聚(丙交酯-己内酯)的制备及性能

以L-丙交酯(L-LA)与ε-己内酯(ε-CL)为原料,制备了3种不同比例的聚(丙交酯-己内酯)共聚物(PLCL),通过螺杆挤出将其加工成型。核磁共振氢谱和红外光谱结果表明,制备的PLCL结构与理论产物结构一致,凝胶渗透色谱结果显示3种不同比例的PLCL相对分子质量均在10万以上。拉伸性能及接触角测量结果表明,材料结构牢固且为亲水性,力学性能较好,并且通过与现有非降解骨科材料比较,能达到应用要求。热分析和降解实验结果显示,随着L-丙交酯的含量增多,PLCL的热稳定性降低,降解速率变快。细胞毒性研究表明,3种材料的细胞存活率均超过100%,具有一定增殖作用,显示出其在骨科材料中的应用前景。

L-丙交酯和聚L-乳酸的制备与性能

从左旋 L-乳酸经高温催化反应得到低聚 L-乳酸 ,再经高温裂解减压蒸馏制得单体 L-丙交酯( LL A) ,理论收率高达 80 %以上。LL A经纯化 ,再以辛酸亚锡为催化剂开环聚合得到聚 L-丙交酯 (聚 L-乳酸 ,PLLA) ,其粘均分子量可达到 4 0万。

高分子量聚DL-丙交酯的合成及热降解

研究了聚 DL-丙交酯 ( PDL L A)的合成及热降解性能 .发现影响聚合物分子量的关键因素是单体的重结晶、引发剂的浓度以及安瓿瓶在封管时的干燥和真空度 .采用 DSC、TGA分析了PDL L A的玻璃化转变和热分解 .PDLL A是热不稳定聚合物 ,影响其热稳定性的主要因素是残留单体、催化剂和低聚物的含量 ,将聚合物溶解沉淀处理可以延缓其热解速度 。

聚DL-丙交酯/羟基磷灰石(PDLLA/HA)复合材料——Ⅱ:硅烷偶联剂处理羟基磷灰石表面的作用研究

采用硅烷偶联剂 (A- 174)对羟基磷灰石 (HA)表面进行处理 ,XPS分析表明 ,偶联剂在羟基磷灰石表面形成多层结构 ,并生成稳定的化学键 O- P- Si。将经偶联剂处理的 HA微粉与聚 DL-丙交酯 (PDL L A)复合 ,所制备的复合材料力学强度与处理前相比得到明显提高。SEM显示 ,经处理后的 HA微粒在 PDL L A基质中分散均匀 ,两者结合紧密。本文作者认为 ,加强复合材料的界面相互作用和提高填充质在基质中的分散度是提高复合材料力学强度的有效途径。

辛酸镁催化L-丙交酯与ε-己内酯共聚及其共聚物结构与性能研究

以无毒性的辛酸镁为催化剂催化L-丙交酯和ε-己内酯本体开环共聚合,制备了一系列不同单体配比的共聚物.首先用1H-NMR跟踪了共聚合单体转化率,显示L-LA聚合速率显著快于ε-CL.用13C-NMR分析共聚物微观结构和计算单体单元平均序列长度(LLLe和LCe),表明聚合过程中酯交换反应导致单元序列结构重新分布.随着反应进行,LLLe急剧下降而LCe逐渐增加后稍有降低,游程数逐渐增大,共聚物无规度提高.反应初期主要是一级酯交换反应,二级酯交换反应导致的CLC序列结构在反应后期才观察到.由Fineman-Ross法计算出L-丙交酯和ε-己内酯的竞聚率分别为rLA=23和rCL=0.22,表明在聚合反应初期L-LA单体优先插入聚合物增长链端,形成LL单元长嵌段结构.共聚物组成显著影响单元序列长度,各序列长度随相应单体加入量增加而增长.二级酯交换系数(TII[CLC])随ε-CL含量增加而增大.对于整个组成范围内,根据竞聚率计算的LLLr值始终要大于聚合产物的LLLe,而LCr计算值小于或接近LCe实验值.因此,共聚物单元序列分布随共聚物投料比和反应时间而改变,趋向于无规分布.以DSC和XRD分析了共聚物热性能和结晶性,表明共聚物结晶性与单元序列长度密切相关.所有共聚物只有一个玻璃化转变温度Tg,符合无规共聚物的Fox方程,说明所得共聚物为无规共聚物,或者说包含有相容性嵌段成分的共聚物.

