)字(例如數(shù)量，溫度)的準確性，但是可能存在一些實驗誤差和偏差。除非另外指明，份數(shù)是重量份，分子量是重量平均分子量，溫度是攝氏度，以及壓力是或接近大氣壓。材料與方法除非本文另有說明，使用的材料是下表5.1中列出的材料。表5.1所用材料/試劑除非本文另有規(guī)定，本文所述的分析方法是在使用下表5.2中列出的設備和條件下進行的。表5.2使用的分析方法/設備用瓦里安公司(varian)nmrs300mhz儀器記錄1h和13c核磁共振(nmr)光譜。使用氘代氯仿(cdcl3)作為溶劑?；瘜W位移δ(ppm)參考殘留質子信號。通過布魯克公司(bruker)ultraflexiii基質輔助激光解吸/電離飛行時間(maldi-tof/tof)質譜儀進一步分析ppf樣品的化學結構。將樣品以10mg/ml的終濃度溶解在chcl3中。以反式-2-[3-(4-叔-丁基苯基)-2-甲基-2-亞丙烯基]丙二腈(dctb)為基質，natfa為鹽，且二者比為10:1，使用夾心法。確定末端基團的絕對分子量表征。通過波數(shù)范圍為400cm-1至4000cm-1的excalibur光譜儀(fts3000和fts4000系列)，記錄從chcl3溶液流延在溴化鉀(kbr)盤上的薄膜樣品的ftir光譜。通過體積排阻色譜法(sec)測定每種聚合物的分子量和分子量分布。在35℃下在具有沃特斯2414反射指數(shù)檢測器的viscotekgpcmaxve2011gpc溶劑樣品模塊上在thf中，使用具有窄分子量分布的聚苯乙烯標準(具有mw(g/mol)進行sec分析：580；1280；3180；4910；10440；21,810；51,150；96,000；230,900)。為了得到玻璃化轉變溫度(tg)，用-100℃至100℃的taq2000差示掃描量熱計，以10℃/分鐘的掃描速度，通過dsc表征ppf的熱性能。實例1.1聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)的代表性合成將馬來酸酐(man)70.06g(714mmol)和環(huán)氧丙烷(po)50.0ml(714mmol)在室溫下在氮氣氣氛下溶解在500ml圓底燒瓶中的100ml的甲苯中。在恒速磁力攪拌下將所有單體全部溶解在甲苯中后，向該混合物中添加272.34mg(2.38mmol，man/mg(oet)2的摩爾比為300：1)的mg(oet)2，并將該燒瓶移入裝有回流冷凝器的硅油浴中以在80℃下引發(fā)聚合反應。允許聚合進行，并在確定的時間點(3h，6h，18h，24h和48h)進行等分采樣。還進行了結合man/mg(oet)2的摩爾比為200:1和100:1的類似研究。在指定的聚合時間后，將體系在氮氣下冷卻至環(huán)境溫度，并經(jīng)受減壓條件以除去這些揮發(fā)性物質。將該殘余物用氯仿(chcl3)稀釋，用含有痕量鹽酸(hcl)的水洗滌，以除去無機mg(oet)2化合物。將該有機層在旋轉蒸發(fā)后倒入己烷中，并將沉淀的聚合物混合物再溶解在最小量的chcl3中。然后通過旋轉蒸發(fā)來濃縮該殘余物。在環(huán)境溫度下將產(chǎn)物在真空下干燥過夜以除去所有揮發(fā)物后得到聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)，并且然后在1hnmr表征后的每個時間點，通過體積排阻色譜法(sec)表征分子量和分子量分布性質。1hnmr(300mhz,氯仿-dδppm1.13-1.41(d,3h,och2ch(ch3)o),4.04-4.36(m,2h,och2ch(ch3)o),5.23-5.30(m,1h,och2ch(ch3)o),6.24-6.42(m,2h,ch＝ch(順式構型))參見圖1。實例1.2聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)的異構化一般程序將該聚合物溶解在裝有水回流冷凝器的圓底燒瓶中的chcl3中后，將二乙胺(0.15當量)添加到聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)中，在55℃下在氮氣氣氛下開始異構化，持續(xù)24小時。然后通過旋轉蒸發(fā)濃縮該混合物，并用磷酸鹽緩沖鹽水溶液(0.5m，ph＝6)洗滌以除去二乙胺。然后將該有機層沉淀到己烷中幾次以除去雜質。在室溫下收集沉淀物并真空保持過夜以除去所有揮發(fā)物。然后，使用1hnmr進行表征。1hnmr(300mhz,氯仿-dδppm1.11-1.43(d,3h,och2ch(ch3)o),4.09-4.39(m,2h,och2ch(ch3)o),5.21-5.35(m,1h,och2ch(ch3)o),6.83-6.91(m,2h,ch＝ch(反式構型))。實例2大批量合成(mn＝1.5kda)1.聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)的合成在氮氣下在環(huán)境溫度下將馬來酸酐(2856mmol)和環(huán)氧丙烷(2856mmol)溶解在2l圓底燒瓶中的甲苯(400ml)中。