聚乳酸-羟基乙酸共聚物-由乳酸和羟基乙酸两种单体随机聚合而成,是一种可降解的功能高分子有机化合物
聚乳酸-羟基乙酸共聚物-由乳酸和羟基乙酸两种单体随机聚合而成，是一种可降解的功能高分子有机化合物
聚乳酸-羟基乙酸共聚物-由乳酸和羟基乙酸两种单体随机聚合而成，是一种可降解的功能高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能，被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。
学术术语来源——
静电纺丝聚乳酸复合物纳米纤维材料与小鼠神经干细胞的生物相容性
文章亮点：
实验针对聚乳酸聚乙醇酸支架材料的缺点对其进行改性，在分子链中引入具有良好亲水性的聚乙二醇，利用静电纺丝技术合成聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇共聚物纳米纤维支架材料。另外，将分离培养的小鼠神经干细胞与聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纤维支架材料复合培养，观察神经干细胞在支架材料表面的生长情况，探讨其生物相容性。为进一步的组织工程学研究提供依据。
关键词：
生物材料；材料相容性；纤维纳米支架材料；静电纺丝；聚乳酸聚乙醇酸；聚乙二醇；复合支架；生物相容性；小鼠神经干细胞；细胞毒性；细胞增殖；细胞黏附率；国家自然科学基金
主题词：
生物相容性材料；神经干细胞；小鼠；细胞增殖
缩略语：
聚乳酸聚乙醇酸共聚物：polylactic glycolic acid，PLGA；聚乙二醇：polyethylene glycol，PEG
摘要
背景：聚乳酸聚乙醇酸支架材料广泛应用于组织工程学领域，但其细胞黏附性较差、缺乏活性功能基团以及疏水性较强等缺点限制了其进一步的发展和应用。
目的：观察小鼠神经干细胞与静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇共聚物纳米
纤维支架材料的体外相容性。
方法：自孕15 d CD-1小鼠胚胎大脑皮质分离培养小鼠神经干细胞。静电纺丝法制备聚乳酸聚乙醇酸和聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架材料，扫描电镜观察材料结构；取第5代神经干细胞分别接种于聚乳酸聚乙醇酸和静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架材料上，进行体外培养。
结果与结论：扫描电镜检测显示，两种支架材料呈现相互交联的多孔网状结构。聚乳酸聚乙醇酸组和静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组纤维直径和孔隙率差异无显著性意义(P > 0.05)。CCK-8检测显示，两种材料无明显细胞毒性。神经干细胞在支架材料中生长良好，两组吸光度值均随培养时间延长而增大，两组在培养 1，3，5，7，9，11 d 吸光度值差异均有显著性意义(P < 0.05)。两组材料培养3，6，9 h，静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组的细胞黏附率明显高于聚乳酸聚乙醇酸组(P < 0.05)。Hoechst染色显示两组细胞核质均染，形态正常，静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组细胞数量明显多于聚乳酸聚乙醇酸组(P < 0.05)。扫描电镜观察显示，与聚乳酸聚乙醇酸组相比，静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组神经干细胞在支架上的生长情况和基质分泌更好。结果说明，静电纺丝法制备的静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架细胞生物相容性良好，安全无毒，具备合适的孔径和孔隙率，适宜神经干细胞生长，是一种适用于组织工程优质的支架载体。
聚乳酸简介
单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸. 聚乳酸也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。 聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。 聚乳酸的优点主要有以下几方面：（1）聚乳酸（PLA）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。关爱地球，你我有责。世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃，普通塑料的处理方法依然是焚烧火化，造成大量温室气体排入空气中，而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收，不会排入空气中，不会造成温室效应。（2）机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。（3）相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。（4）聚乳酸（PLA）除了有生物可降解塑料的基本的特性外，还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。（5）聚乳酸（PLA）和石化合成塑料的基本物性类似，也就是说，它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当，是其它生物可降解产品无法提供的。（6）聚乳酸（PLA）具有最良好的抗拉强度及延展度，聚乳酸也可以各种普通加工方式生产，例如：熔化挤出成型，射出成型，吹膜成型，发泡成型及真空成型，与目前广泛所使用的聚合物有类似的成形条件，此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。如此，聚乳酸就可以应各不同业界的需求，制成各式各样的应用产品。