生物可降解材料—聚乳酸及其共聚物的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、聚乳酸（PLA）是一種以可再生資源淀粉等為起始原料來生產(chǎn)的可生物降解高分子材料，使用后可降解為乳酸，最終分解為二氧化碳和水，是一種典型的綠色環(huán)?；衔?。聚乳酸由于具有良好的生物可降解性、力學(xué)性能和生物相容性，已在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用。但是，聚乳酸的表面疏水性強(qiáng)，降低了其生物相容性，在人體內(nèi)的降解周期難以控制，降解中會(huì)導(dǎo)致局部酸性積累而使植入部分出現(xiàn)非感染性炎癥，局部嚴(yán)重積水，以上性能缺陷限制了聚乳酸在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。為

2、克服上述缺陷，人們對(duì) PLA作了大量的改性研究工作，以提高親水性，改善降解性能。
　　本文利用聚乙二醇、乙交酯、己內(nèi)酯等對(duì)聚乳酸進(jìn)行了改性，并對(duì)改性后的材料進(jìn)行了多種性能的測定。研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　(1)以2-乙基己酸亞錫（Sn(Oct)2）為催化劑、1,4-丁二醇為引發(fā)劑，在高溫、高真空條件下本體熔融開環(huán)聚合制備了聚乙交酯(PGA)、聚L-丙交酯（PLLA）及其不同比例的共聚物(PLGA)。通過紅外光譜（IR）

3、、核磁共振（1H NMR）對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，用烏氏黏度計(jì)、凝膠滲透色譜儀（GPC）、示差掃描量熱儀（DSC）、熱重分析儀（TGA）、X-射線粉末衍射儀（XRD）、流變儀等對(duì)聚合物的特性黏數(shù)、分子量與分子量分布、熱性能、結(jié)晶性、流變性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，PLGA與PLLA具有較高的分子量與窄的分子量分布；PGA、PLLA、PLGA均是剪切變稀流體，但PGA、PLLA具有較高的儲(chǔ)能模量，PLGA具有較高的損耗模量；相對(duì)于PGA和

4、PLLA，無規(guī)共聚的PLGA易純化，并且柔性較好，更易加工，因此PLGA是更適宜的生物可降解材料。
　　(2)以Sn(Oct)2為催化劑，混旋丙交酯（D,L-LA）、乙交酯（GA）、聚乙二醇（PEG）為反應(yīng)物，在高溫、高真空條件下熔融開環(huán)共聚,制備了具有溫度敏感性、可生物降解的聚乙丙交酯—聚乙二醇—聚乙丙交酯（PLGA-PEG-PLGA）兩親嵌段共聚物。通過IR、1H NMR、DSC、TGA等對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，通過流變儀對(duì)

5、其流變性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明PLGA-PEG-PLGA的熔融流體為剪切變稀流體，有較高的儲(chǔ)能模量。對(duì)共聚物水凝膠溫敏性能的研究表明隨著聚合物水凝膠濃度的降低和PEG分子量的升高，相變溫度逐漸升高，固相區(qū)域變??；隨著DL-LA與GA的質(zhì)量比例增加，相變溫度降低，固相區(qū)域變小。對(duì)其水凝膠對(duì)頭孢布烯緩釋性能的研究表明藥物的緩釋速率隨時(shí)間延長而遞減。
　　(3)制備了不同比例的PEG、L-LA、己內(nèi)酯(CL)的嵌段預(yù)聚物，然后用三嵌段擴(kuò)鏈

6、劑HDI-BDO-HDI（六亞甲基二異氰酸酯—1,4-丁二醇—六亞甲基二異氰酸酯）對(duì)預(yù)聚物與一定量PEG的混合物進(jìn)行了擴(kuò)鏈反應(yīng)，得到可降解的聚氨酯材料，并經(jīng)溶劑揮發(fā)法制備了聚氨酯膜材料。通過1H NMR、IR、DSC、TGA、GPC等對(duì)膜及其擴(kuò)鏈劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并通過萬能拉力機(jī)對(duì)聚氨酯膜的機(jī)械性能進(jìn)行了測定。研究了軟段（預(yù)聚物）、硬段（擴(kuò)鏈劑）以及親水鏈段（PEG）的比值對(duì)膜材料機(jī)械性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)親水鏈段含量為29.6 w