聚L-乳酸可降解内固定支架研究进展

聚L-乳酸（PLLA）是一种来源于玉米的纯天然高分子材料,无毒副作用、可降解、生物相容性及细胞亲和性好,广泛应用于生物医用材料。本文以聚L-乳酸用作骨折内固定支架为例,简要介绍了PLLA及其复合材料的制备和性能表征,并提出了当前存在的问题。     

线形聚(D,L-乳酸)和星形聚(D,L-乳酸)的合成研究

在辛酸亚锡Sn(Oct)₂催化下,分别用丙炔醇和季戊四醇引发D,L-丙交酯(DLLA)的开环聚合(ROP),合成了具有末端炔基的线形聚(D,L-乳酸)(PDLLA)和四臂星形聚(D,L-乳酸)(S-(PDLLA)₄),通过核磁共振氢谱(¹H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物的结构和相对分子质量进行了表征。合成产物可用于后续制备基于聚乳酸的两亲性嵌段共聚物,为生物可降解性高分子材料的开发应用提供实验依据。     

聚L-乳酸的热性能研究

为了了解聚L-乳酸(PLLA)自身结构特点,更好地控制其成型加工过程,研究了PLLA的非等温结晶行为、熔融行为和热失重过程。结果表明:降温速率对PLLA的非等温结晶过程具有显著影响,在1℃/min的降温速率下,PLLA的结晶起始温度为121℃,结晶焓为3.363 J/g;PLLA的熔融双峰遵循熔融-再结晶的机理;PLLA热分解温度在300℃左右,且随升温速率的增加而增大。     

生物可降解自增强聚L-乳酸技术寻求合作伙伴

聚L-乳酸材料属脂肪族聚酯类,具有很好的生物相容性、生物降解性和生物可吸收性,用在人体内可以被降解吸收、由于高相对分子质量的聚L-乳酸具有良好的机械强度,与人体骨的强度比较吻合,因此使用该类材料制备的骨折内固定物或可降解缝合线最终可以被人体吸收,避免了二次手术给病人造成的额外痛苦。此外,有些毒性较大的药物、容易被分解的药物或非常昂贵的约物可以使用聚L-乳酸或它的共聚物进行包裹后制成可注射微球,使药物在体内释放速度受控,提高药物的生物利用度。     

加工条件对聚L-乳酸热性能的影响

为了更好地掌握聚L-乳酸(PLLA)的加工工艺,系统考察了PLLA熔融温度和时间对其热性能的影响。结果表明:增加熔融时间会使PLLA非等温结晶峰变得尖锐,熔融40 min后PLLA的非等温结晶峰最为显著,而熔融时间的增加会使等温结晶后的熔融过程呈现出熔融双峰现象;熔融温度的增加则会使PLLA非等温结晶峰变得更加尖锐。     

直接熔融缩聚法合成聚L-乳酸

以L-乳酸为原料,通过直接缩聚法合成了聚L-乳酸(PLLA)。探讨了反应历程中包括聚合温度及时间、催化剂种类及用量对PLLA黏均分子量和光学纯度的影响。采用红外光谱确定聚合物结构,用乌氏黏度计测定黏均分子量,通过旋光仪测定比旋光度,并通过其值计算PLLA的光学纯度。研究表明:合适的聚合温度为150℃,聚合时间为20 h,真空度0.1 MPa,催化剂氯化亚锡和对甲苯磺酸(TSA)组成的复合催化剂效果好于辛酸亚锡、氧化锌;得到的PLLA最高黏均分子量达到41 320,最高光学纯度达到86.4%,可以作为增塑剂使用。     

异烟肼衍生物对聚L-乳酸性能的影响

以异烟肼和均苯三酸为原料合成了新型均苯三酸三异烟肼,考察了其对聚L-乳酸(PLLA)结晶性能和热稳定性的影响。结果表明:均苯三酸三异烟肼起到了异相成核的作用,能有效提升PLLA的结晶速率,其中添加质量分数2.0%的均苯三酸三异烟肼可使PLLA有最大非等温结晶焓,但过量的均苯三酸三异烟肼却不利于PLLA的结晶。均苯三酸三异烟肼的加入不会改变PLLA的热分解行为,但随着均苯三酸三异烟肼含量的增加,其起始分解温度下降。     

生物医用材料聚L-乳酸的生物相容性及降解性能研究

通过DSC、SEM、TGA等分析手段对合成得到的聚L-乳酸(PLLA)进行了细胞种植、动物体内包埋及热降解实验,其生物相容性及体内、体外降解情况。实验证明PLLA材料具有良好的生物相容性和组织相容性。用其薄膜埋植于兔子皮下,兔子的生存状态及生长良好;其薄膜可为细胞在其表面上生长、增殖、分泌基质提供良好的微环境。PLLA材料分子量越大降解速度越慢,且体内降解的速度要比体外降解的速度快。     

聚L-乳酸在大分子体积溶剂中的结晶性能

聚L-乳酸(PLLA)的结晶性能影响着其生物降解速度和机械强度。采用广角X射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)方法研究溶剂分子体积对PLLA结晶性能的影响。以分子摩尔体积较大的聚乙二醇(PEG)为溶剂,PLLA在较高质量分数溶液(10%)中仍具有高的结晶度(73%)、高的非等温结晶温度和快的结晶速度,结晶速度系数CRC为0.659,高于从质量分数10%小分子溶剂中结晶的结晶速度。溶剂分子的摩尔体积对聚合物分子的构象有明显的影响,从而直接影响着PLLA的结晶速度和结晶度。     

