聚L-乳酸的制备与性能及在茶碱药物缓释中的应用

以L-乳酸为原料,通过L-丙交酯(LLA)开环聚合制备了聚L-乳酸(PLLA)。采用FT-IR、1 H-NMR对丙交酯及聚乳酸的结构进行了表征。考察了聚合时间对聚乳酸相对分子量的影响,通过TGA、拉力试验机和失重率对聚乳酸薄膜的性能进行了表征,并研究了聚乳酸薄膜在茶碱为模型药物中的控制释放性能。结果表明,当m(LLA)/m(辛酸亚锡)=10000、聚合温度为l40℃,常压聚合20h可制得粘均分子量为8.14×l04的聚乳酸,其薄膜具有较好的热稳定性和力学性能。聚乳酸薄膜在人工胃液中的降解速率随着分子量的增加而降低。茶碱在聚乳酸薄膜中缓释机理为第二类输送机理(近似零级释放机理)。     

新型改性聚乳酸及其体外生物可降解性研究

脂肪族二胺改性聚乳酸是一种具良好亲水性的新型生物材料。详细考查该材料在生理环境中的降解规律对于调整聚合物的合成工艺并对材料进行恰当改性使其具有与体内和/或体外细胞/组织生长速率相匹配的降解和吸收速率具有重要意义。本文以聚(DL乳酸)(PDLLA)和马来酸酐改性聚乳酸(MPLA)为对照,详细研究了丁二胺改性聚乳酸(BMPLA)的体外降解行为,包括pH值(以pH=6.45的蒸馏水为介质)、分子量和失重率(以0.1M、pH=7.4的PBS为介质)的变化情况,试验温度37±0.5℃。为更好地模拟材料在动物体内的降解环境,在整个降解试验中都不更换介质。结果表明BMPLA已基本克服了聚乳酸降解过程中的酸性增强,没有出现PDLLA和MPLA表现的酸致自催化降解现象;BMPLA的分子量(特性黏度)降低速率较PDLLA和MPLA均匀,表示其力学强度是逐渐减小,而不像PDLLA和MPLA呈现体型降解特征,且随二胺含量的增加,其降解速率逐渐减小,提示BMPLA是一种降解产物不呈现酸性、降解过程不呈现体型降解特征、降解速率可调的新型生物材料。     

溶液缩聚法直接合成聚乳酸的研究

本研究采用溶液缩聚法直接合成聚乳酸,探索了催化剂用量、单体浓度、反应温度及反应时间对聚乳酸分子量的影响.结果表明:选用辛酸亚锡作为催化剂,用量为0.8%;甲苯作为溶剂,甲苯与乳酸单体的比例为2:1,聚合温度控制在170℃,反应24h,可得到粘均分子量为12320的聚乳酸.     

聚乳酸的降解研究

探讨了聚乳酸水解以及超声波降解情况,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱仪测定其基团及相对分子质量变化。研究结果表明:聚乳酸超声波降解同其水解均为酯键断裂导致的,并且是酯键的任意断裂,在水解过程中聚乳酸质量损失快慢为盐酸溶液>磷酸缓冲液>去离子水;聚乳酸在水解过程中,相对分子量随降解时间的延长而减小,但在超声波作用30min下其质量有一定程度的损失而相对分子量反而增大,推断其可能发生了部分交联反应。     

熔融缩聚法直接合成聚乳酸的研究

采用熔融缩聚法直接合成聚乳酸,探索了催化剂用量、单体浓度、反应温度及反应时间对聚乳酸分子量的影响.结果表明:选用质量分数为1.0%的辛酸亚锡作为催化剂,聚合温度控制在160℃,0.09MPa反应10h,可得到粘均分子量为9.68×103的聚乳酸.     

新型改性聚乳酸及其亲/疏水性研究

合成了基于马来酸酐改性聚乳酸（MPLA）和丁二胺的新型改性聚乳酸（BM-PLA），旨在提高聚乳酸的亲水性，克服乳酸和MPLA在降解过程中的酸性，并为进一步引入多肽和胶原等生物信号分子提供活性基团。通过红外光谱测定到了丁二胺已成功引入到MPLA中，利用接触角和吸水率评价了BMPLA的亲/疏水性变化，表明丁二胺改性所得BMPLA的亲水性相对于PDLLA和MPLA已大大改善，测定了材料在12周降解过程中的pH变化。表明丁二胺改性聚乳酸不表现酸致自加速降解特征，未出现pH陡降现象，已完全克服了聚乳酸和马来酸酐改性聚乳酸降解过程中的酸性，上述研究结果提示，丁二胺改性聚乳酸是一族新型的具有优良亲水性和良好降解行为的组织工程材料，预示着它可望具有优良的细胞亲和性，在组织工程中具有重要的应用潜力。     

微波辐射D,L-丙交酯开环聚合制备聚乳酸

为得到聚乳酸的最佳制备工艺,利用微波辐射技术实现D,L-丙交酯开环聚合制备聚乳酸,实验考查了催化剂种类和用量,微波辐照功率和时间等工艺参数对产物分子量的影响,以及反应过程中体系温度的变化.研究表明,以连续微波炉作为反应器,催化剂Sn(Oct)2用量为丙交酯单体用量的0.56%(质量分数),在功率为90 W的连续微波辐射下反应10 m in,可获得粘均分子量(Mη)为15.92×104的聚乳酸(PDLLA).与家用微波炉相比,采用连续微波炉反应器,可在较短的反应时间内获得较高产率的聚乳酸产物.     