（7）聚乳酸（PLA）薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔离气味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面，故有安全及卫生的疑虑，然而，聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。（8）当焚化聚乳酸（PLA）时，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料（如聚乙烯）的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。人体也含有以单体形态存在的乳酸，这就表示了这种分解性产品具有的安全性。 二、方法和流程 聚乳酸生产是以乳酸为原料，传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料，目前美、法、日等国、家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸，进而生产聚乳酸。由乳酸制聚乳酸生产工艺有：[1]方法 （1）直接缩聚法在真空下使用溶剂使脱水缩聚。日本在这方面做了大量的研究，
聚乙醇酸(PGA)也称聚乙交酯
& 聚乙醇酸（PGA）也称聚乙交酯，由于其重量单元最短，是脂肪族聚酯中降解速度最快的，其低分子量产物是理想的完全微生物降解诱发剂。从高分子化学结构上来看，理想的完全生物降解塑料主要是可降解脂肪族聚酯，它们在化学结构上具有可完全分解酯基化学基团。如聚乙醇酸、聚乳酸、聚羟基丁酸酯―戊酸酯、聚乙内酯等。这些完全降解聚酯具有微生物降解和水降解特点，无毒，最终分解产物为水和二氧化碳，是世界公认保护地球环境和生命的材料，是人们寄予最大希望的材料。 目前可生物降解脂肪族聚脂主要是聚乳酸(PLA)、PHA、PHB在降解塑料市场开始得到应用。而高分子量的(聚乙醇酸)PGA由于价格的高昂、成型加工的困难等原因，至今在降解塑料市场未见应用，仅用于医用材料，主要做可吸收缝线。对于中低分子量PGA不论是合成还是应用，长期以来没被人们重视。 我们对PGA合成经过多年的研究，摒弃乙交酯开环聚合的路线，采用溶液缩聚，通过多次中试，获得数均分子量5000以下，得率80~85%，成本低的产品。本产品化学分析的各种谱图（红外光谱分析，元素分析，核磁共振分析）已认证，主要性能指标如熔点，结晶度、密度、玻璃化转变温度如下: 表 1，底分子量PGA的部分参数
通过选择溶剂和控制工艺条件，可以获得不同分子量，不同结晶度的产品。 我们系统研究了中低分子量PGA的生物降解性。在脂肪族聚酯中，PGA由于其化学结构为―(CH2COO)n―，重复单元最短，含氧量最丰富，碳氧比为1(聚乳酸碳比氧多1.5倍)，有利于堆肥降解，分子量越低，降解速度越快。采用过四种方法测定中低分子量PGA的生物降解性。试验表明，脂肪族聚酯中PGA是降解速度最快的。 表 2，PGA和PLA生物降解率%(堆肥)比较 最有趣的是我们发现PGA有诱发普通塑料降解的作用。我们将中低分子的PGA与普通塑料共混, 制成母粒或膜，测定生物降解度(即释放的CO2量), 得到有意义的结果: 表 3，不同塑料和PGA共混后的降解数据 尤其像发泡聚苯乙烯(EPS)这种最难以降解的物质，加入PGA后却获得难以预料的降解效果，迄今尚未见国内外资料有报导过的。 PGA对普通塑料有明显的增塑作用。将一定量的中低分子量PGA加入到普通塑料中，我们所得到的结果: 表 4，PGA对PP，PVC，EPS的增塑作用
聚乳酸纳米复合材料的制备及性能
聚乳酸纳米复合材料的制备及性能 本文讨论了聚乳酸（PLA）的改性方法一复合改性。主要论述了三种复合类型：聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。 标签：聚乳酸；复合材料；生物降解 聚乳酸（PLA）是生物降解塑料中最优异的产品之一，它生物相容性好，无毒无刺激。但其固有缺陷如脆性大、耐热性差、成本高等限制了它的广泛应用。因此聚乳酸改性成为研究焦点。纳米复合改性因操作简单，效果立竿见影而成为聚乳酸改性领域的主要研究方向。 1 聚乳酸纳米复合材料 目前制备的聚乳酸纳米复合材料主要有3类：聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。 1.1 聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料 用来增强聚乳酸的刚性纳米粒子主要包括SiO2、CaCO3、TiO2等。Li等研究了纳米SiO2对PLA复合材料性能的影响。结果表明改性后PLA复合材料具有高的储能模量和降解速率。周凯等通过熔融共混制备了PLA/CaCO3复合材料，发现CaCO3使PLA的断裂从脆性转变为韧性，复合材料的耐热性和结晶性都得到提高。莊韦等通过原位聚合法制备PLA/TiO2纳米复合材料，结果表明复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度提高；拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率增大。环氧基笼型倍半硅氧烷（POSS）也可以改性聚乳酸。于静等制备了PLA/POSS 复合材料，发现POSS可以提高PLA的结晶速率、力学性能和降解速率。 1.2 聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料 层状硅酸盐具有片层结构，片层之间可以容纳聚合物分子。 沈斌等制备了PLA/MMT纳米复合材料，结果表明复合材料力学性能得到改善，结晶度提高。马鹏程等用有机改性蒙脱土（OMMT）制备PLA复合材料，结果表明形成插层还是剥离结构取决于OMMT含量。3%OMMT可以提高PLA 的力学性能和热性能；OMMT增加了PLA熔体强度，在挤出发泡时充当成核剂，降低发泡剂气体向熔体外部的扩散。滑石粉（Talc）也是常见的片层填料。吴越等制备PLA/Talc复合材料，结果表明Talc粒子提高了复合材料的拉伸强度、冲击强度，热稳定性。 1.3 聚乳酸/碳纳米管复合材料
