生物可降解聚乳酸的改性及其應(yīng)用研究進(jìn)展

1、1生物可降解聚乳酸的改性及其生物可降解聚乳酸的改性及其應(yīng)用研究進(jìn)展應(yīng)用研究進(jìn)展 21概述概述2聚乳酸的改性聚乳酸的改性3聚乳酸的應(yīng)用聚乳酸的應(yīng)用31概述聚乳酸(PLA)是一種具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。PLA這種線型熱塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麥、木薯等一些植物中提取的淀粉為最初原料,經(jīng)過酶分解得到葡萄糖,再經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后變成乳酸,然后經(jīng)過化學(xué)合成得到高純度聚乳酸。聚乳酸制品廢棄后在土壤或水中,30天內(nèi)會(huì)在微生物、水、酸和堿的作用下徹底分解成CO2和H2O,隨后在太陽光合作用下,又成為淀粉的起始原料,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,因而是一種完全自然循環(huán)型的可生物降解材

2、料。451.2聚乳酸的基本性質(zhì)聚乳酸的基本性質(zhì)由于乳酸具有旋光性由于乳酸具有旋光性,因此對(duì)應(yīng)的聚乳酸有三種因此對(duì)應(yīng)的聚乳酸有三種DLA、PLLA、PDLLA(消旋消旋)。常用易得的是。常用易得的是PDLLA和和PLLA,分分別由乳酸或丙交酯的消旋體、左旋體制得。別由乳酸或丙交酯的消旋體、左旋體制得。聚乳酸聚乳酸(PLA)是一是一種真正的生物塑料種真正的生物塑料,其無毒、無刺激性其無毒、無刺激性,具有良好的生物相容性具有良好的生物相容性,可可生物分解吸收生物分解吸收,強(qiáng)度高強(qiáng)度高,不污染環(huán)境不污染環(huán)境,可塑性好可塑性好,易于加工成型。由易于加工成型。由于聚乳酸優(yōu)良的生物相容性于聚乳酸優(yōu)良的生物相

3、容性,其降解產(chǎn)物能參與人體代謝其降解產(chǎn)物能參與人體代謝,已被美已被美國(guó)食品醫(yī)藥局國(guó)食品醫(yī)藥局(FDA)批準(zhǔn)批準(zhǔn),可用作醫(yī)用手術(shù)縫合線、注射用膠可用作醫(yī)用手術(shù)縫合線、注射用膠囊、微球及埋植劑等。囊、微球及埋植劑等。6同時(shí)聚乳酸存在的缺點(diǎn)是同時(shí)聚乳酸存在的缺點(diǎn)是:(1)聚乳酸中有大量的酯鍵聚乳酸中有大量的酯鍵,親水性差親水性差,降低了它與其它物質(zhì)的生物相容性降低了它與其它物質(zhì)的生物相容性;(2)聚合所得聚合所得產(chǎn)物的相對(duì)分子量分布過寬產(chǎn)物的相對(duì)分子量分布過寬,聚乳酸本身為線型聚合物聚乳酸本身為線型聚合物,這都這都使聚乳酸材料的強(qiáng)度往往不能滿足要求使聚乳酸材料的強(qiáng)度往往不能滿足要求,脆性高脆性高,熱

4、變形溫度熱變形溫度低低(0146MPa負(fù)荷下為負(fù)荷下為54),抗沖擊性差抗沖擊性差;(3)降降解周期難以控制解周期難以控制;(4)價(jià)格太貴價(jià)格太貴,乳酸價(jià)格以及聚合工藝決乳酸價(jià)格以及聚合工藝決定了定了PLA的成本較高。這都促使人們對(duì)聚乳酸的改性展開的成本較高。這都促使人們對(duì)聚乳酸的改性展開深入的研究。深入的研究。72聚乳酸的改性聚乳酸的改性2.1增塑改性增塑改性目前目前,廣泛研究用生物相容性增塑劑例如檸檬酸酯醚、葡萄廣泛研究用生物相容性增塑劑例如檸檬酸酯醚、葡萄糖單醚、部分脂肪酸醚、低聚物聚乙二醇糖單醚、部分脂肪酸醚、低聚物聚乙二醇(PEG)、低聚物聚低聚物聚乳酸乳酸(OLA)、丙三醇來提高聚