在磁力攪拌下將所有單體溶解于甲苯中后，向該混合物中添加mg(oet)2(119mmol；man:mg(oet)2的摩爾比為24:1)，并將該燒瓶移入裝有水回流冷凝器的硅油浴中，以在80℃開始聚合，持續(xù)40小時。在指定的聚合時間后，將該體系在氮氣下冷卻至室溫，蒸發(fā)除去所有揮發(fā)物，并且然后用chcl3稀釋，用含有痕量hcl的水洗滌以除去無機化合物。旋轉蒸發(fā)后將該有機層倒入己烷中，并將沉淀的聚合物混合物再溶解于最小量的chcl3中，然后將其通過旋轉蒸發(fā)進行濃縮。在室溫下真空干燥該產(chǎn)物以除去所有的揮發(fā)物后得到聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)(ppm)，并且然后在1h-νμι表征和13cnmr表征后，通過sec表征分子量和分子量分布特性(sec:mn1200da；1hnmr，請參見圖1；13cnmr示于圖2)。13cnmr(300mhz,氯仿-d)δ(ppm):164.64,164.63,164.35；130.42,129.92,129.78,129.25；69.15；66.37；16.19。2.聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)的異構化將該聚合物溶解在裝有水回流冷凝器的圓底燒瓶中的chcl3(1mol/l)中后，將二乙胺(0.15當量)添加到聚(馬來酸酐-共-環(huán)氧丙烷)中，在55℃下在氮氣下開始異構化，持續(xù)20小時。然后通過旋轉蒸發(fā)濃縮該混合物，并用磷酸鹽緩沖鹽水溶液(0.5m，ph＝6)洗滌以除去二乙胺。分離后收集該有機層，并向該有機層中添加硫酸鈉以除去水分。然后將濃縮的有機層沉淀到己烷中幾次以除去雜質。在室溫下收集沉淀物并保持真空過夜以除去所有揮發(fā)物，并且然后在1h-nmr表征后通過sec表征分子量和分子量分布性質。參見表1(ppf樣品號2，mn1270da，1.5)和圖1。實例3在5mn水平下大批量合成ppf聚合物(mn＝0.7kda，1.27kda，1.86kda，2.45kda和3.16kda)使用下述表6所示的聚合參數(shù)，使用上述實施例2中所述的大批量ppf程序，合成mn為0.7kda、1.27kda、1.86kda、2.45kda和3.16kda的ppf聚合物。表6應該注意的是，對于ppfno.1，該反應在環(huán)境溫度下自動引發(fā)并達到約86℃的溫度。沒有施加熱量。在1hnmr、13cnmr、基質輔助激光解吸/電離飛行時間、ftir和uv-vis光譜中，每個特征峰或帶的位置和相對強度用于證明這些產(chǎn)物的化學結構。用瓦里安公司(varian)nmrs300mhz儀器記錄核磁共振(nmr)質譜和核磁共振(nmr)碳譜。使用氘代氯仿(cdcl3)作為溶劑。化學位移δ(ppm)參考殘留質子信號。通過布魯克公司(bruker)ultraflexiiimaldi-tof/tof質譜儀進一步分析ppf樣品的化學結構。將樣品以10mg/ml的終濃度溶解在chcl3中。以反式-2-[3-(4-叔-丁基苯基)-2-甲基-2-亞丙烯基]丙二腈(dctb)為基質，natfa為鹽，且二者比為10:1，使用夾心法。通過波數(shù)范圍為400cm-1至4000cm-1的excalibur光譜儀(fts3000和fts4000系列)，記錄從chcl3溶液流延在溴化鉀(kbr)盤上的薄膜樣品的ftir光譜。使用波長范圍為190nm至700nm的惠普hewlettpackard8453uv-vis儀器，通過在乙腈中的聚合物的稀溶液獲得紫外-可見光譜。通過sec測定每種聚合物的分子量和分子量分布。在35℃下在具有沃特斯2414反射指數(shù)檢測器的viscotekgpcmaxve2011gpc溶劑樣品模塊上在thf中，使用具有窄分子量分布的聚苯乙烯標準(具有mw(g/mol)進行sec分析：580，1280，3180，4910，10440，21810，51150，96000，230900)。為了得到玻璃化轉變溫度(tg)，用-100℃至100℃的taq2000差示掃描量熱計，以10℃/分鐘的掃描速度，通過dsc表征ppf的熱性能。使用下面實例4中所述的方法，在35℃下通過ubbelohde粘度計在thf中測定在5分子量級的ppf樣品的本征粘度。見上表1。(仍參見圖3)。實例4ppf聚合物本征粘度測量的一般程序除非另有說明，在35℃下使用ubbelohde粘度計在thf中測定實例3中合成的ppf樣品的本征粘度。稱量每個ppf樣品(mn：0.7kda，1.27kda，1.86kda，2.45kda和3.16kda)，并稀釋在容量瓶(10ml)中的thf中。用0.45μm過濾器將新鮮蒸餾的thf添加到該容量瓶中至10ml標記處，并密封。用純的thf清洗毛細管粘度計。加熱恒溫水浴使溫度保持在35℃。將毛細管粘度計在恒溫浴中預平衡至少15分鐘以建立熱平衡。使用注射器使液體填充到毛細管粘度計頂部球的1/3以上，然后允許液體向下流動。使用秒表來記錄液體通過毛細管粘度計上第一線的時間，并且當液體通過毛細管粘度計上的第二線時停止記錄。將這期間的時間記錄在案。流動時間記錄至少5次。通過過濾器將毛細管粘度計再填充5.0ml由ppf和thf制備的溶液。將毛細管粘度計放回恒溫槽中。如上所述測量和記錄流動時間至少3次。