聚DL-丙交酯/羟基磷灰石(PDLLA/HA)复合材料:(Ⅳ)HA表面处理及PDLLA界面作用研究

采用 3-甲基丙烯酸丙酯 -三甲氧基硅烷 (A- 174)、聚丙烯酸 (PAA)分别对羟基磷灰石 (HA)表面进行改性处理 ,通过溶液共混、取向模压成型技术制备出直径为 3.2 m m的聚 DL-丙交酯 (PDL L A) / HA复合棒材。上述方法由于增进了复合材料在界面的相互作用 ,从而引起复合材料玻璃化转变温度升高 。

乙酰丙酮铁催化丙交酯开环聚合的研究

以乙酰丙酮铁 [Fe(acac) 3]为催化剂进行D ,L 丙交酯的开环聚合及在聚乙二醇 (PEG)存在下的开环共聚 ,研究了催化剂用量、反应温度和反应时间对聚合反应的影响以及PEG用量对共聚反应的影响 ,并探讨了丙交酯开环聚合机理 .结果表明 ,Fe(acac) 3是按配位 插入机理催化丙交酯开环聚合的 ;在本文的聚合条件下 ,大部分聚合的单体转化率都达 90 %以上 ,聚合产物的粘均分子量最高可达 6 6 0 0 0 ,均显示出较好的催化性能 .在PEG存在下 ,PEG作为引发剂参入了丙交酯的开环聚合 ,D ,L 丙交酯是沿着PEG分子两端开环聚合的 ,分子链的链端结构是以羟基为端基的乳酰基结构单元 ,Fe(acac) 3有促进PEG参与聚合成酯的作用 .

生物可吸收高强度固态压缩聚丙交酯的降解特征和强度维持

用特殊的加热压缩方法固态压缩法 (solid statecompression ,SC)加工左旋聚丙交酯 (poly L lac tide ,PLLA) ,获得高强度SC PLLA(弯曲强度 2 5 0Mpa,剪切强度 190Mpa)。将SC PLLA棒 (3.2mm× 30mm) ,置于PBS液或植入兔的皮下和股骨内 ,定期观察粘均分子量、结晶度、扫描电镜 (SEM )形态和机械性能 (弯曲强度和剪切强度 ) ,研究该材料的降解特征和强度特性 ,以评价其作为矫形外科骨固定装置材料的价值。结果表明 ,各组分子量在前 12周下降迅速 ,其后缓慢下降 ,至 72周时 ,各组分子量降解 98%以上 ;结晶度则与此相反 ,12周内上升迅速 ,36周达最大。SEM见SC PLLA降解前内部有大量排列整齐的纵向纤维 ,并随降解而破坏并出现孔隙。SC PLLA降解 2 4周后 ,各组的弯曲强度仍维持在 180MPa以上 ,剪切强度在 75MPa以上 ,都大于皮质骨强度 ,提示材料的强度维持时间满足一般的骨内固定要求。因此SC

有机锡化合物引发D,L-丙交酯的开环聚合

D,L-丙交酯在有机锡化合物四苯基锡（Ph4Sn）、三正丁基醋酸锡（Bu3SnOAc）、辛酸亚锡（SnOct2）等催化剂引发下开环聚合,得到高分子量的聚D,L-乳酸,讨论了聚合单体D,L-丙交酯纯度、聚合温度、聚合时间、聚合体系真空度以及引发剂有机锡催化剂与聚合单体D,L-丙交酯的比例对聚D,L-乳酸合成的影响,通过红外光谱和核磁共振光谱对聚D,L-乳酸的结构进行了表征.实验结果表明,D,L-丙交酯开环聚合反应的较佳工艺路线是：D,L-丙交酯重结晶5次,聚合温度140 ℃,聚合时间24 h,聚合体系真空度13.3～133.3 Pa,引发剂有机锡催化剂与单体D,L-丙交酯比例0.2‰～0.5‰,此时聚D,L-乳酸的粘均分子量最高,分别达到32.46×10^4,33.43×10^4和41.36×10^4.