聚乳酸-羟基乙酸聚合物载入羟基喜树碱载药纳米粒子的制备及表征
第32卷第6期化学反应工程与工艺V ol 32, No 6 2016年12月 Chemical Reaction Engineering and Technology Dec. 2016 文章编号：1001—7631 ( 2016 ) 06—0542—05 聚乳酸-羟基乙酸聚合物载入羟基喜树碱 载药纳米粒子的制备及表征 李瑞端1，张建军2 1.吉林化工学院，吉林吉林 132022； 2.北京化工大学，北京 100029 摘要：以抗癌药物羟基喜树碱作为模型药物，可降解材料聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）为药物负载体，采用溶 剂-抗溶剂沉淀法制备聚乳酸-羟基乙酸/羟基喜树碱的载药纳米微球，考察不同溶剂-反溶剂体系对载药包封 效果的影响。结果表明，以丙酮-水为溶剂体系制备的载药微球性能较好，形貌外观呈圆球形，球表面圆润 光滑，粒度均一，分散效果良好，平均粒径为160 nm，载药微球包封率随着载药量的增加而减小，实测载药 量为7.83%的PLGA载药微球，其载药包封率为87.68%，在28 d后溶出累计量约50%，可见以聚乳酸-羟基 乙酸为载体制备的羟基喜树碱剂型，缓释作用良好。 关键词：羟基喜树碱聚乳酸-羟基乙酸纳米粒子 中图分类号：R917 文献标识码：A 羟基喜树碱（简称HCPT）具有广谱抗肿瘤疗效，对头颈部肿瘤、腹水型肝癌、胃癌及白血病等多种肿瘤具有治疗效果[1-5]。但由于HCPT本身是非水溶性药物，其在水中溶解度极低，且其自身的内酯环结构是pH值依赖性的，在生理pH值条件下，其内酯结构自动开环形成羧酸盐形式，该盐极其不稳定，见光易分解，分解会降低其疗效，还会增加不良反应[6,7]。目前临床使用的HCPT制剂多为HCPT羧酸盐形式，其结构开环后，其抗肿瘤活性降低90％，限制了其实际临床应用[8,9]。为了改善难溶药物的水溶性和抗肿瘤活性，许多研究将HCPT制备成不同缓释剂型，如脂质体、纳米微乳、纳米微球和纳米粒等[10,11]。其中，常用的是以二甲基亚砜作溶剂，用复乳法和溶剂蒸发法[12,13]制备HCPT缓释微球。而复乳法制备的缓释微球颗粒较大，溶剂蒸发法温度变化会影响溶解度的变化，因此这两种方法均不太适合聚合物载药粒子的制备。溶剂-反溶剂重结晶法制备微球，是将药物溶解在溶解度大的溶剂中，以难以溶解该药物的溶剂作反溶剂，将溶液与反溶剂迅速混合，迅速形成的浓度差使得药物颗粒瞬间析出，该方法工艺简单，且较好分离。目前，聚乳酸-羟基乙酸聚合物（PLGA）是制备缓释微球和组织工程的常用材料，已经通过美国食品和药物管理局（FDA）认证，可作为药用辅料收录入美国药典，PLGA本身生物相容性良好，并且可自然生物降解，最终产物为CO2和H2O，随代谢排出体外，对机体无毒无副作用[14,15]。因此，本工作选择具有良好生物相容性和可生物降解性的PLGA为HCPT载体，以溶剂-反溶剂重结晶法制备载药微球。 收稿日期：2016-10-31；修订日期：2016-12-09。 作者简介：李瑞端（1983—），女，博士；张建军（1980—），男，副教授，通讯联系人。E-mail:zhangjj@https://www.360docs.net/doc/961916136.html,。 基金项目：吉林省教育厅项目（2013324）；吉林市科技局青年基金项目（20156421）。 万方数据
聚对二氧环己酮和聚乳酸的多嵌段共聚物的合成
第24卷第1期高分子材料科学与工程 Vol.24,No.1 2008年1月 POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN G Jan.2008 聚对二氧环己酮和聚乳酸的多嵌段共聚物的合成 李 斌,杨科珂,唐松平,朱小兰,周 艳,邱志成,宫 杰 (四川大学化学学院,四川成都610064) 摘要:以HDI 为偶联扩链剂合成了具有不同分子结构的PPDO 2PLA 多嵌段共聚物。扩链产物的特性粘数比预聚物有了明显的提高。对PPDO 2PLA 多嵌段共聚物拉伸性能测试结果显示:随PLA 含量的增加,共聚产物拉伸强度有所提高;所有共聚产物的断裂伸长率与PLA 均聚物相比均有较大程度的提高,最高可达97%,但是共聚组成对其影响不大。关键词:聚对二氧环己酮;聚乳酸;多嵌段共聚物;扩链 中图分类号:TQ316.344 文献标识码:A 文章编号:100027555(2008)0120044203 收稿日期:2006205231 基金项目:国家杰出青年基金(50525309)和“985”二期资助 联系人:杨科珂,主要从事生物降解高分子材料的研究,E 2mail :kkyangscu @https://www.360docs.net/doc/961916136.html, 聚对二氧环己酮(PPDO )和聚乳酸(PLA )均为具有良好生物相容性和生物可降解性的脂肪族聚酯,在医用器械和环境友好材料领域有着很大的发展潜力[1,2]。然而由于其自身结构因素,各自存在一些缺点,如PPDO 溶解性差,PLA 的韧性差,这些都限制了它们的广泛应用。若将对二氧环己酮(PDO )和乳酸(LA )进行共聚,则能结合PPDO 的柔韧性和PLA 的高强度,改善PPDO 在溶剂中的溶解性。目前所有针对PDO 和LA 共聚的研究[3～5],都是以丙交酯为原料进行的,但丙交酯价格昂贵,使得PPDO 和PLA 的共聚物成本较高,而关于PDO 与乳酸共聚的研究,还未见报道。本文首次选用价格便宜的L 2乳酸代替丙交酯与PDO 共聚,用偶联法合成了PPDO 与PLA 的多嵌段共聚物(PPDO 2PLA ),并对反应条件进行了摸索,以及对多嵌段共聚物的力学性能进行了表征。1 实验部分1.1 材料 对二氧环己酮(PDO ):实验室合成;L 2乳酸:纯度85%,湖北省广水市民族化工有限公司;丁二醇:分析纯,天津博迪化工;六亚甲基二异氰酸酯(HDI ):纯度>98%,Sigma 公司。 1.2 PPDO 2PLA 多嵌段共聚物的制备 将一定量干燥的PDO 加入反应瓶中,依次加入引发剂丁二醇与催化剂SnOct 2,于80℃恒温油浴中聚合一定时间后得到端羟基聚对二氧环己酮PPDO 2OH ,特性粘数([η])为0.28dL/g 。按文献[6]报道方法合成端羟基聚乳酸PLA 2OH ,[η]为0.24dL/g 。 将一定量的PPDO 2OH 和PLA 2OH 置于设定温度的恒温油浴中,待预聚物完全熔融并混合均匀后,用注射器加入相应量的HDI ,反应一段时间后,得到多嵌段共聚物PPDO 2PLA 。合成路线如Scheme 1所示。1.3 表征1.3.1 核磁共振:采用Varian INOVA 2400核磁共振仪,以TMS 为内标,CDCl 3为溶剂。1.3.2 特性粘数测定:所有的预聚物和共聚产物都是以苯酚/1,1,2,22四氯乙烷(体积比1∶1)为溶剂,采用乌氏黏度计在30℃恒温水浴中测定。1.3.3 拉伸性能试验:采用青岛第三橡胶机械厂XK132********型平板硫化机将PPDO 2PLA 模压成薄片,然后用刀具冲压成哑铃型标准拉伸试验样条,用兰光XL W 2500N 电子拉力试验机测试试样的拉伸性能。