聚L-乳酸/菜籽蛋白共混纳米纤维毡的制备与表征

以聚L-乳酸、菜籽蛋白为原料,高压静电纺丝制备聚L-乳酸(PLLA)/菜籽蛋白共混复合纳米纤维毡,考察了不同电压、极距和三氟乙酸添加量对纳米纤维形态及直径的影响,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对相关产物进行结构表征。结果表明:复合纤维中PLLA与菜籽蛋白之间以氢键结合,PLLA的结晶性能降低;PLLA纺丝溶液中,菜籽蛋白的三氟乙酸溶液的适量引入可显著提高纺丝速率。在PLLA质量浓度为24%的氯仿溶液中,6.5%菜籽蛋白的三氟乙酸溶液加入量为0.25 mL,电压16 kV,极距10 cm的条件下,可快速制备平均直径622 nm的PLLA/菜籽蛋白复合纳米纤维毡,纺丝速率达到5.2 mg/min。     

聚乳酸有机成核剂研究进展

聚乳酸作为生物可降解材料应用广泛,但是结晶速率非常慢,添加成核剂可以改善其结晶速率,其中有机成核剂因其与聚乳酸良好的相容性备受关注。本文重点综述了有机成核剂的种类及其对聚乳酸结晶性能的改善情况,并展望了有机成核剂今后的发展方向。     

可生物降解聚乳酸发泡材料研究进展

综述了聚乳酸(PLA)发泡材料在包装领域、汽车领域和生物医疗领域的多种应用现状,概括了釜压发泡法、连续挤出发泡法、注塑发泡法以及其他发泡成型法制备PLA发泡材料的成型机理及泡孔结构特点,重点介绍了分子链结构改性、共混改性和微米/纳米级填充改性等较为有效的PLA改性方法,以及各种改性方法所制备的PLA发泡材料的泡孔形态特征。     

聚乳酸纳米复合材料流变性能研究进展

综述了各种纳米粒子,包括生物质基纳米粒子、碳基纳米粒子、纳米黏土等对聚乳酸(PLA)在剪切力场作用下的流变性能影响及其各自含量、表面处理和与PLA基体之间相互作用等对其流变性能的影响,并总结了纳米粒子对PLA流变性能的作用机理。     

聚乳酸共聚改性及应用研究进展

综述了聚乳酸共聚增韧改性的研究进展,详细介绍了直接缩聚法、开环聚合法、扩链剂法等聚乳酸的共聚改性方法,其中直接缩聚法得到的聚合物的相对分子质量较低,开环聚合法得到的聚合物的相对分子质量较高,扩链剂可以与其他2种方法配合使用。最后,综述了聚乳酸共聚物在医学领域及包装领域的应用研究进展。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的研究

通过熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、旋转流变仪对其相容性、热性能和黏度等进行了研究,并研究了PBS的加入对PLA力学性能的影响。结果表明,PLA和PBS之间是部分相容的,PBS的少量添加并不影响PLA的拉伸强度,且其冲击强度随着PBS含量的增加呈先上升后下降的趋势,当PBS含量为10份时,共混物的冲击强度最好;与纯PLA相比,共混物的黏度有所增加,且随着PBS含量的增加,共混物的黏度逐渐增大;PBS的添加起到异相成核作用,促进了PLA的结晶。     

聚乳酸结晶的研究进展

综述了自合成以来聚乳酸（PLA）结晶行为研究的主要成果，介绍了PLA的α、β、γ三种晶型结构参数及不同晶型晶体的形成条件，以及PLA球晶、单晶、孪晶、微纤晶和串晶等结晶形态及其形成条件。此外，还介绍了PLA在不同条件下的结晶行为，着重阐述了分子结构、第二组分及温度场、应力场以及辐照等外部因素对其结晶行为的影响。     

聚乳酸（PLA）的合成及应用进展

聚乳酸是近年来广泛应用，生物相容性和生物可降解性能良好的生物材料。综述了聚乳酸的合成，聚合机理以及应用等方面研究的最新进展，对未来的工作进行了展望。     

聚乳酸增韧及结晶改性研究进展

综述了近期在聚乳酸（PLA）材料的成核结晶、立构复合、增韧与耐热改性方面的工作,重点探讨了成核剂化学结构、快速立构复合技术、反应性增容和退火等技术对PLA材料力学性能的影响,并对PLA材料的应用和发展方向进行了展望。     

聚乳酸的阻燃改性研究进展

综述了近年来国内外聚乳酸（PLA）阻燃改性的研究进展,对磷系、磷氮系、硅系、膨胀型、无机纳米粉体等各种环境友好型阻燃体系在PLA树脂中的应用现状进行了概述,探讨了各自的阻燃机理,并展望了PLA阻燃改性的发展前景。     

超支化聚酰胺酯对聚乳酸增韧改性的研究

采用熔融共混的方法,用生物可降解的超支化聚酰胺酯(HBP)对聚乳酸(PLA)进行增韧改性,制备出具有良好韧性的PLA复合材料。对不同HBP含量的共混物的红外光谱、热性能和力学性能进行了测试和分析。红外光谱显示PLA和HBP间存在氢键作用。HBP的加入使PLA的结晶度从30.99%降低到18.58%。当HBP含量增加到10%时,PLA共混物的拉伸强度略有提高,且断裂伸长达到43.06%。结果表明:HBP的加入对PLA起到了很好的增韧作用。