然后使用過濾器分別將5.0ml，3.0ml，和進一步1.8ml或2.0ml(依賴于結果)的純thf溶劑添加到毛細管粘度計中，并測量相應的流動時間并記錄至少3次。實例5-9中記載了每種ppf聚合物的計算和實驗細節(jié)。實例5ppf聚合物的本征粘度(mn＝700da)實驗材料和設備恒溫浴，ubbelohde毛細管粘度計(賓夕法尼亞州加農州立學院(cannonstatecollege，pa，16804，0016，usa，50l79)，秒表(精度：0.01s)，聚(富馬酸丙二醇酯)(ppf)樣品，純thf溶劑，分析天平，容量瓶(10ml)，和過濾器(0.45μm)。制備稱量每個ppf樣品，并在容量瓶(10ml)中的thf中進行稀釋。用過濾器將純thf添加到容量瓶中至10ml刻度線，并且然后塞入塞子。測量首先將毛細管粘度計取出并用純的thf沖洗，然后通過過濾器填充純thf至適當?shù)乃?。加熱恒溫槽使溫度保持?5℃。將毛細管粘度計保持在恒溫槽中至少15分鐘以建立熱平衡。使用注射器使液體填充到毛細管粘度計頂部球的1/3以上，然后允許液體向下流動。使用秒表來記錄液體流過毛細管粘度計上第一線的時間，并且當液體通過毛細管粘度計上的第二線時停止記錄。將這期間的時間記錄在案。測量流動時間至少5次，得到3次δt，其中不超過0.2s。然后倒出毛細管粘度計中的thf。通過過濾器將毛細管粘度計再填充5ml由ppf和thf制備的溶液。將毛細管粘度計放回恒溫槽中。如上述程序測量和記錄流動時間至少3次。然后通過過濾器分別將5ml，3ml，和進一步1.8ml(依賴于結果)的純thf溶劑添加到毛細管粘度計中，并如上述程序測量相應的流動時間并記錄至少3次。結果和討論流動時間在該實驗中獲得不同濃度溶液的流動時間(c0，c1，c2，c3，和c4)。計算出這些流動時間和誤差的平均值。700dappf的代表性數(shù)據(jù)示于表7中。表7不同濃度的700dappf溶液的流動時間基于從實驗獲得的數(shù)據(jù)，通過使用以下方程式計算一系列量。ηsp＝ηr-1(2)其中：ηr是相對粘度，ηsp是增比粘度，ηinh是本征粘度，ηred是增比比濃粘度，ηi是該溶液的粘度以及η0是該溶劑的粘度；ti是溶液的流動時間以及t0是溶劑的流動時間；并且c是溶液的濃度。結果見表8。表8計算結果溶液tave(s)ηr＝t/t0lnηr(lnηr)/cηsp＝(ηr-1)ηsp/c溶劑123.56c2264.902.1439250.7626380.0037201.1439250.005580c3219.271.7746030.5735770.0036370.7746030.004912c4201.841.6335110.4907320.0035430.6335110.004574然后可以通過哈金斯方程(hugginsequation)和克拉茂方程(kraemerequation)獲得本征粘度([η])，其中[η]是本征粘度，并且k’和k”是常數(shù)。哈金斯方程：ηsp/c＝[η]+k'[η]2c(5)克拉茂方程：in(ηr)/c＝[η]+k”[η]2c(6)如圖10所示，ηsp/c和ln(ηr)/c都是通過origin8.0軟件相對于c進行繪制的。(另見下表9)。對于圖10中的ηsp/c對c的擬合線，通過origin8.0軟件獲得線性擬合。表9700dappf溶液的線性擬合值根據(jù)圖10，比濃粘度和濃度之間的關系為ηsp/c＝0.00253+0.0000149c。與方程式5相比，我們可以得到：[η]＝0.00253l/gσ[η]＝0.000134l/g[η]1＝(0.00253±0.000134)l/g類似地，本征粘度和濃度之間的關系為lnηr/c＝0.00322+0.0000025c，并且與方程6相比，得到：[η]2＝(0.00322±0.00012)l/g[η]的平均值被視為最終結果：[η]＝0.0029±0.0001l/g誤差分析誤差可能來自許多方面。(1)溶液的濃度可能不準確；(2)由于眼睛的誤差，流動時間可能不準確；(3)粘度計中的溫度可能不等于恒溫槽的溫度。實施例6ppf聚合物的本征粘度(mn＝1270da)實驗本實例中使用的材料和設備及制備與上述實例4和5中所述的相同。測量首先將毛細管粘度計取出并用純的thf沖洗，然后通過過濾器填充純thf至適當?shù)乃?。加熱恒溫槽使溫度保持?5℃。將毛細管粘度計保持在恒溫槽中至少15分鐘以建立熱平衡。使用注射器使液體填充到毛細管粘度計頂部球的1/3以上，然后允許液體向下流動。使用秒表來記錄液體流過毛細管粘度計上第一線的時間，并且當液體通過毛細管粘度計上的第二線時停止記錄。將這期間的時間記錄在案。測量流動時間至少5次，得到3次δt，其中不超過0.2s。然后倒出毛細管粘度計中的thf。通過過濾器將毛細管粘度計再填充5ml由ppf和thf制備的溶液。將毛細管粘度計放回恒溫槽中。如上述程序測量和記錄流動時間至少3次。然后通過過濾器分別將5ml，3ml，和進一步2ml(依賴于結果)的純thf溶劑添加到毛細管粘度計中，并如上述程序測量相應的流動時間并記錄至少3次。結果和討論流動時間在該實驗中獲得不同濃度溶液的流動時間(c0，c1，c2，c3，和c4)。計算出這些流動時間和誤差的平均值。1270dappf的代表性數(shù)據(jù)示于表10中。