生物降解高分子材料——聚乳酸
生物降解高分子材料——聚乳酸 摘要：生物降解材料聚乳酸的性质及其制备方法的研究进程，其中主要介绍了通过开环聚合反映制取聚乳酸的方法以及聚乳酸易降解的特性，此外还讲了我国在聚乳酸方面的研究，最后介绍了聚乳酸在医药等方面的重大应用以及聚乳酸的发展前景。 关键词：环境材料生物降解聚乳酸前景 正文： 人类经济和社会的发展常常以扩大开发自然资源和无偿利用环境作为发展模式，这一方改造了空前巨大的物质财富和前所未有的社会文明，另一方面也造成了全球性自然环境的破坏。资源与能源是制造材料和推动材料发展的两大支柱。同时，材料的生产和使用过程也会带来众多的环境问题。因而，传统材料的生态化和开发新型生态材料以缓解日益恶化的环境问题，即材料与环境如何协调发展的问题日益受到人们重视，出现了“环境材料（ecomaterial）”的概念和环境材料学这一新兴的交叉学科，要求材料在满足使用性能要求的同时具有良好的全寿命过程的环境协调性，赋予材料及材料产业以环境协调功能。环境材料是未来新材料的重要方面之一。开发既有良好的使用性能，又具有较高的资源利用率，且对生态一步发展，能够更有效地利用有限的资源和能源，尽可能地减少环境负荷，实现材料产业和人类社会的可持续发展。 随着人类驾驭自然的本领按几何级数增长,向自然环境摄取的物质和抛弃的废弃物就越多。人类对自然环境的影响和干预越大,自然
环境对人类的反作用就越大［1］。当自然环境达到无法承受的程度时,在漫漫岁月里建立起来的生态平衡,就会遭到严重的破坏。材料的性能在很大程度上决定于环境的影响，环境包括“社会环境”和自然环境。其中人所组成的社会因素的总体称为社会环境。自然因素的总体称为自然环境，目前认为是以大气、水、土壤、地形、地质、矿产等一次要素为基础，以植物、动物、微生物等作为二次要素的系统的总体。为了得到更好的环境，开始从不同的环境材料开始研究.。 一、聚乳酸的合成与制备方法 乳酸的直接缩合是作为早期制备PLA的简单方法，但一般只能得到低聚物(数均分子量小于5000，分子量分布约2.0)，而且聚合温度高于180℃时，通常导致产物带色。到目前为止，PLA主要是通过LA 的开环聚合制得。依据引发剂的不同，LA的开环聚合可分为正离子聚合、负离子聚合和配位聚合。目前，聚乳酸以乳酸或其衍生物乳酸酯为原料(最常见的是采用左旋乳酸为原料)，通过化学合成得到聚合物。高力学性能的聚乳酸是指旋光纯度高的聚L酸(PIJA)，单体为￡一乳酸。合成工艺大致可以分为间接合成法和直接合成法。直接合成法，也被称作一步聚合法，是利用乳酸直接脱水缩合反应合成聚乳酸。直接法优点操作简单，成本低。缺点乳酸纯度要求高，反应时间长，反应温度控制要求严格［2］。 LA正离子开环聚合是烷氧键断开，每次增长是在手性碳上，因此外消旋成了不可避免的，而且随聚合温度的升高而增加。另外的不足之处在于：能引发LA正离子聚合的引发剂不多，而且难以得到高
聚合物纳米复合材料
聚合物纳米复合材料的研究进展 摘要 关键字 Abstract 1.引言 纳米材料是指材料的显微组织中至少有一相的一维尺寸在1-100nm以内的材料。由于平均粒径小，表面原子多，比表面积大，表面能高，因而呈现出独特的小尺寸效应、表面效应、量子隧道等特性，具有许多材料所没有的性能。介于其超凡特性，纳米材料越来越得到广泛的关注。不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，尤其是聚合物纳米材料。本文就聚合物纳米复合材料的分类、制备、改性、应用及问题和未来展望展开叙述。 2.聚合物纳米复合材料定义与分类 2.1定义 聚合物纳米复合材料是由各种纳米单元与有机高分子材料以各种方式复合成型的一种新型复合材料，纳米单元可以是金属、无机物和高分子等。 2.2分类 根据组分不同，可分为： a）聚合物/聚合物纳米复合材料：由两种或两种以上的聚合物混在一起而其中有一纳米尺寸的聚合物分散于其它聚合物单体所构成的 复合材料。如第三代环氧树脂粘接剂，它是将预聚合的球状交联 橡胶粒子分散于环氧树脂中固化而成的。 b）聚合物/层状纳米无机物复合材料：是将层状的无机物以纳米尺度分散于聚合物中而形成的。通常采用插层法制备。目前用的最多 的是蒙脱土，蒙脱土是以片状晶体而构成的。 c）聚合物/无机纳米复合粒子复合材料：是将纳米级无机粒子填充到聚合物当中去的。由于小尺寸效应使材料具有光、电、声、磁等 功能，赋予材料良好的综合性能。 3.聚合物纳米复合材料制备 3.1插层复合法 插层复合法是目前制备聚合物纳米复合材料的主要方法。根据复合过程，插层复合法可分为两类，1）插层聚合法：原理是将聚合物单体分散，插层进入层状硅酸盐片层中，然后再原位聚合，利用聚合时放出的大量的热量克服硅酸盐片层间的库仑力，使其剥离，从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合；2）熔体插层法：原理是将插层无机物与高聚物插入层状无机的层间，该方法优
医用PLGA_聚乳酸_羟基乙酸_脱细胞软骨支架的研制与性能分析_.
