聚乳酸的合成及其纳米纤维蛋白缓释性能的研究

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聚乳酸(PLA)具有良好的生物相容性、降解性、可吸收性及无毒特性,最终产物二氧化碳和水,可通过机体的新陈代谢和呼吸循环排除体外,已被广泛用作医用手术缝合线、暂时性支架、骨修复材料、药物控制释放载体及组织工程等领域。通过控制聚乳酸的分子量来调节其降解速率,故分子量的高低直接决定了其作为医用材料的适用方向。静电纺丝技术制得的超细纤维直径可达纳米级,具有纤维比表面积大、孔隙率高等优点,可作为组织工程支架、药物传导与控制释放的载体材料及创伤敷料等,在诸多领域都有潜在的巨大用途。本文通过开环聚合法制备聚乳酸,研究各项影响因素,确定了合成的最佳工艺条件;改变反应装置,解决了反应过程中的阻塞问题;采用综合法提纯丙交酯,控制聚合反应的条件,实现对目标产物分子量的可控化,生成适宜静电纺丝条件所需分子量的聚乳酸。利用静电纺丝法制备聚乳酸纳米纤维,用扫描电镜观察纤维的形貌,详细地论述了聚乳酸电纺纤维膜的影响因素。实验发现,浓度和溶剂是影响纤维形貌最主要的因素。与二氯甲烷、丙酮相比,N,N-二甲基甲酰胺是电纺聚乳酸较为理想的溶剂,其纤维直径可达500 nm以下。浓度增大,纤维直径变宽且表面更为平滑;电压升高,纤维直径变细;极距增大,喷射细流拉伸分化充分,趋于形成更为细化的纤维;流速增大,纤维中蛛丝现象增多,纤维变得粗糙。以牛血清蛋白BSA为蛋白模型,以聚乳酸为载体材料,共混制得纺丝液进行静电纺丝。通过对比包埋蛋白纤维、空白纤维吸附蛋白的缓释性能,研究初始蛋白浓度、蛋白含量对缓释性能的影响。实验发现,包埋蛋白纤维的蛋白释放速度更为缓慢,因其将蛋白包裹入纤维内部,故蛋白从支架内部渗透释放较为困难。包埋蛋白的纤维膜材料能够更好的起到控制释放的功效,以此我们可以推断:通过改变纤维的形貌、控制纤维中孔洞的疏密结构来调节目标药物的渗透速度,从而达到有效地控制释放药物的目的。
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