表10不同濃度的1270dappf溶液的流動時間基于從實驗獲得的數(shù)據(jù)，通過使用以下方程式計算一系列量。ηsp＝ηr-1(2)其中：ηr是相對粘度，ηsp是增比粘度，ηinh是本征粘度，ηred是增比比濃粘度，ηi是該溶液的粘度以及η0是該溶劑的粘度；ti是溶液的流動時間以及t0是溶劑的流動時間；并且c是溶液的濃度。結果見表11。表11計算結果溶液tave(s)ηr＝t/t0lnηr(lnηr)/cηsp＝(ηr-1)ηsp/c溶劑123.56nananananac1224.651.8181180.5978020.0050920.8181180.006969c3155.021.2546400.2268490.0050240.2546400.005639c4150.361.2168990.1963060.0050160.2168990.005543然后可以通過哈金斯方程(hugginsequation)和克拉茂方程(kraemerequation)獲得本征粘度([η])，其中[η]是本征粘度，并且k’和k”是常數(shù)。哈金斯方程：ηsp/c＝[η]+k'[η]2c(5)克拉茂方程：ln(ηr)/c＝[η]+k”[η]2c(6)如圖11所示，ηsp/c和ln(ηr)/c都是通過origin8.0軟件相對于c進行繪制的。(另見下表12)。對于圖11中的ηsp/c對c的擬合線，通過origin8.0軟件獲得線性擬合。表121270dappf溶液的線性擬合值根據(jù)圖11，比濃粘度與濃度的關系為ηsp/c＝0.00498+0.000000957c。與方程5相比，我們可以得到：[η]＝0.00498l/gσ[η]＝0.00000159l/g[η]1＝(0.00498±0.00000159)l/g類似地，本征粘度和濃度之間的關系是lnηr/c＝0.00482+0.0000183c，并且與方程6相比，得到如下方程：[η]2＝(0.00482±0.0000117)l/g[η]的平均值被視為最終結果：[η]＝0.00490±0.00001l/g實施例7ppf聚合物的本征粘度(mn＝1860da)實驗材料和設備及制備與上述實例4中所述的相同。測量首先將毛細管粘度計取出并用純的thf沖洗，然后通過過濾器填充純thf至適當?shù)乃?。加熱恒溫槽使溫度保持?5℃。將毛細管粘度計保持在恒溫槽中至少15分鐘以建立熱平衡。使用注射器使液體填充到毛細管粘度計頂部球的1/3以上，然后允許液體向下流動。使用秒表來記錄液體流過毛細管粘度計上第一線的時間，并且當液體通過毛細管粘度計上的第二線時停止記錄。將這期間的時間記錄在案。測量流動時間至少5次，得到3次δt，其中不超過0.2s。然后倒出毛細管粘度計中的thf。通過過濾器將毛細管粘度計再填充5ml由ppf和thf制備的溶液。將毛細管粘度計放回恒溫槽中。如上述程序測量和記錄流動時間至少3次。然后通過過濾器分別將5ml，3ml，和進一步2ml(依賴于結果)的純thf溶劑添加到毛細管粘度計中，并如上述程序測量相應的流動時間并記錄至少3次。結果和討論流動時間在該實驗中獲得不同濃度溶液的流動時間(c0，c1，c2，c3，和c4)。計算出這些流動時間和誤差的平均值。1860dappf的代表性數(shù)據(jù)示于表13中。表13不同濃度的1860dappf溶液的流動時間基于從實驗獲得的數(shù)據(jù)，通過使用以下方程式計算一系列量。ηsp＝ηr-1(2)其中：ηr是相對粘度，ηsp是增比粘度，ηinh是本征粘度，ηred是增比比濃粘度，ηi是該溶液的粘度以及η0是該溶劑的粘度；ti是溶液的流動時間以及t0是溶劑的流動時間；并且c是溶液的濃度。結果見表14。表14計算結果溶液tave(s)ηr＝t/t0lnηr(lnηr)/cηsp＝(ηr-1)ηsp/c溶劑123.56nananananac1288.542.3352220.8481070.0068621.3352220.010803c2182.041.4733190.3875180.0062710.4733190.007659c3164.801.3337920.2880260.0060590.3337920.007022c4159.441.2903580.2549200.0061870.2903580.007048然后可以通過哈金斯方程(hugginsequation)和克拉茂方程(kraemerequation)獲得本征粘度([η])，其中[η]是本征粘度，并且k’和k”是常數(shù)。哈金斯方程：ηsp/c＝[η]+k'[η]2c(5)克拉茂方程：如圖12所示，ηsp/c和ln(ηr)/c都是通過origin8.0軟件相對于c進行繪制的。(另見下表15)。對于圖12中的ηsp/c對c的擬合線，通過origin8.0軟件獲得線性擬合。表151860dappf溶液的線性擬合值根據(jù)圖12，比濃粘度與濃度的關系為ηsp/c＝0.00487+0.0000476c。與方程5相比，我們可以得到：[η]＝0.00487l/g[η]＝0.00487l/gσ[η]＝0.00024l/gσ[η]＝0.00024l/g[η]1＝(0.00487±0.00024)l/g[η]1＝(0.00487±0.00024)l/g類似地，本征粘度和濃度之間的關系是lnηr/c＝0.00571+0.00000921c，并且與方程6相比，得到如下方程：[η]2＝(0.00571±0.000109)l/g[η]2＝(0.00571±0.000109)l/g[η]的平均值被視為最終結果：[η]＝0.00529±0.00013l/g實例8ppf聚合物的本征粘度(mn＝2450da)實驗本實例中使用的材料和設備及制備與上述實例4中所述的相同。