材料与方法 1.材料和方法 1.1.主要材料、试剂及仪器: 猪膝关节软骨(太原市屠宰场) 磷酸盐缓冲溶液(PBS,pH=7.40，自己配制并消毒) 胰蛋白酶(Gibico，美国) PLGA(PLA:PGA=75:25粘均分子量20万，山东济南岱罡生物科技有限公司) 氯化钾(哈尔滨化学化工制剂厂) 1,4一二氧六环溶剂(天津外环化工有限公司) MIAS-2000型图像分析系统(四川川大智胜软件股份有限公司) FD-1真空冷冻干燥机（北京博医康技术公司） Instron 5544型材料性能测试机(北京英斯特朗公司) 1.2.实验分组： 根据PLGA与脱细胞软骨基质的构成比进行实验分组，即不加入脱细胞软骨基质组为对照组(PLGA组)，构成比为1.5:1组为实验1组(1.5:1组)，构成比为3:1组为实验2组(3:1组)。每组又按3种不同的实验温度(5℃，-10℃，-20℃)分为3组。各组样本量均为30份。 1.3.脱细胞软骨基质的制备 获取新鲜猪关节软骨，然后用磷酸盐缓冲液（PBS缓冲液）冲洗，去净表面组织，放于0℃冷冻、过夜。将软骨切成1*1cm大小，厚度为2mm左右的软骨片，然后放入1.5mmol/L KCL溶液中，浸泡四小时。随后将浸泡于KCL溶液中的新鲜软骨片取出，PBS液冲洗12小时，后放入PH值调为7.76的胰酶（已消毒）溶液中，盖上容器的盖。将胰酶软骨混合液放入37℃、体积分数为 0.05的CO2水浴箱中振荡，在水浴箱中使胰酶和软骨充分作用，每隔24小时更换一次胰酶，72小时后取出软骨片，用PBS液冲洗12小时。最终制得脱细胞软骨基质。并对软骨脱细胞前后进行HE染色和Masson染色，以确认软骨基质已完全脱细胞并且脱细胞后软骨基质的主要成分Ⅱ型胶原依然存在。本实验方法在王克学[9]胰蛋白酶脱细胞方法的基础上进行了改进，将脱细胞的时间延长为72小时，并且每24小时更
医用聚乳酸PLA及共聚物PLGA
济南岱罡生物技术有限公司是一家专业提供医用生物降解材料的生产、销售及服务的高科技公司。公 司坐落于环境优美的山东省济南市，技术力量雄厚，具有一支高素质、实干的高科技研发队伍，研发手段 先进，拥有多年的医用生物降解材料研发经验，同时拥有十万级别净化室。所有产品的聚合和处理均在十 万级净化室中进行，达到医用级标准，聚合工艺稳定，聚合产物经多次分级沉淀(抽提)处理，分子量分布≤ 2.0，以保证产品质量的稳定性。 公司主要产品有医用生物降解聚合物：聚乳酸（聚丙交酯）、聚乙醇酸（聚乙交酯）、聚酸酐、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮、聚己内酯以及共聚物；单体：丙交酯(LA)、乙交酯(GA)、三亚甲基碳酸酯(TMC)、对二氧环己酮(PDO)；制品：静电纺丝膜、生物降解纤维、多孔泡沫支架。 公司秉承专业、专心、专注的工作理念，以一流的产品、一流的服务，以真诚的态度取得客户的信任和合作，共创美好的未来。 专业：专业的研发队伍、专业的技术服务 专心：专心做人、专心做事 专注：专注生物降解材料研发 一、医用生物降解聚合物 1.聚乳酸（聚丙交酯） 1.1.外消旋聚乳酸 无定型聚合物，玻璃化转变温度为50～60℃，特性粘数IV(dl/g)范围：0.2～7。 经FDA批准可用作医用手术防粘连膜，注射用微胶囊、微球及埋植剂缓释制剂的辅料，可用作组织工程细胞培养的多孔支架，孔隙率、孔径和降解速率可调。 1.2.左旋聚乳酸 结晶型聚合物，玻璃化转变温度为60～65℃，熔点为175～185℃, 特性粘数IV(dl/g)范围：0.2～8。 广泛用于内固定装置例如骨板、骨钉、手术缝合线、纺丝等。 2.聚乳酸-乙醇酸共聚物 无定型聚合物，玻璃化转变温度为45～55℃，特性粘数IV(dl/g)范围：0.1～3.0。 可用作医用手术防粘连膜，注射用微胶囊、微球及埋植剂等缓释制剂的辅料，同时可用作组织工程细胞培养的多孔支架，孔隙率、孔径和降解速率可调。 3.聚乙二醇单甲醚-聚乳酸二嵌段共聚物 无定型聚合物，特性粘数IV(dl/g)范围：0.10～1.0。 比聚乳酸具有更大的亲水性，可用于药物缓释载体和组织工程细胞培支架。 4.聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物
生物医用高分子材料——聚乳酸
生物医用高分子材料——聚乳酸 姓
生物医用高分子材料——聚乳酸 摘要：聚乳酸由于其突出特点如可降解、生物相容性好且对人无毒等而备受重视，并且在生物医学领域的应用中得到了良好的效果。本文对聚乳酸的发展史、现状、性能、优缺点及其等做了简介，并对其未来应用前景做了展望。 关键词：聚乳酸；性能；展望 聚乳酸在医学领域中的发展史 聚乳酸（PLA）是一种具有优良生物相容性和可生物降解的合成高分子材料，它是美国食品和药物管理局(FDA)认可的一类生物医用材料。20世纪50年代,由丙交酯(LA)开环聚合制得了高分子量的聚乳酸,但由于这类脂肪族聚酯对热和水比较敏感,长时间未引起人们的足够重视。直到20世纪60年代,科学工作者重新研究PLA对水敏感这一特性时,发现聚乳酸适合作为可降解手术缝合线材料。1966年,Kulkarni等提出:低分子量的PLA能够在体内降解,最终的代谢产物是CO2和H2O,中间产物乳酸也是体内正常代谢的产物,不会在体内积累,因此PLA在生物体内降解后不会对生物体产生不良影响。随后报道了高分子量的PLA 也能在人体内降解,由此引发了以这类材料作为生物医用材料的开端。 聚乳酸性能、优缺点 PLA的制备以乳酸为原料进行，较为成熟的方法有两种：一种是乳酸直接缩聚法，另一种是先由乳酸合成丙交酯，再在催化剂的作用下开环聚合。 PLA无毒、无刺激性、具有良好的生物相容性，可生物分解吸收，强度高、不污染环境，可塑性好，易于加工成型。如：在体内，PLA分解成乳酸，再经 酶的代谢生成CO 2和H 2 O，由人体排出，没有发现严重的急性组织反应和毒性反 应。但PLA仍会导致一些温和的无菌性炎症反应。如颧骨固定术后3年产生了无痛的局部肿块，皮下组织出现了缓慢降解的结晶PLLA颗粒引发的噬菌作用，产生组织反应的真正原因没有定论。Sugonuma认为PLA降解所产生的碎片是导致迟发性无菌炎症反应的根本原因。植入部位也决定组织反应类型和强度，皮下植入时炎症发生率较高，在吞噬细胞较少的髓内固定组织反应发生率较低。
生物可降解高分子材料——聚乳酸