静电纺丝制备聚丙交酯超细纤维

对溶液静电纺丝制备直径小于200 nm的超细聚D,L-丙交酯(PLA)纤维进行研究,以期获得与细胞外基质尺度相近的组织修复物.以扫描电镜观察纤维形貌,结果表明溶剂是决定PLA超细纤维形成的关键因素,与丙酮相比,N,N-二甲基甲酰胺是PLA静电纺丝较为理想的溶剂.在PLA溶液中加入有机盐三乙基苯氯化铵,可使溶液的电导率大大提高,从而导致PLA超细纤维直径从500 nm降低至100～200 nm.表面活性剂Span-80的加入并没有使PLA超细纤维变得更细,而是形成了带有珠状缺陷的纤维网.

高分子量聚L-乳酸热降解回收L-丙交酯

本文综述了高分子量聚L-乳酸(poly(L-lactide),PLLA)经热降解直接回收L-丙交酯的研究进展。纯PLLA的热降解为无规反应,经添加金属类催化剂后,PLLA则可获得以L-丙交酯为主的热降解产物。文中介绍了聚乳酸热降解的反应机理,详细阐述了添加的金属类催化剂的种类,及其催化PLLA热降解生成L-丙交酯及发生消旋化作用的机理。经PLLA热降解直接回收L-丙交酯技术的研究,可缩短PLLA再循环使用周期,既降低生产成本,又充分利用资源,达到促进发展循环经济的目的。

生物可吸收高强度左旋聚丙交酯材料在体内的力学特征

目的：观察生物可吸收固态压缩法增强的、高强度左旋聚丙交酯(ｐｏｌｙ－Ｌ－ｌａｃｔｉｄｅ，ＰＬＬＡ)材料在体内的力学变化特征，评价其作为骨固定装置材料的价值。 方法：用特殊的加热压缩方法－固态压缩法（ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ＳＣ）加工左旋聚丙交酯，得ＳＣ－ＰＬＬＡ试棒（３．２ｍｍ×３０ｍｍ），植入兔的皮下和股骨内，在长达４８周的降解时间里，观察材料的力学性能（弯曲强度和剪切强度）和扫描电镜（ＳＥＭ）下的微观形态。 结果：植入２４周后，各组ＳＣ－ＰＬＬＡ在体内的力学强度均可维持在弯曲强度１８０Ｍｐａ以上，剪切强度７５Ｍｐａ以上，它们都大于皮质骨强度。剪切强度的下降比弯曲强度快。ＳＥＭ见ＳＣ－ＰＬＬＡ降解前内部有大量排列整齐的纵向纤维，并随降解而破坏并出现孔隙。 结论：固态压缩法可获得高初始强度和维持强度的ＰＬＬＡ，满足一般的骨内固定要求。ＳＣ－ＰＬＬＡ是一种有前途的生物可吸收接骨材料。

L-丙交酯催化合成聚L-乳酸

采用自制、提纯的L-丙交酯(LLA),用辛酸亚锡作催化剂,在减压下进行聚L-乳酸(PLLA)的开环聚合研究.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量与合成的聚L-乳酸分子量的关系.实验结果表明:反应温度为150℃,反应时间为64 h,单体与催化剂比值为16 000时,合成的聚L-乳酸分子量最高.采用差热分析和扫描电镜技术对所合成的聚L-乳酸的热性能和表面形貌进行了表征.

聚丙交酯——聚乙二醇嵌段共聚物的合成与性能研究

采用两段反应,先通过辛酸亚锡催化低分子量端羟基聚乙二醇(PEG)(数均分子量1000和2000)与L-丙交酯(L-LA)的开环聚合合成含有端羟基的低分子量聚丙交酯———聚乙二醇-聚丙交酯(PLA-PEG-PLA)三嵌段低聚物,再用六亚甲基二异氰酸酯(HD I)进行扩链反应合成了一系列不同力学性能的聚丙交酯———聚乙二醇(PLA-PEG)多嵌段共聚物。确定了扩链过程中,多嵌段共聚物膜达到最佳力学性能的反应条件。采用X射线衍射及DSC分析表征了聚合物的结晶结构与熔融温度的变化,发现随PEG含量的增加,聚合物的结晶性与熔融温度均下降。对聚合物膜的吸水性及降解性的测试结果表明,PEG分子量相同时,PEG含量增加,聚合物膜吸水性增强,降解速度加快;同组分比例的PEG2000-PLA多嵌段共聚物的吸水性及降解性均比PEG1000-PLA多嵌段共聚物强。