測量首先將毛細管粘度計取出并用純的thf沖洗，然后通過過濾器填充純thf至適當?shù)乃?。加熱恒溫槽使溫度保持?5℃。將毛細管粘度計保持在恒溫槽中至少15分鐘以建立熱平衡。使用注射器使液體填充到毛細管粘度計頂部球的1/3以上，然后允許液體向下流動。使用秒表來記錄液體流過毛細管粘度計上第一線的時間，并且當液體通過毛細管粘度計上的第二線時停止記錄。將這期間的時間記錄在案。測量流動時間至少5次，得到3次δt，其中不超過0.2s。然后倒出毛細管粘度計中的thf。通過過濾器將毛細管粘度計再填充5ml由ppf和thf制備的溶液。將毛細管粘度計放回恒溫槽中。如上述程序測量和記錄流動時間至少3次。然后通過過濾器分別將5ml，3ml，和進一步2ml(依賴于結果)的純thf溶劑添加到毛細管粘度計中，并如上述程序測量相應的流動時間并記錄至少3次。結果和討論流動時間在該實驗中獲得不同濃度溶液的流動時間(c0，c1，c2，c3，和c4)。計算出這些流動時間和誤差的平均值。2450dappf的代表性數(shù)據(jù)示于表16中。表16不同濃度的2450dappf溶液的流動時間基于從實驗獲得的數(shù)據(jù)，通過使用以下方程式計算一系列量。ηsp＝ηr-1(2)其中：ηr是相對粘度，ηsp是增比粘度，ηinh是本征粘度，ηred是增比比濃粘度，ηi是該溶液的粘度以及η0是該溶劑的粘度；ti是溶液的流動時間以及t0是溶劑的流動時間；并且c是溶液的濃度。結果見表17。表17計算結果溶液tave(s)ηr＝t/t0lnηr(lnηr)/cηsp＝(ηr-1)ηsp/c溶劑123.56nananananac1178.371.4436170.3671520.0073430.4436170.008872c2146.761.1877630.1720720.0068830.1877630.007511c4138.021.1170280.1106720.0066400.1170280.007022然后可以通過哈金斯方程(hugginsequation)和克拉茂方程(kraemerequation)獲得本征粘度([η])，其中[η]是本征粘度，并且k’和k”是常數(shù)。哈金斯方程：ηsp/c＝[η]+k’[η]2c(5)克拉茂方程：ln(ηr)/c＝[η]+k”[η]2c(6)如圖13所示，ηsp/c和ln(ηr)/c都是通過origin8.0軟件相對于c進行繪制的。(另見下表18)。對于圖13中的ηsp/c對c的擬合線，通過origin8.0軟件獲得線性擬合。表182450dappf溶液的線性擬合值根據(jù)圖13，比濃粘度與濃度的關系為ηsp/c＝0.00611+0.0000553c。與方程5相比，我們可以得到：[η]＝0.00611l/gσ[η]＝0.0000282l/g[η]1＝(0.00611±0.0000282)l/g類似地，本征粘度和濃度之間的關系是lnηr/c＝0.00633+0.0000205c，并且與方程6相比，得到如下方程：[η]2＝(0.00633±0.000072)l/g[η]的平均值被視為最終結果：[η]＝0.00622±0.00006l/g實例9ppf聚合物的本征粘度(mn＝3160da)實驗本實例中使用的材料和設備及制備與上述實例4中所述的相同。測量首先將毛細管粘度計取出并用純的thf沖洗，然后通過過濾器填充純thf至適當?shù)乃?。加熱恒溫槽使溫度保持?5℃。將毛細管粘度計保持在恒溫槽中至少15分鐘以建立熱平衡。使用注射器使液體填充到毛細管粘度計頂部球的1/3以上，然后允許液體向下流動。使用秒表來記錄液體流過毛細管粘度計上第一線的時間，并且當液體通過毛細管粘度計上的第二線時停止記錄。將這期間的時間記錄在案。測量流動時間至少5次，得到3次δt，其中不超過0.2s。然后倒出毛細管粘度計中的thf。通過過濾器將毛細管粘度計再填充5ml由ppf和thf制備的溶液。將毛細管粘度計放回恒溫槽中。如上述程序測量和記錄流動時間至少3次。然后通過過濾器分別將5ml，3ml，和進一步2ml(依賴于結果)的純thf溶劑添加到毛細管粘度計中，并如上述程序測量相應的流動時間并記錄至少3次。結果和討論流動時間在該實驗中獲得不同濃度溶液的流動時間(c0，c1，c2，c3，和c4)。計算出這些流動時間和誤差的平均值。3160dappf的代表性數(shù)據(jù)示于表19中。表19不同濃度的3160dappf溶液的流動時間基于從實驗獲得的數(shù)據(jù)，通過使用以下方程式計算一系列量。ηsp＝ηr-1(2)其中：ηr是相對粘度，ηsp是增比粘度，ηinh是本征粘度，ηred是增比比濃粘度，ηi是該溶液的粘度以及η0是該溶劑的粘度；ti是溶液的流動時間以及t0是溶劑的流動時間；并且c是溶液的濃度。結果見表20。