生物可降解高分子材料——聚乳酸 摘要：论述了聚乳酸的基本性质、性能、应用及展望，指出了聚乳酸是一种新型绿色环保可生物降解的高分子材料． 关键词：绿色高分子；聚乳酸；生物可降解高分子材料 人类在21世纪的最大课题之一是保护环境。橡胶、塑料和合成纤维虽然与人类的生活密切相关，但大多不能自然分解，其废弃物会造成白色污染。20世纪90年代末刚刚实现工业化的聚乳酸(Poly Lactic Acid，PLA)是其中最有发展前景的一种，它是一种真正的新型绿色高分子材料，也是目前综合性能最出色的环保材料【1】。 1聚乳酸的基本性质 聚乳酸(PLA)是以微生物的发酵产物L—乳酸为单体聚合成的一类聚合物,具体性能【2】见表1．由于具有独特的可生物降解性能、生物相容性能和降解后不会遗留任何环保问题等特点，将成为未来应用发展前景广阔的生态环保材料。 聚乳酸的分子量对降解性能有重要的影响．在相同降解时间和降解环境下，分子量高的降解速率比分子量低的慢．这是因为随着聚合物分子量的提高，聚合物分子间的作用力增大、结晶度增高，且分子量低的聚合物末端羧基的数目较多，更容易发生水解．PDLLA的降解速率比PLLA的快．就是由于PLLA为结晶性聚合物，而PDLLA为无定型聚合物．无定型聚合物的结构疏松，水的渗透快，可以由外到里同时水解【3】。 表1聚乳酸的基本性能
2聚乳酸的合成方法 目前合成聚乳酸(PLA)的方法主要分为直接缩聚法和间接法(即丙交酯开环聚合、扩链反应等)【2】。 2.1直接缩聚 乳酸的直接缩聚由于存在着乳酸、水、聚酯及丙交酯的平衡，不易得到高分子量的聚合物。但是乳酸的来源充足，价格便宜，所以直接法合成聚乳酸比较经济合算。研究表明，延长聚合时间，适当提高反应温度，采用高真空度可以有效降低体系水分含量，从而提高聚合物分子量，在脱水剂的存在下，乳酸分子中的羟基和羧基受热脱水，直接缩聚合成低聚物，加人催化剂，继续升温，低相对分子质量的聚乳酸聚合成更高相对分子量的聚乳酸．它主要有溶液缩聚法、熔融缩聚(本体聚合)法、熔融一固相缩聚法和反应挤出聚合法等． 2．1．1溶液缩聚法 采用一种高沸点的溶剂和乳酸、水进行共沸，高沸点溶剂脱水后再回流到溶液中，将反应中的水带出反应体系，促进反应正向进行，合成聚乳酸．该方法虽然可以合成高分子量的聚乳酸，但是高沸点溶剂的引人使产物的最后纯化比较困难，成本仍然较高． 2．1．2熔融缩聚法 该方法工艺路线简单，操作简单，要求高真空或者氮气保护．但是产物的分子量不高，主要是因为反应后期体系的粘度较大，小分子水难以除去，因此有待于进一步完善．2000年日本学者合成M。超过10万的PLLA熔融聚合比溶液聚合操作简单，免去了高沸点溶剂的提纯，是减少辅助剂使用的最佳方法．它有利于降低成本、提高安全性、提高产率、缩短反应时间，是绿色化学的重要研究方向之—【4】． 2．1．3熔融固相缩聚 在聚合温度低于预聚物的熔点，而高于其玻璃化转变温度下进行的一种聚合方法．当熔融聚合产物继续进行固相缩聚时，随结晶度的不断提高，这些低分子
聚羟基乙酸
聚羟基乙酸 摘要：聚羟基乙酸（PGA）是一种具有优异的气体阻隔性、生物兼容性和可降解性的热塑性聚合物和最简单的线性脂肪族聚酯，因此是一种重要的生物医用高分子材料。本文介绍了聚羟基乙酸的背景，性质，制备方法，并讨论了聚羟基乙酸的应用，展望了其发展前景。 关键词：聚羟基乙酸；背景；性质；制备；应用；前景 生物医用材料是用于人体组织修复、替换和人工器官制造的一类重要材料。从本世纪30年代首次发现该类材料，至今已研制 出几十种可降解吸收的高分子聚合物，但能够满足医用所需要的力学性能、加工性能及生物降解性，并真正在临床上得到应用的不过十余种。其中以聚羟基乙酸(PGA)、聚乳 酸(PLA)及其共聚物最为重要。 聚羟基乙酸(PGA)又称为聚乙醇酸或聚 乙交酯，在线性脂肪族聚酯中其结构最简单，是最早用于商用的体内可降解高分子材料【1】。随着化学合成技术的不断发展，它也有了不断更新的合成方法，应用和更加广阔的发展前景。所以本文着重介绍PGA这一生物医用高分子材料。 1.聚羟基乙酸的发展背景 聚羟基乙酸是一种简单的聚酯,它具有 优异的可生物降解性和生物相容性,其最终 降解产物为羟基乙酸、草酸、二氧化碳和水,通过机体正常的新陈代谢排出体外[2]。所以认为是理想的完全的生物降解材料。PGA还 具有优良的机械性能、优异的生物兼容性和出色的可生物降解性。可安全地用作可吸收性手术缝合线、药物控释载体、骨折固定材料和组织工程支架等．是一类较重要的医用生物降解高分子材料{3}。 1930 年，Carothers首次合成了聚己内酯，Uninon和Carbide发现这种聚合物可被组织器官降解而成为可吸收性聚合物[4]。但其降解速度较慢，完全吸收需1年甚至更多时间。 1962年，由乙交酯(GA)和丙交脂(LA)开环聚合，分别制得相对高分子质量的PGA和 聚乳酸(PLA)，由于其容易降解并且降解产 物可被人体吸收，研究人员将其作为可降解手术线取代应用欠佳的胶原手术线。但在最开始它的使用收到了自身水解的不稳定性 的限制。并且其用作可吸收固定物如小板、棒、螺钉等时，其力学强度不够理想。1984年,Tormala等通过在PGA母体中编入PGA缝 线纤维，制得了自身加强的PGA (self-reinforced Polyglycolide SR-PGA),作为内固定物的应用取得了成功[5]。近年来，脂肪族聚酯类生物降解材料成为了一个研 究热点，这使得PGA更加引人注目。 2.聚羟基乙酸的性质 2.1 聚羟基乙酸的物理性质 聚羟基乙酸的化学式为(C 2 H2O2)n 。其密 度为1.530 g/cm3（25 ℃）。聚羟基乙酸的玻璃化转变温度大概在35℃至40℃之间，熔点在225℃到230℃之间。摩尔质量为（58.04）n。并且PGA有在45%-55%之间的较高的结晶度，因此导致了其不溶于水[6]。PGA的溶解 性是有些奇怪的，对于高分子量的PGA其不 溶于大多数常见有机溶剂，例如丙酮，二氯甲烷，氯仿，乙酸乙酯，四氢呋喃等。但是低分子量的PGA的物理性质却有很大不同，
聚乳酸-羟基乙酸共聚物-由乳酸和羟基乙酸两种单体随机聚合而成,是一种可降解的功能高分子有机化合物
