聚乳酸的改性及应用性能研究

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聚乳酸(PLLA)由于具有良好的生物可降解性、力学性能和生物相容性,已在生物医用材料领域得到较广泛的应用。但是,聚乳酸的表面疏水性强,降低了其生物相容性,在人体内的降解周期难以控制,降解中会导致局部酸性积累而使植入部分出现非感染性炎症,局部严重积水,以上性能缺陷限制了聚乳酸在生物医学领域中的应用。为克服上述缺陷,人们对PLLA作了大量的改性研究工作,以提高亲水性,改善降解性能。本文利用乙二胺和胶原蛋白对PLLA进行了改性,研究了改性聚乳酸的亲水性及降解性;以改性聚乳酸为包裹材料,制备了胰蛋白酶载药微球,并测定了其缓释性能,以考察改性聚乳酸在缓释药物体系中的应用效果。研究的主要内容与结果如下:(1)以PLLA和乙二胺为原材料,采用PCl5作为酰氯化试剂,将聚乳酸末端羧基酰氯化后与乙二胺反应,制备得到乙二胺改性聚乳酸。采用红外光谱和核磁共振氢谱对EPLA的结构进行了表征,结果表明乙二胺已经引入到PLLA上,接枝率为4.3%。(2)以胶原蛋白与EPLA为原料,DCC为缩合剂,选用直接熔融缩聚的方法制备得到胶原蛋白改性聚乳酸(CPLA)。采用红外光谱、荧光标记分别对CPLA进行表征,实验结果表明,胶原蛋白已经成功的接枝到乙二胺改性聚乳酸上。采用茚三酮定量显色的方法确定胶原蛋白的含量是6.7%。(3)用吸水率表征了材料的亲水性能。结果表明,EPLA和CPLA的亲水性明显高于PLLA,又以CPLA的亲水性最好。通过测定降解过程中的pH变化和材料的失重率表征了PLLA、EPLA和CPLA的降解性。结果表明,CPLA在降解过程中介质逐渐呈酸性,但pH明显高于PLLA。CPLA在降解过程中失重率变化比较平缓而PLLA则有陡降现象, CPLA无明显的酸自催化现象造成的。(4)以改性聚乳酸为包裹材料,采用W/O/W型溶剂挥发法制备了载胰蛋白酶性聚乳酸微球,通过正交试验得到最佳制备工艺:初、复乳搅拌速度分别为14.000r/min、700r/min,PVA的浓度0.5%,胰蛋白酶的用量0.1g/min,PLLA的浓度7.5%。通过对不同材料制备的载胰蛋白酶微球的包封率、载药量和包封率的比较,结果显示,载胰蛋白酶CPLA微球最好,EPLA的次之。研究了载药微球的体外释药性能。结果表明,CPLA微球和EPLA微球释药速度小于PLLA微球,而CPLA微球的释药时间明显大于PLLA微球与EPLA微球,CPLA微球的缓释效果更佳。CPLA有望成为一种新型缓释药物载体材料。
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