表20計算結果溶液tave(s)ηr＝t/t0lnηr(lnηr)/cηsp＝(ηr-1)ηsp/c溶劑123.56nananananac1323.382.6171900.9621010.0089661.6171900.015072c2195.911.5855190.4609110.0085910.5855190.010914c3176.591.4291570.3570850.0086530.4291570.010399然后可以通過哈金斯方程(hugginsequation)和克拉茂方程(kraemerequation)獲得本征粘度([η])，其中[η]是本征粘度，并且k’和k”是常數(shù)。哈金斯方程：ηsp/c＝[η]+k’[η]2c(5)克拉茂方程：ln(ηr)/c＝[η]+k”[η]2c(6)如圖14所示，ηsp/c和ln(ηr)/c都是通過origin8.0軟件相對于c進行繪制的。(另見下表21)。對于圖14中的ηsp/c對c的擬合線，通過origin8.0軟件獲得線性擬合。表213160dappf溶液的線性擬合值根據(jù)圖14，比濃粘度與濃度的關系為ηsp/c＝0.00722+0.0000728c。與方程5相比，我們可以得到：[η]＝0.00722l/gσ[η]＝0.00041l/g[η]1＝(0.00722±0.00041)l/g類似地，本征粘度和濃度之間的關系是lnηr/c＝0.00837+0.00000543c，并且與方程6相比，得到如下方程：[η]2＝(0.00837±0.000136)l/g[η]的平均值被視為最終結果：[η]＝0.00780±0.00022l/g實例10用于打印的樹脂配方使用分子量(mn)為1496da的聚(富馬酸丙二醇酯)(ppf)進行打印試驗。為了降低該聚合物的粘度，將富馬酸二乙酯(def)(西格瑪-奧德里奇公司(sigma-aldrich)，st.louis，mo)以1∶3的質量比添加到ppf中。在將光引發(fā)劑和氧苯酮添加至質量比為3∶1的ppf/def樹脂中之前，將def作為溶劑伴隨加熱來溶解光引發(fā)劑和氧苯酮。在通風櫥中攪拌該混合物并在200°f加熱。然后適合于光交聯(lián)的樹脂從3∶1的ppf：def混合物通過添加光引發(fā)劑irgacure819和irgacure784(basf，德國路德維希港)以及氧苯酮(西格瑪-奧德里奇公司(sigma-aldrich))，以及添加額外的def達到1:1的質量比的ppf:def生產(chǎn)。最終的樹脂配方的質量比為1:1的ppf和def，并且含有按ppf和def重量計的3％irgacure819、0.4％irgacure784和0.7％氧苯酮。實例11聚富馬酸丙二醇酯固化試驗使用envisiontecperfactorytm3迷你多鏡頭(minimultilens)(迪爾伯恩(dearborn)，mi)對ppf樹脂進行固化試驗。進行固化實驗以測量ppf成功打印3d支架的潛力。在30秒、60秒和90秒的曝光時間進行重復測試(n＝4)。曝光時間與打印一層3d支架所需的時間有關。在開始固化試驗之前，使用材料測厚儀(mtg)(checklineelectromatic，西達赫斯特(cedarhurst)，ny)測量兩個顯微鏡載玻片的厚度。校準perfactorytm3以產(chǎn)生具有350mwdm-2的目標輻照度的方形uv掩模。在校準過程中考慮一個玻片的厚度。將上述樹脂在接近200°f的通風櫥中加熱并攪拌以確保均勻性。為了開始固化試驗，使用移液管將5-7滴樹脂放在用于校準的顯微鏡載玻片的中心。在perfactorytm3上調整曝光時間以反映適當?shù)臏y試時間。將載玻片放在perfactorytm3中的校準板上，在紫外線的方形掩模之上，并且開始固化試驗。完成固化試驗后，從打印機中取出載玻片。將載玻片翻轉過來，以對含有樹脂的載玻片的頂部進行印跡。這樣做是為了確保從載玻片上除去任何多余的液體樹脂，并且只有固化的方形樹脂殘留下來。將在測試之前測量的另一個載玻片放置在含有固化材料的載玻片的頂部。使用mtg測量該疊片。將兩者之間有固化材料的兩個載玻片的厚度與彼此堆疊的兩者之間沒有材料的兩個載玻片的厚度進行比較。在這兩個測量之間取得差異以獲得固化材料的厚度。對每次固化試驗均重復此過程(n＝4)。實例123d光化學打印(350μm孔徑)為了開始打印3d支架，使用350mwdm-2的標稱輻照度校準envisiontecperfactorytm33d打印機，以產(chǎn)生uv掩模。選擇了支架幾何體，并且獲得了之前使用solidworks軟件(dassaultsystèmessolidworks公司，沃爾瑟姆，ma)所創(chuàng)建的設計文件。所選的支架幾何體是螺旋套管設計，底部有350μm方孔和支撐。(參照圖15)將50ml樹脂倒入perfactorytm33d打印機的底座板中。使用perfactorytm軟件套件2.6(envisiontec，迪爾伯恩，mi)將構建文件從計算機發(fā)送到打印機。使用75mm焦距鏡頭操作perfactorytm3d打印機。這允許在xy平面中的原始分辨率為42μm。本研究未使用增強分辨率模塊(erm)，該模塊允許在xy平面中的原始分辨率為21μm。打印工作在4小時11分鐘內完成。一旦完成支架，從打印機中取出含有附著支架的構建板。首先用70％丙酮洗滌支架，以從支架孔中除去任何未固化的樹脂。然后用70％etoh短暫漂洗支架，然后用dh2o沖洗。使用壓縮空氣輕輕地干燥支架。然后使用剃刀刀片將支架從構建板上取出(也可以使用塑料卡或刮刀)。