聚乳酸-羟基乙酸共聚物-由乳酸和羟基乙酸两种单体随机聚合而成，是一种可降解的功能高分子有机化合物 聚乳酸-羟基乙酸共聚物-由乳酸和羟基乙酸两种单体随机聚合而成，是一种可降解的功能高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能，被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。 学术术语来源—— 静电纺丝聚乳酸复合物纳米纤维材料与小鼠神经干细胞的生物相容性 文章亮点： 实验针对聚乳酸聚乙醇酸支架材料的缺点对其进行改性，在分子链中引入具有良好亲水性的聚乙二醇，利用静电纺丝技术合成聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇共聚物纳米纤维支架材料。另外，将分离培养的小鼠神经干细胞与聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纤维支架材料复合培养，观察神经干细胞在支架材料表面的生长情况，探讨其生物相容性。为进一步的组织工程学研究提供依据。 关键词： 生物材料；材料相容性；纤维纳米支架材料；静电纺丝；聚乳酸聚乙醇酸；聚乙二醇；复合支架；生物相容性；小鼠神经干细胞；细胞毒性；细胞增殖；细胞黏附率；国家自然科学基金 主题词： 生物相容性材料；神经干细胞；小鼠；细胞增殖 缩略语： 聚乳酸聚乙醇酸共聚物：polylactic glycolic acid，PLGA；聚乙二醇：polyethylene glycol，PEG 摘要 背景：聚乳酸聚乙醇酸支架材料广泛应用于组织工程学领域，但其细胞黏附性较差、缺乏活性功能基团以及疏水性较强等缺点限制了其进一步的发展和应用。 目的：观察小鼠神经干细胞与静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇共聚物纳米
纤维支架材料的体外相容性。 方法：自孕15 d CD-1小鼠胚胎大脑皮质分离培养小鼠神经干细胞。静电纺丝法制备聚乳酸聚乙醇酸和聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架材料，扫描电镜观察材料结构；取第5代神经干细胞分别接种于聚乳酸聚乙醇酸和静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架材料上，进行体外培养。 结果与结论：扫描电镜检测显示，两种支架材料呈现相互交联的多孔网状结构。聚乳酸聚乙醇酸组和静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组纤维直径和孔隙率差异无显著性意义(P > 0.05)。CCK-8检测显示，两种材料无明显细胞毒性。神经干细胞在支架材料中生长良好，两组吸光度值均随培养时间延长而增大，两组在培养 1，3，5，7，9，11 d 吸光度值差异均有显著性意义(P < 0.05)。两组材料培养3，6，9 h，静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组的细胞黏附率明显高于聚乳酸聚乙醇酸组(P < 0.05)。Hoechst染色显示两组细胞核质均染，形态正常，静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组细胞数量明显多于聚乳酸聚乙醇酸组(P < 0.05)。扫描电镜观察显示，与聚乳酸聚乙醇酸组相比，静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组神经干细胞在支架上的生长情况和基质分泌更好。结果说明，静电纺丝法制备的静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架细胞生物相容性良好，安全无毒，具备合适的孔径和孔隙率，适宜神经干细胞生长，是一种适用于组织工程优质的支架载体。
聚乳酸简述
聚乳酸的合成、生产、及应用发展简述 姓名： （郑州大学力学与工程科学学院工程力学专业） 摘要：综述了在目前面临石油危机情况下，聚乳酸作为一种可生物降解的高分子聚合物，在当今社会的发展现状及其前景。阐述了聚乳酸的生产、主要优点、发展前景等。 关键词：聚乳酸；合成；生产；降解；应用； 聚乳酸（英语：Polylactic Acid或Polylactide，缩写：PLA），是一种热塑性脂肪族聚酯。生产聚乳酸所需的乳酸和丙交酯可以通过可再生资源发酵、脱水、纯化后得到，所得的聚乳酸一般具有良好的机械和加工性能，而聚乳酸产品废弃后又可以通过各种方式快速降解，因此聚乳酸被认为是一种具备良好的使用性能的绿色塑料。 聚乳酸（H-[OCHCH3CO]n-OH）的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，光华伟业开发的聚乳酸（PLA）还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装（内衣、外衣）、产业（建筑、农业、林业、造纸）和医疗卫生等领域 生产 乳酸的结构中同时含有羧基和羟基，故乳酸分子之间可以发生酯化反应形成长链。虽然名叫聚乳酸，但绝大部分羧基已经在聚合反应中反应掉，实际并没有什么酸性，这一点和聚丙烯酸为代表的侧基均为羧基的聚合物不同。聚乳酸的单体乳酸可以通过化学合成或者通过可再生资源合成。一般使用玉米、木薯提取出的淀粉，甘蔗和甜菜提取的糖和秸秆等提取的纤维素，经过发酵、脱水等过程获得乳酸。所获得的乳酸需要进行纯化，才能进行聚乳酸的生产，因为乳酸中含有的微量富马酸和醋酸都会造成聚合反应的终止。 目前生产聚乳酸的途径主要有三条： 以乳酸为原料直接缩聚：由于乳酸缩聚反应中逐渐生成的水会引起水解和链转移，所以一般先通过闪蒸等手段除去原料乳酸中残存水分，之后在100°C，1kPa的低压下脱水生成丙交酯和小分子量聚乳酸，然后以氯化亚锡和对甲苯磺酸为催化剂，在160°C温度下进行熔融缩聚，可以得到分子量高于80000的聚乳酸[2]:42。如果想进一步提高分子量，可以将熔融聚乳酸冷却后进一步缩聚，或在共沸蒸馏的条件下进行缩聚，不断把生成的水除去，最终可以得到分子量超过100,000的聚乳酸。 以乳酸为原料缩聚成一定分子量的聚乳酸后，加入酸酐和环氧树脂等偶联剂。偶联剂可以与聚乳酸链末端残余的羟基和羧基发生反应，达到较短链互相结合产生长链的扩链效果 先以两分子乳酸彼此酯化形成丙交酯，然后以纯化的丙交酯为原料，在金属催化剂（比如丁
医药用高分子材料——聚乳酸