5、乳酸的柔韌性和抗沖擊性能。丙三醇來提高聚乳酸的柔韌性和抗沖擊性能。對(duì)增塑后的聚乳酸進(jìn)行熱分析和機(jī)械性能表征研究其玻璃化轉(zhuǎn)對(duì)增塑后的聚乳酸進(jìn)行熱分析和機(jī)械性能表征研究其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度變溫度(Tg)、彈性摸量、斷裂伸長(zhǎng)率等的變化彈性摸量、斷裂伸長(zhǎng)率等的變化,從而來確從而來確定增塑劑的效能。大量研究結(jié)果顯示定增塑劑的效能。大量研究結(jié)果顯示:其中較有效的增塑劑是其中較有效的增塑劑是OLA和低分子量的和低分子量的PEG(PEG400),加入加入20%(wt)的的 8PEG400和和OLA可使得聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度由可使得聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度由原來的原來的58分別降低至分別降低至12和和18。2.2共

6、聚改性共聚改性共聚改性是目前研究最多的用來提高聚乳酸柔性和共聚改性是目前研究最多的用來提高聚乳酸柔性和彈性的方法彈性的方法,其主旨是在聚乳酸的主鏈中引入另一種分子其主旨是在聚乳酸的主鏈中引入另一種分子鏈鏈,使得使得PLLA大分子鏈的規(guī)整度和結(jié)晶度降低。目前大分子鏈的規(guī)整度和結(jié)晶度降低。目前聚乳酸的共聚改性主要可以分為以下幾個(gè)方面聚乳酸的共聚改性主要可以分為以下幾個(gè)方面:92.2.1丙交酯與乙交酯共聚聚乙交酯丙交酯與乙交酯共聚聚乙交酯(PGA)是最簡(jiǎn)是最簡(jiǎn)單的線型脂肪族聚酯單的線型脂肪族聚酯,早在早在1970年年,PGA縫合線就已以縫合線就已以“Dexon”商品化商品化,但但PGA親水性好親水性

7、好,降解太快降解太快,目前用單目前用單體乳酸或交酯與羥基乙酸或乙交酯共聚得到無定型橡膠狀韌體乳酸或交酯與羥基乙酸或乙交酯共聚得到無定型橡膠狀韌性材料性材料,其中通過調(diào)節(jié)其中通過調(diào)節(jié)LLAPGA的比例可控制材料的降解的比例可控制材料的降解速度速度,作為手術(shù)縫合線已得到臨床應(yīng)用作為手術(shù)縫合線已得到臨床應(yīng)用,其中其中L2丙交酯與乙丙交酯與乙交酯交酯GA的共聚物已商品化。的共聚物已商品化。 102.2.2聚乳酸與聚乙二醇聚乳酸與聚乙二醇(PEG)的嵌段共聚物聚乙二的嵌段共聚物聚乙二醇醇(PEG)是最簡(jiǎn)單的低聚醚大分子是最簡(jiǎn)單的低聚醚大分子,具有優(yōu)良的生物相容性具有優(yōu)良的生物相容性和血液相容性、親水性和

8、柔軟性。朱康杰等以辛酸亞錫作為和血液相容性、親水性和柔軟性。朱康杰等以辛酸亞錫作為催化劑的條件下催化劑的條件下,通過開環(huán)聚合合成了通過開環(huán)聚合合成了PLA2PEG2PLA的的三嵌段共聚物。這類嵌段共聚物具有親水的三嵌段共聚物。這類嵌段共聚物具有親水的PEG鏈段和疏水鏈段和疏水的的PLA鏈段鏈段,通過改變共聚物組成通過改變共聚物組成,可大幅度調(diào)節(jié)材料的親疏可大幅度調(diào)節(jié)材料的親疏水性能和降解融蝕速率。水性能和降解融蝕速率。11華南理工大學(xué)的葛建華等華南理工大學(xué)的葛建華等將可生物降解高分子聚乳酸與具有將可生物降解高分子聚乳酸與具有親水性鏈段的聚乙二醇共聚制得嵌段共聚物親水性鏈段的聚乙二醇共聚制得嵌段