將支架放置在顯微鏡載玻片上，直立，并放入uv室持續(xù)另外8小時以完成進一步的交聯(lián)。實例133d光化學打印為了確保用開環(huán)法合成的可吸收的聚(富馬酸丙二醇酯)(ppf)是可以3d打印的，我們在envisiontec(dearborn，mi)perfactoryp3光交聯(lián)設備中測試了分子量為1496da的3d打印測試材料。為了降低該聚合物的粘度，將富馬酸二乙酯(def)(西格瑪-奧德里奇公司(sigma-aldrich)，st.louis，mo)以1:3的質量比添加到ppf中。然后在通風櫥中攪拌該混合物并在200°f加熱。然后適用于光交聯(lián)的樹脂從1:3def:ppf混合物通過添加光引發(fā)劑irgacure819和irgacure784(basf，ludwigshafen，germany)以及氧苯酮(西格瑪-奧德里奇公司(sigma-aldrich))，并添加額外的def使最終樹脂組合物為：1:1的def:ppf，3％irgacure819，0.4％irgacure784和0.7％氧苯酮制備。在將光引發(fā)劑和氧苯酮添加至3:1ppf:def樹脂中之前，將def作為溶劑伴隨加熱來溶解光引發(fā)劑和氧苯酮。使用具有125μm支柱厚度、孔徑為600μm和孔隙率為93.5％的舍恩蓋羅伊德三重周期最小表面(schoengyroidtripleperiodicminimalsurface)多孔幾何形狀在solidworks(dassaultsystemes，沃爾瑟姆，ma)中創(chuàng)建了多孔的圓柱形支架cad文件。使用envisiontec(迪爾伯恩(dearborn)，mi)perfactoryp33d打印機(參見圖16a-c)，使用前述含ppf的樹脂來3d打印cad文件。沒有進行支架的形態(tài)測定分析(目前正在進行比較)，然而在使用卡尺進行快速檢查時，發(fā)現(xiàn)3d打印精度與使用通過逐步增長法合成的ppf的支架相同。實例14支架成像使用奧林巴斯(olympus)立體鏡(centervalley，pa)對支架進行成像，以更詳細地描繪支架特征和單獨固化的層。(參見圖15)。實例15ppf薄膜加熱上述實例3所述的樹脂以確保在用于制備薄膜之前的均勻性。為了制造薄膜，使用移液管將5-7滴樹脂沿著縱向方向放置在載玻片的中間。將第二片載玻片緩慢放置在第一片載玻片的頂部，確保在兩片幻燈片之間均勻分布樹脂時不形成氣泡。將載玻片置于uv室(3dsystems，rockhill，sc)中30分鐘。此后，移除載玻片并使用剃刀刀片將部分交聯(lián)的ppf樹脂的薄膜從載玻片上剝離。將薄膜切成方塊，距各邊1cm。將切割的方塊夾在兩個載玻片之間，以防止卷曲，并放回uv室7.5小時以完成進一步的交聯(lián)。實例16洗滌/滅菌在開始直接接觸檢測之前，將薄膜進行洗滌并滅菌。洗滌方案開始于用杜爾貝科(dulbecco)磷酸鹽緩沖鹽水(dpbs)(美國生命科技公司(lifetechnologies)，卡爾斯巴德，ca)洗滌15分鐘，以除去生產(chǎn)過程中引入的表面碎屑。這然后在70％丙酮中進行三次單獨的洗滌，持續(xù)時間分別為30分鐘，20分鐘和10分鐘。在數(shù)次丙酮洗滌的間隔，將膜浸泡在dpbs中以從膜中除去過量的丙酮，并防止膜變干。在dpbs中再完成兩次洗滌，每次持續(xù)15分鐘后，即完成該方案。重復整個過程，使得薄膜經(jīng)歷兩次該洗滌方案。洗滌后，將薄膜浸泡在37℃、5％co2的培養(yǎng)箱中的dpbs中72小時。實例17細胞培養(yǎng)根據(jù)iso標準10993-5(其中概述了直接接觸檢測的標準)，將鼠成纖維細胞l929細胞系(西格瑪-奧德里奇公司(sigma-aldrich)，st.louis，mo)用于體外細胞毒性分析。如制造商所述的一樣，用含有10％馬血清(西格瑪-奧德里奇公司(sigma-aldrich)，st.louis，mo)和1％青霉素-鏈霉素(美國生命技術公司(lifetechnologies)，卡爾斯巴德)的極限必需培養(yǎng)基(mem)(西格瑪-奧德里奇公司(sigma-aldrich)，st.louis，mo)ca)培養(yǎng)l929細胞。將細胞以75000個細胞/孔接種到24孔聚苯乙烯細胞培養(yǎng)板(康寧生命科技(corninglifesciences)，康寧，ny)中。在開始直接接觸檢測之前，將細胞在蓋玻片上生長至約80％融匯。使用蓋玻片，使其可以在染色時除去，并安裝到顯微鏡載玻片上以在熒光顯微鏡下檢查。實例18細胞毒性測定使用上述實例17的細胞培養(yǎng)物，根據(jù)iso標準10993-5進行直接接觸試驗。在24、48和72小時評估細胞毒性。為了開始測試，從含有細胞的孔中吸出培養(yǎng)基。然后，將ppf薄膜放置在每個孔中的細胞單層的頂部。然后將大約150μl的培養(yǎng)基添加回每個孔中，使其足以覆蓋該孔，但是防止薄膜在細胞單層上漂浮。然后將細胞和薄膜在37℃和5％co2下孵育24、48或72小時。然后，通過熒光顯微鏡評估該材料的細胞毒性，并如下所述進行分析。(參見實例19和20)。將細胞與活/死溶液一起孵育，導致在熒光下死細胞呈現(xiàn)紅色和活細胞呈現(xiàn)綠色。