医药用高分子材料——聚乳酸 聚乳酸（PAL）也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。它是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。 聚乳酸作为一种新型的高分子聚合材料有良好的生物相容性和生物降解性，是FDA认可的一类生物降解材料，最终降解产物是二氧化碳和水，对人体无毒、无刺激，因此聚乳酸及其共聚物已经成为生物医用材料中最受重视的材料之一。20世纪50年代，由丙交酯（LA）开环聚合制得了高分子量的聚乳酸，但由于这类脂肪族聚酯对热和水比较敏感，长时间未引起人们的足够重视。直到20世纪60年代，科学工作者重新研究PAL对水敏感这一特征时，发现聚乳酸适合作为可降解手术缝合线材料。1966年，Kulkami等提出低分子量的PAL能够在体内降解，最终的代谢产物是CO2和H2O，中间产物乳酸也是体内正常代谢的产物，不会在体内积累，因此PAL在生物体内降解后不会对生物产生不良影响。随后报道了高分子量的PAL也能在人体内降解，由此引发了以这类材料作为生物医用材料的开端。 1 聚乳酸及其共聚物在缓释药物中的作用 缓释、控释制剂又称为缓释控释给药系统（sustained and controlled release drug delivery system）,不需要频繁给药，能够在较长时间内维持体内有效的药物浓度，从而可以大大提高药效和降低毒副作用[4]。聚乳酸及其共聚物被用作一些半衰期短、稳定性差、易降解及毒副作用大的药物控释制剂的载体，有效的拓宽了给药的途径，减少了给药的次数和给药量，提高了药物的生物利用度，最大限度的减少药物对全身特别是肝、肾的毒副作用。高相对分子量聚乳酸用作缓释药物制剂的载体可分为两种:一是使用聚乳酸制作药物胶囊，可有效抑制吞噬细菌的作用，让药物定量持续释放以保持血药相当平稳；另一种是作为-囊膜材料用于药物酶制剂、生物制品微粒及微球的微型包覆膜，更有效控制药物剂量的平稳释放。 聚乳酸作为释放剂的优点：熔融温度低，且易溶于溶剂中；聚乳酸水解产物为乳酸，对人体无害；低聚乳酸容易制备。 2 聚乳酸在骨内固定及组织工程方面的应用 20世纪80年代美国科学家Langer与Vacanti提出了“组织工程”这一再生医学新概念，并于20世纪90年代初将其定义为研究开发具有修复、改善、代替人体组织或功能的生物装置的生命科学工程技术[12]。目前组织工程研究主要集中于以下几个方面：细胞外基质替代物的研究；种子细胞的立体培养；组织工程化组织对各种病损组织的替代研究。其中寻找一种理想的材料作为细胞外基质替代物是组织研究工程研究的一个重要课题。作为一种理想的材料，临床上应满足以下几点：组织相容性好、无排斥反应；生物可降解性、降解可调性及降解无毒性；易于塑形；适应种子细胞生长、繁殖需要的物理和化学条件；可灭菌并对其性能没有本质上的影响。 聚乳酸材料代替钢板、钢针，避免了金属固定物的几个缺点：弹性模量不匹配，产生应力遮挡。大量证据表明，坚硬接骨加压内固定时骨折发生愈合的同时，可诱发局部骨质疏松。由于固定骨板，皮质骨空隙过度增加，壁变薄，骨力学性能下降，因而在固定骨板取出之后，固定骨板有再骨折的可能。有些报道表明，再骨折发生率甚至高达２０％；生物相容性差。金属钢板可破坏骨折愈合及再塑性，可降解材料可随时间的增加而逐渐失去强度，使正常的应力沿骨干传递；金属腐蚀的例子产生无菌性炎症反应。金属、合金等固定物腐蚀释放的金属离子与局部组织的炎症反应及疼痛密切相关。所以，骨修复材料选择组织相容性好且可免除手术摘除的可降解高分子材料是理想的选择。 3 聚乳酸作为外科手术缝合线的应用
实验九： 高分子量聚乳酸的合成及表征
《高分子化学与物理》课程实验报告 姓名学号成绩 日期同组姓名指导教师 实验九：高分子量聚乳酸的合成及表征 一、实验目的： 1.学习裂解制备丙交酯的方法。 2.掌握丙交酯开环聚合制备高分子量聚乳酸的方法。 3.了解丙交酯及聚乳酸的表征方法。 4.了解聚合物立体异构对聚合物性能的影响。 二、仪器与药品 仪器：循环水式多用真空泵、旋片式真空油泵、集热式电磁搅拌器、显微熔点仪、变压器、电炉、250mL三口烧瓶、球形冷凝管、直形冷凝管、空气冷凝管、水银压力计、温度计、电子天平、蒸馏头、尾接管、升降台、铁架台、一次性滴管、布氏漏斗、抽滤瓶、250mL锥形瓶（3个)、250mL19口烧瓶（3个）、玻璃棒、搅拌磁、15mL聚合管、CDR-4P差动热分析仪 药品：D,L-乳酸、无水氧化锌、乙酸乙酯、无水乙醇、三氯甲烷 三、实验原理及主要反应方程式 1、丙交酯开环聚合制备高分子量聚乳酸的原理
乳酸分子中有一个不对称碳原子而存在 D 和 L 两种构型相应为 L-乳酸和 D-乳酸，1:1 的 D 和L 两种构型的乳酸形成的混合物称为 D,L-乳酸。因此两分子乳酸脱水环化得到的丙交酯有 L-丙交酯，D-丙交酯和 meso-丙交酯以及 D,L-丙交酯。相对分子量高的 PLA 是通过丙交酯开环聚合制备的。市售聚乳酸一般为 D,L 型，因此制备的是 D,L-丙交酯。D,L-丙交酯的熔点为124~127℃。 乳酸脱水环化首先产生低分子量的聚乳酸，在减压条件下，低分子量的聚乳酸裂解产生丙交酯，经过重结晶纯化处理的丙交酯在合适引发剂的存在下可以发生开环聚合制备高分子量的聚乳酸。能引发丙交酯开环聚合的引发剂很多，可以是质子酸、胺类或金属有机催化剂。按照聚合机理可以分为阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合等。这些方法得到了人们的关注和广泛的研究及应用。我们以氧化锌为催化剂，进行丙交酯的开环聚合。见图一。合成得到的聚乳酸是一种分子量分布比较宽的混合物，其中还有未反应的丙交酯。在进行黏度分析、结构表征及性能测试时，这些小分子量的物质均会产生一定的影响，需要把这些小分子分离出来。沉淀分级法是高分子合成实验室中较常采用的方法。它的原理是在恒温溶液中加入能与溶剂互溶的沉淀剂，使溶剂分子对高分子的溶解能力减小，不足以克服高分子间的内聚能，造成临界共溶温度升高，从而导致溶液产生分相。而且分级次数越多，高分子的分子量的分布越窄。 2、差示扫描量热仪（DSC）测定聚乳酸的玻璃花转变温度的原理 丙交酯的结构决定了聚乳酸的性能。聚乳酸的三种主要结构异构体的基本性能见下表。