9、共聚物,在一定反應(yīng)條在一定反應(yīng)條件下件下,使得材料的接觸角由使得材料的接觸角由46降為降為1023,顯著改善顯著改善了聚乳酸材料的親水性。了聚乳酸材料的親水性。122.2.3丙交酯與己內(nèi)酯丙交酯與己內(nèi)酯(CL)共聚合聚共聚合聚(2己內(nèi)酯己內(nèi)酯)(PCL)是一種具有良好的生物相容性和降解性的生物醫(yī)用高是一種具有良好的生物相容性和降解性的生物醫(yī)用高分子分子,其降解速度比聚乳酸慢其降解速度比聚乳酸慢,因此制備因此制備LAPCL嵌段共聚物嵌段共聚物來達(dá)到控制降解速度來達(dá)到控制降解速度,LAPCL嵌段共聚物近年來由于優(yōu)異的嵌段共聚物近年來由于優(yōu)異的生物降解和生物相容性受到廣泛的關(guān)注生物降解和生物相容性受

10、到廣泛的關(guān)注,主要用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)主要用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。域。Jeon等制備了聚等制備了聚L2丙交酯和聚丙交酯和聚(2己內(nèi)酯己內(nèi)酯)多嵌段共多嵌段共聚物聚物,進(jìn)一步改善了其加工和降解等性能。進(jìn)一步改善了其加工和降解等性能。1314152.3共混改性共混改性最普通和重要的可生物降解聚合物都是脂肪族的最普通和重要的可生物降解聚合物都是脂肪族的聚脂如聚乳酸聚脂如聚乳酸(PLA)、聚聚(2己內(nèi)酯己內(nèi)酯)(PCL)、聚氧化乙烯聚氧化乙烯(PEO)、聚羥基脂肪酸丁酯聚羥基脂肪酸丁酯(PHB)、聚乙醇酸聚乙醇酸(PGA)。然而然而,任何一種都有些短處從而任何一種都有些短處從而限制了其應(yīng)用。共混改性是另一類可以改

11、善材料的機(jī)限制了其應(yīng)用。共混改性是另一類可以改善材料的機(jī)械性能和加工性能械性能和加工性能,并且降低并且降低PLA成本的有效途徑。成本的有效途徑。共混物樣品的制備方法目前廣泛采用以下幾種方式共混物樣品的制備方法目前廣泛采用以下幾種方式:熔融共混法、溶液澆鑄成膜法熔融共混法、溶液澆鑄成膜法、溶解、溶解P沉降法、用沉降法、用水作發(fā)泡劑水作發(fā)泡劑,單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)制備發(fā)泡材料單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)制備發(fā)泡材料。16聚乳酸與另一類生物可降解高分子如由微生物合成的聚羥基脂肪酸酯聚乳酸與另一類生物可降解高分子如由微生物合成的聚羥基脂肪酸酯(PHA)、化學(xué)合成的聚化學(xué)合成的聚(2己內(nèi)酯己內(nèi)酯)(PCL)、聚

12、氧化乙烯聚氧化乙烯(PEO)、聚聚N2乙烯基吡咯烷乙烯基吡咯烷酮酮(PVP)、可溶性磷酸鈣玻璃微粒可溶性磷酸鈣玻璃微粒、葡聚糖以及天然高分子淀粉、葡聚糖以及天然高分子淀粉組成完全可組成完全可生物降解共混體系生物降解共混體系,致力于從根本上解決塑料消費(fèi)后造成的環(huán)境污染問題。另一類致力于從根本上解決塑料消費(fèi)后造成的環(huán)境污染問題。另一類,聚乳酸與非生物降解高分子如聚氨酯、聚苯乙烯聚乳酸與非生物降解高分子如聚氨酯、聚苯乙烯、聚異戊二醇接枝聚乙酸乙烯酯、聚異戊二醇接枝聚乙酸乙烯酯共聚物橡膠、對(duì)乙烯基苯酚共聚物橡膠、對(duì)乙烯基苯酚(PVPh)、聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯聚丙烯酸甲酯