PEG改性聚乳酸嵌段共聚物降解性能研究

辛酸亚锡催化下开环聚合制备聚乳酸(DL-PLA)-聚乙二醇(PEG)-聚乳酸三嵌段共聚物.用GPC、DSC、1 H-NMR、质量损失、静态接触角等方法在pH=7.4磷酸盐缓冲液中,37℃下研究了分子量Mn=400、1000和4000的PEG改性DL-PLA的降解行为.结果表明,PEG嵌段增强了共聚物的亲水性,降低了共聚物Tg,加速了共聚物降解,随着PEG分子量增加及两端DL-PLA链段增长,共聚物分子量下降速率加快.由研究结果得出,共聚物降解期间DL-PLA链段中的酯键随机断裂,PEG两端DL-PLA链段逐渐变短;降解后期DL-PLA链段进一步变短,并有短链DL-PLA均聚物产生,当PEG两端DL-PLA链段足够短时,共聚物在介质中溶解.     

大型海藻多糖-琼脂糖的改性及作为皮肤敷料的研究——琼脂糖的降解及其特性

采用双氧水降解的方法获得了低分子量的琼脂糖,并用粘度法测定了降解琼脂糖的分子量,利用红外光谱测试了降解琼脂糖结构,采用散射光浊度仪对琼脂糖溶液的成凝胶过程进行了探讨,并通过动物试验测试了其降解特性.通过控制降解反应时间可以得到不同分子量的降解琼脂糖,降解15h后琼脂糖的粘均分子量稳定在1.47万.浊度分析结果表明,随着分子量的减小,琼脂糖溶液的成凝胶速度及凝胶的强度均明显下降.红外光谱分析表明,在降解过程中少量的醛基可通过硼氢化钠还原.体内降解试验表明,琼脂糖通过降低分子量可提高降解速度.小分子量的琼脂糖降低了其凝胶温度,并延长了凝胶时间,提高了体内降解速度,可望用于皮肤再生敷料等生物医学领域.     

密闭体系中乳酸的固相缩聚

研究在真空密闭、存在脱水剂的条件下聚乳酸固相缩聚工艺的可行性,得到了分子量达25万的聚乳酸;实验研究了催化剂浓度,预聚体粒度和反应时间对缩聚过程的影响,表明降解副反应仍然是控制聚乳酸最终分子量的重要因素。     

酪氨酸改性聚乳酸共聚物的合成及降解研究

以乳酸(D,L-LA)和L-酪氨酸(Tyr)为原料[n(D,L-LA)/n(Tyr)=95/5],氯化亚锡(Sn(cl)2)为催化剂,采用梯度升温法,通过直接熔融缩聚合成聚(乳酸-酪氨酸)共聚物(PLA-co-Tyr).用特性粘度测试、FT-IR、1 H-NMR、GPC、DSC、XRD、TG等对其进行表征,通过SEM、XRD等方法研究了降解前后材料的表面形态、结晶度及失重率的变化.结果表明:系列共聚物中的重均相对分子量Mw最大可达2900,与聚乳酸相比具有较小的Tg和结晶度,分解温度高于180℃,具有良好热稳定性且降解性能优于聚乳酸.     

聚乳酸嵌段共聚物的制备及扩链研究

为了获得性能更优良的聚乳酸材料,以乳酸、ε-己内酯、丁二酸酐为原料,采用梯度升温法合成了聚乳酸嵌段共聚物,用IPDI对其扩链.采用乌氏黏度法、FT-IR、1H-NMR、TGA及XRD等手段对产物进行了表征.FT-IR和1H-NMR测试结果显示,预期的聚乳酸嵌段共聚物成功合成;几种聚合方法中,以先合成端羟基活性低聚物P(...     