進行成像，并且在綠色＝活細胞和紅色＝死細胞的圖像中定性評估結果。從這些評估可知，確定了測試的ppf聚合物是無毒的。實例19顯微鏡檢查使用奧林巴斯(olympus)立體鏡(centervalley，pa)對支架進行成像，以更詳細地描繪支架特征和單獨固化的層。(參見圖15)。如上所述，進行活/死染色以評估ppf的細胞毒性。使用細胞毒性試劑盒(美國生命技術公司(lifetechnologies)，卡爾斯巴德，ca)在dpbs中制備含有2μm鈣黃綠素am和4μm溴乙啡錠二聚體(ethd-1)的溶液。將含有薄膜的孔以及用作對照的孔與150μl活/死溶液在黑暗條件下室溫孵育30分鐘。將在活/死溶液中孵育之前如上所述培養(yǎng)的并且然后在70％甲醇中孵育30分鐘的細胞作為陽性、細胞毒性對照。作為陰性、非細胞毒性對照，在活/死染色之前，將細胞在正常條件下在聚苯乙烯培養(yǎng)板上培養(yǎng)，并且不進行其他處理。在用活/死溶液孵育后，用奧林巴斯(olympus)ckx41熒光顯微鏡拍攝圖像，該熒光顯微鏡配備有如下實例20中所述的12.8mp數(shù)字照相機(奧林巴斯(olympus)，centervalley，pa)。實例20熒光成像在蓋玻片上進行活/死染色以評估ppf對實例17所述的細胞培養(yǎng)物的細胞毒性。使用細胞毒性試劑盒(美國生命技術公司(lifetechnologies)，卡爾斯巴德，ca)在dpbs中制備含有2μm鈣黃綠素am和4μm溴乙啡錠二聚體(ethd-1)的溶液。將帶有附著細胞的蓋玻片與活/死溶液在黑暗條件下室溫孵育30分鐘。將在70％甲醇中孵育30分鐘的細胞用作陽性、細胞毒性對照。作為陰性、非細胞毒性對照，將細胞在正常條件下在hdpe培養(yǎng)板上培養(yǎng)。在與活/死溶液孵育后，將蓋玻片從孔板中取出并安裝到顯微鏡載玻片上用于成像。使用配備了epi熒光試劑盒(尼康，千代田，東京，從東京)和5.0mpccd數(shù)碼相機(amscope，irvine，ca)的倒置diaphot-tmd顯微鏡(尼康，千代田，東京，從東京)拍攝圖像。從活細胞顯示熒光綠色和死細胞顯示熒光紅色的圖像進行定性評估結果。從這些評估可知，確定了測試的ppf聚合物是無毒的。實例213d打印多孔ppf支架的降解使用根據(jù)本發(fā)明一個實施例所述的ppf聚合物，使用上述實例12中所述的方法打印多孔3d支架。該ppf聚合物的數(shù)均分子量mn為1260道爾頓和為1.5，并如上述實例1-3所述進行合成。使用質量比為1:1的ppf聚合物和def的溶液制造用于產(chǎn)生圖17a-e所示的多孔3d支架的樹脂，該溶液包含作為光引發(fā)劑的30.0mg/g(def+ppf)的irgacure-819(bapo)(basf，德國)、作為光引發(fā)劑的4.0mg/g(def+ppf)的1-784(basf，德國)和作為吸光染料的7.0mg/g(def+ppf)的2-羥基-4-甲氧基苯甲酮(也稱為氧苯酮或hmb)(西格瑪-奧德里奇公司(sigma-aldrichco.)，st.louis，mo)。3d打印的支架通常為具有舍恩(schoen)五角二十四面體(gyroid)多孔結構的圓柱形(參見圖17a-d)。這些支架88.2％多孔，支柱直徑約200μm，和孔徑約700μm。參見圖17e。3d打印的支架具有約5mm的高度和約10mm的直徑，并且固化時的收縮率為x-y＝17.16±0.26％；z＝13.96±0.32％(收縮后實際尺寸：h＝4.30±0.02；)。稱重五個3d打印的支架，并且然后在靜止條件下在37℃下在0.1mnaoh(13.0ph)溶液中浸泡7天(n＝5)。稱重第二組五個3d打印的支架(k-o)，并且然后在37℃下在靜止條件下在0.1mnaoh(13.0ph)溶液中浸沒14天。稱取經(jīng)處理的樣品(a-e)和(k-o)，和測定降解速率并繪制在圖18中。使用另外5種未降解樣品(c1-c5)作為對照。實例22動態(tài)力學分析將樣品c1-c5(對照：未降解)、a-e(處理的)和(k-o)(上述實例21中所述)進行干燥，并使用配有450n稱重傳感器的boseelectroforce3230機器分析其動態(tài)力學特性(損耗模量，儲能模量，tanδ)。將結果報告在圖19-22中。實例23壓縮至破壞然后以1.0％/秒的應變速率使用相同的boseelectroforce3230機器和450n稱重傳感器將樣品c1-c5(對照：未降解)和a-e(處理的)(如上述實例21中所述)壓縮至其破壞，并分析其應力和應變特征。估計平均楊氏模量為26mpa。對照樣品(c1-c5)的屈服應力(σy)為1.27±0.06mpa。對于經(jīng)7天處理的樣品(a-e)，σy為0.69±0.04mpa，并且對于經(jīng)14天處理的樣品(k-o)，σy為0.51±0.12。結果示于圖23和24中。鑒于上述內容，應當理解的是，本發(fā)明通過提供在許多方面具有結構和功能上改進的ppf聚合物(和制造ppf聚合物的相關方法)來顯著地推進了本領域的技術。盡管在本文中已經(jīng)詳細公開了本發(fā)明的具體實施例，但是應當理解的是，本發(fā)明并不限于此，因此本領域普通技術人員將容易地理解本發(fā)明的變型。從下面的權利要求中可以看出本發(fā)明的范圍。當前第1頁12