13、酸甲酯(PMA)、線性低密度聚乙烯線性低密度聚乙烯(LLDPE)組成部分生物降解共混體系組成部分生物降解共混體系,這類這類體系不能從根本上解決環(huán)境污染問題。體系不能從根本上解決環(huán)境污染問題。172.4復(fù)合改性復(fù)合改性將聚乳酸與其它材料復(fù)合旨在解決聚乳酸的脆性問題將聚乳酸與其它材料復(fù)合旨在解決聚乳酸的脆性問題,達(dá)到增達(dá)到增強(qiáng)的目的強(qiáng)的目的,使其能滿足于作為骨折內(nèi)固定材料的用途。目前可以分使其能滿足于作為骨折內(nèi)固定材料的用途。目前可以分為以下幾種復(fù)合體系為以下幾種復(fù)合體系:2.4.1聚乳酸與纖維復(fù)合將聚乳酸基體與聚乳酸纖維通聚乳酸與纖維復(fù)合將聚乳酸基體與聚乳酸纖維通過纖維集束模壓成型得到聚乳酸自增

14、強(qiáng)材料過纖維集束模壓成型得到聚乳酸自增強(qiáng)材料;用碳纖維增強(qiáng)用碳纖維增強(qiáng)PLLA復(fù)合材料復(fù)合材料,其初始彎曲強(qiáng)度高達(dá)其初始彎曲強(qiáng)度高達(dá)412MPa,模量達(dá)模量達(dá)124GPa,具有具有相當(dāng)?shù)某休d能力相當(dāng)?shù)某休d能力。182.4.2聚乳酸與羥基磷灰石復(fù)合羥基磷灰石聚乳酸與羥基磷灰石復(fù)合羥基磷灰石(HAP)是人是人體骨骼的基本成分體骨骼的基本成分,與膠原蛋白和細(xì)胞緊密結(jié)合與膠原蛋白和細(xì)胞緊密結(jié)合,連接軟硬組織連接軟硬組織,并并引導(dǎo)骨的生長(zhǎng)引導(dǎo)骨的生長(zhǎng),但制成的多孔狀羥基磷灰石的力學(xué)性質(zhì)不適合用于但制成的多孔狀羥基磷灰石的力學(xué)性質(zhì)不適合用于骨移植骨移植,將羥基磷灰石加入聚乳酸的三氯甲烷溶液將羥基磷灰石加入

15、聚乳酸的三氯甲烷溶液,在真空條件下在真空條件下?lián)]發(fā)溶劑制備出的復(fù)合物相對(duì)密度增加揮發(fā)溶劑制備出的復(fù)合物相對(duì)密度增加,壓縮強(qiáng)度為壓縮強(qiáng)度為9312MPa,壓縮模量為壓縮模量為2143GPa。193聚乳酸的應(yīng)用聚乳酸的應(yīng)用3.1在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用目前可用的醫(yī)用高分子材料有聚四氟乙烯、硅油、硅目前可用的醫(yī)用高分子材料有聚四氟乙烯、硅油、硅橡膠等數(shù)十種橡膠等數(shù)十種,但是從生物醫(yī)學(xué)的角度上來看但是從生物醫(yī)學(xué)的角度上來看,這些材料還這些材料還不算理想不算理想,在使用過程中多少有些副作用在使用過程中多少有些副作用,而聚乳酸是應(yīng)運(yùn)而聚乳酸是應(yīng)運(yùn)而生的一種新型醫(yī)用高分子材料。脂肪族聚酯用于組織