端羟基聚(乳酸-己内酯)共聚物的合成及表征

以乳酸(D,L-LA)和ε-己内酯(-εCL)为原料,采用梯度升温法,通过直接熔融缩聚合成了系列端羟基聚(乳酸-己内酯)共聚物(PLCA)。最佳工艺条件为:压力0.098MPa,催化剂Sn(Oct)2用量0.8%(质量分数),n(D,L-LA)∶n(-εCL)=8∶2,聚合温度170℃,反应7h。用特性粘度、FT-IR1、H-NMR、XRD、DSC等对其进行表征,结果表明,系列PLCA中的粘均分子量最大可达20785,Tg均比PLA的小,且随-εCL含量的增加,Tg越小,有效改善了PLA的脆性。结晶度比PLA有所降低,说明-εCL的加入使柔韧性增强。     

竹纤维/聚乳酸可生物降解复合材料自然降解性能

通过注射成型工艺制备竹纤维/聚乳酸（BF/PLA）可生物降解复合材料。利用X射线衍射（XRD）、凝胶渗透色谱（GPC）、三维视频显微镜及扫描电镜（SEM）等分析手段研究了BF/PLA复合材料自然降解性能。研究结果表明：BF/PLA复合材料自然降解过程中BF首先降解,PLA逐步分层缓慢降解,复合材料质量逐渐减少;PLA分子链上酯基与水反应,分子链不断断裂,结晶度减小,平均分子量降低,分子量分布变窄;复合材料颜色变深,表面变得粗糙不平,部分裸露的BF清晰可见,其拉伸强度和冲击强度逐渐下降。12个月后,BF/PLA复合材料质量损失率达到8.87%,PLA重均分子量降低了25.9%,复合材料的冲击强度和拉伸强度分别降低了44.0%和43.8%。BF/PLA可生物降解复合材料在土壤中的自然降解效率较低。     

界面状态对C/PLA复合材料降解特性的影响

研究了具有不同界面结合特性的两种复合材料在体外降解过程中吸水率，质量损失，宏观力学性能与降解时间的关系。结果表明，提高复合材料的界面结合强度可减小C／PLA复合材料的吸水率和质量损失，降低复合材料力学性能（弯曲强度，弯曲模量和剪切强度）和界面结合强度下降的速度，界面结合强度的提高对C／PLA复合材料的降解有明显的抑制作用。     

C/PLA复合材料的体外降解特性研究

对C／PLA复合材料的体外降解特性进行了研究。考察了该复合材料在降解过程中吸水率,质量损失和宏观力学性能的变化,并与PLA进行了对比。结果表明,与PLA相比,C／PLA复合材料的吸水率增加,质量损失下降,弯曲强度和剪切强度的下降速度减小。在体外降解过程中,C／PLA复合材料的界面发生降解,界面弱化是造成复合材料力学性能下降的主要因素。     

聚(乳酸-酪氨酸)的合成及表征

以乳酸(D,L-LA)和L-酪氨酸(Tyr)为原料[n(D,L-LA)/n(Tyr)=95/5],采用梯度升温法,通过直接熔融缩聚合成了系列聚(乳酸-酪氨酸)共聚物(PLA-co-Tyr)。最佳工艺条件为压力0.095MPa,催化剂Sn(Cl)2用量为0.4%(质量分数),聚合温度170℃,反应10h。用特性粘度测试、FT-IR、1 H-NMR、GPC、XRD、DSC等对其进行表征,结果表明,此方法操作简单且成本低廉,系列共聚物与PLA相比,分子链中引入了活性基团,具有较小的Tg,结晶度有所降低,并且通过控制酪氨酸的加入量可以调节聚合物的结晶度。该聚合物分子量能满足用作药物缓释试剂的要求。     

左旋聚乳酸/多壁碳纳米管/羟基磷灰石电纺丝纳米纤维的形态及生物降解性能

采用静电纺丝法制备了左旋聚乳酸/多壁碳纳米管/羟基磷灰石(PLLA/MW NT s/HA)杂化纳米纤维无纺毡,分析了MW NT s的加入对杂化纤维形态结构的影响,以及不同工艺条件下纤维的直径分布,并研究了纤维无纺毡在磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4,37℃)中的体外降解过程。结果表明:MW NT s的加入使PLLA/HA纤维直径略有减小;PLLA/MW NT s/HA杂化纤维体系降解液的pH值下降到一定程度后,在降解后期呈缓慢上升趋势;碱性MW NT s/HA的加入抑制了PLLA降解过程中的自催化作用,减缓了PLLA的降解速度。     

聚乳酸多孔支架的变温降解研究

考察了聚乳酸多孔支架不同温度下的降解行为,提出了一种降解速率的快速外推方法.以DL型丙交酯合成无定型聚乳酸,采用溶剂浇铸-粒子溶出的方法制备高孔隙率的多孔支架,考察了PBS缓冲液中、不同温度下聚乳酸多孔支架的降解行为,测定了特性黏数、质量损失和模量随时间的变化.根据聚乳酸多孔支架降解半衰期随温度的变化曲线,验证了分子量的变化满足Arrhenius方程,计算得到降解的活化能,表明聚乳酸类材料的降解可以采用升温外推的方法来缩短降解实验时间.