聚乙二醇-b-聚(D，L-丙交酯-CO-碳酸丙二酯)的胶束化及其药物控释研究

通过开环共聚合成了由D，L-丙交酯、碳酸丙二酯和聚乙二醇构成的两亲性嵌段共聚物（PETLA），研究了PETLA胶束化及药物控释行为，嵌段共聚物和胶束通过核磁共振（^1H-NMR）、荧光分光光度计、凝胶渗透色谱（GPC）、动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）和紫外光谱（UV）表征。实验结果发现临界胶束浓度随共聚物疏水链段长度增加而减小，胶束直径随疏水链段长度增加而增大。透射电镜照片表明载药胶束MTI直径为30～40nm，呈规则球形。体外释药表明9-NC以可控方式释放，突释后药物释放速率接近零级恒速。

聚D,L-乳酸中间体——D,L-丙交酯的合成

聚D,L-乳酸(PDLLA)的合成方法主要有直接法和间接法两种。间接法合成PDLLA的关键在于中间体D,L-丙交酯(DLLA)的制备。文中以D,L-乳酸为原料,在催化剂辛酸亚锡(ZnO ct2)的作用下,合成DLLA。研究温度、压力、时间等因素对DLLA产率的影响,利用DSC、XRD、IR等分析测试技术对DLLA的性能和结构进行相关的测试和表征。研究结果表明,在反应体系中加入乙二醇作为稀释剂,能降低DLLA的馏出温度,避免了DLLA在蒸馏过程中产生炭化现象,并使DLLA的平均产率由36.8%提高至51.3%。

聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)力学性能和降解性能研究

对聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)(PLCA)系列共聚物的力学性能及体外降解性能进行了系统的研究。研究表明:随着PLCA共聚物组分中己内酯含量的增加,其拉伸强度从61.80MPa下降到16.10MPa,断裂伸长率从21.83%增加到695.69%,且PLCA样品表现出不同的拉伸应变行为。PLCA共聚物组分中己内酯含量越高,降解速度越快。在体外降解过程中,样品自身缺陷、摩尔质量降低、结晶度变化等因素造成PLCA样品的拉伸强度产生了变化。断裂伸长率的减小表明PLCA样品在降解过程中是逐渐变脆的。

聚(DL-丙交酯-co-ε-己内酯)的合成、结构与性能研究

以辛酸镁为催化剂催化DL-丙交酯和ε-己内酯本体开环共聚合,制备了一系列不同单体配比的共聚物1。3CNMR分析了共聚物微观结构,计算各单元平均序列长度,表明两类酯交换反应存在使得单元序列结构重新分布,并趋向于无规化分布;共聚物组成显著影响单元序列长度,各序列长度随相应单体加入量增加而增长。DSC和XRD分析了共聚物热性能和结晶性,表明共聚物结晶性与单元序列长度密切相关。共聚物只观察到一个玻璃化转变温度,符合无规共聚物的Fox方程,说明所得共聚物为无规共聚物,或者说包含有相容性嵌段成分的共聚物。

环烷氧锡引发L-丙交酯的开环聚合

以环烷氧锡化合物引发L-丙交酯开环聚合制备高分子量聚L-乳酸。考察了单体引发剂配比、聚合温度和聚合时间等聚合条件对聚合产物特性黏度的影响。用1H-NMR、13C-NMR分析聚合产物微观结构表明,环烷氧锡引发L-丙交酯开环聚合是基于酰氧键断裂开环聚合的“配位-插入”机理。DSC、TGA、XRD等测试结果表明,所得聚L-乳酸具有较高的结晶度和立构规整度。

低左旋度聚丙交酯的分子结构及体外降解行为研究

以辛酸亚锡为催化剂,135℃下低左旋度的l-丙交酯([a]_(Na)^(25)=—231°)开环聚合制备了低左旋度聚(l-丙交酯)[l-PLLA]([a]_(CHCl_3)^(25)=-119.7°),并用同核去偶~1H-NMR谱表征其分子链结构。用成纤模压法制备了该聚合物的棒材(φ=3.2mm)试样,研究了其在37℃的模拟体液(SBF)中的降解行为。结果表明,l-PLLA具有良好的力学性能,其初始弯曲强度(σ_b)、剪切强度(σ_s)以及弯曲模量(E_b)虽比聚(l-丙交酯)(PLLA)低,但均比聚(dl-丙交酯)(PDLLA)高得多,且材料表现出很好的韧性,呈非晶态,其分子量下降速率和失重速率都介于PLLA和PDLLA之间,可望是一种良好的骨折内固定材料。