16、固而生的一種新型醫(yī)用高分子材料。脂肪族聚酯用于組織固定定(如骨螺絲釘如骨螺絲釘,固定板和栓固定板和栓)、藥物傳送體系、藥物傳送體系(如擴(kuò)散控如擴(kuò)散控制制)、傷口包扎、傷口包扎(如人造皮膚如人造皮膚)以及傷口閉合以及傷口閉合20(如應(yīng)用縫合線、外科用品如應(yīng)用縫合線、外科用品)。由聚乳酸和。由聚乳酸和DL2乳酸與乙乳酸與乙醇酸的共聚物制成的骨頭螺絲釘、骨頭固定板和生物器官醇酸的共聚物制成的骨頭螺絲釘、骨頭固定板和生物器官釘已被應(yīng)用釘已被應(yīng)用,并可能在不遠(yuǎn)的將來替代金屬移植物。這些并可能在不遠(yuǎn)的將來替代金屬移植物。這些生物可再吸收產(chǎn)物比金屬移植物具幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)生物可再吸收產(chǎn)物比金屬移植物具幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):(1

17、)無應(yīng)無應(yīng)力屏蔽作用力屏蔽作用;(2)無須在手術(shù)后移除無須在手術(shù)后移除;(3)無金屬腐蝕無金屬腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)物。213.1.1藥物控制釋放體系可生物降解聚合物微球是繼脂質(zhì)體、藥物控制釋放體系可生物降解聚合物微球是繼脂質(zhì)體、乳劑、天然高分子微囊后的另一種新型藥物載體乳劑、天然高分子微囊后的另一種新型藥物載體。通過調(diào)節(jié)乳酸。通過調(diào)節(jié)乳酸和其它單體的共聚和其它單體的共聚,形成性能不同的形成性能不同的PLA類共聚物如乳酸類共聚物如乳酸2羥基羥基乙酸共聚物乙酸共聚物(PLGA)、乳酸乳酸2乙二醇共聚物乙二醇共聚物(PELA)等。聚乳等。聚乳酸酸(PLA)及其共聚物作為生物可降解高分子材料由于其優(yōu)良的及其共聚

18、物作為生物可降解高分子材料由于其優(yōu)良的生物可降解性、生物相容性被用作一些體內(nèi)穩(wěn)定性差、易變性、生物可降解性、生物相容性被用作一些體內(nèi)穩(wěn)定性差、易變性、易被消化酶降解、不易吸收以及毒副作用大的藥物控釋制劑的可易被消化酶降解、不易吸收以及毒副作用大的藥物控釋制劑的可溶蝕材料溶蝕材料,有效地拓寬了給藥途徑有效地拓寬了給藥途徑,減少給藥次數(shù)和給藥量減少給藥次數(shù)和給藥量,提高藥提高藥物的物的22生物利用度生物利用度,最大程度地減少藥物對(duì)全身特別肝、腎的毒副最大程度地減少藥物對(duì)全身特別肝、腎的毒副作用作用,因此被廣泛應(yīng)用于藥物緩釋技術(shù)。用聚乳酸及其共聚因此被廣泛應(yīng)用于藥物緩釋技術(shù)。用聚乳酸及其共聚物制得的

19、載藥微球物制得的載藥微球,在藥物的緩釋、靶向釋放及增長(zhǎng)藥效等在藥物的緩釋、靶向釋放及增長(zhǎng)藥效等方面方面,都有很好的效果。武漢利元亨藥物技術(shù)有限公司易以都有很好的效果。武漢利元亨藥物技術(shù)有限公司易以木等研制了熊果酸聚乳酸納米粒凍干粉針劑木等研制了熊果酸聚乳酸納米粒凍干粉針劑,該藥物具有肝該藥物具有肝靶向作用靶向作用,能抑制和殺滅肝癌細(xì)胞能抑制和殺滅肝癌細(xì)胞,降低降低p53、bcl22和和Toppo的表達(dá)。的表達(dá)。23把藥物包埋于高分子聚合物基質(zhì)中形成微球或微粒有多種技把藥物包埋于高分子聚合物基質(zhì)中形成微球或微粒有多種技術(shù)術(shù):凝聚法、乳液聚合法及界面聚合法、界面沉積法、乳液凝聚法、乳液聚合法及界面

20、聚合法、界面沉積法、乳液溶劑蒸發(fā)法等。其中乳液溶劑蒸發(fā)法等。其中乳液溶劑蒸發(fā)法是應(yīng)用最為普遍的一溶劑蒸發(fā)法是應(yīng)用最為普遍的一種種,對(duì)于含油性藥物微球大都采用對(duì)于含油性藥物微球大都采用OPW乳化溶劑揮發(fā)乳化溶劑揮發(fā)P抽提抽提法。制備親水性的多肽、蛋白質(zhì)、疫苗微球通常采用相分離法。制備親水性的多肽、蛋白質(zhì)、疫苗微球通常采用相分離法法和和W1POPW2復(fù)乳法溶劑揮發(fā)法。復(fù)乳法溶劑揮發(fā)法。界面沉積法也可稱界面沉積法也可稱為自發(fā)乳化為自發(fā)乳化P溶劑擴(kuò)散法溶劑擴(kuò)散法,是制備均勻的納米級(jí)微球的一種方是制備均勻的納米級(jí)微球的一種方法。法。243.1.2骨科固定和組織修復(fù)材料組織工程是通過將體外培養(yǎng)的骨科固定和

21、組織修復(fù)材料組織工程是通過將體外培養(yǎng)的高濃度組織細(xì)胞種植在生物支架內(nèi)高濃度組織細(xì)胞種植在生物支架內(nèi),形成一個(gè)生物活性的種植體形成一個(gè)生物活性的種植體,當(dāng)當(dāng)植入病變部位植入病變部位,生物材料被降解吸收時(shí)生物材料被降解吸收時(shí),新的組織或器官就形成新的組織或器官就形成,達(dá)到達(dá)到修復(fù)或重建缺損的組織或器官。其核心就是構(gòu)建種植細(xì)胞和生物材修復(fù)或重建缺損的組織或器官。其核心就是構(gòu)建種植細(xì)胞和生物材料的三維復(fù)合材料料的三維復(fù)合材料。其中骨折內(nèi)固定材料要求植入聚合物在創(chuàng)傷。其中骨折內(nèi)固定材料要求植入聚合物在創(chuàng)傷愈合過程中緩慢降解愈合過程中緩慢降解,如骨夾板、骨螺釘如骨夾板、骨螺釘;組織修復(fù)材料要求聚合物組織修

22、復(fù)材料要求聚合物在相當(dāng)時(shí)間內(nèi)緩慢降解在相當(dāng)時(shí)間內(nèi)緩慢降解,在初期或一定時(shí)間內(nèi)在材料上培養(yǎng)組織細(xì)在初期或一定時(shí)間內(nèi)在材料上培養(yǎng)組織細(xì)胞胞,使其生長(zhǎng)成組織、器官使其生長(zhǎng)成組織、器官,如軟骨、肝、血管、神經(jīng)和皮膚。聚乳如軟骨、肝、血管、神經(jīng)和皮膚。聚乳酸用作骨科固定材料其初始強(qiáng)度和承載能力已經(jīng)可以與金屬螺釘媲酸用作骨科固定材料其初始強(qiáng)度和承載能力已經(jīng)可以與金屬螺釘媲美。美。25傳統(tǒng)的骨折內(nèi)固定材料一般由不銹鋼、鈦及其合金制成傳統(tǒng)的骨折內(nèi)固定材料一般由不銹鋼、鈦及其合金制成,但其主要存在以下但其主要存在以下三方面的缺陷三方面的缺陷。早在。早在1971年年Kulkarm等首先開始進(jìn)行等首先開始進(jìn)行PLA

23、作為骨折作為骨折內(nèi)固定材料的研究工作內(nèi)固定材料的研究工作,他們制得的棒狀材料初始強(qiáng)度高達(dá)他們制得的棒狀材料初始強(qiáng)度高達(dá)4251Mpa,并并將將2mm厚的厚的PLA片用于猴踝骨試驗(yàn)片用于猴踝骨試驗(yàn)。Getter等將等將PLA制成骨板和制成骨板和骨釘應(yīng)用于狗骨折固定骨釘應(yīng)用于狗骨折固定,試驗(yàn)結(jié)果表明采用常規(guī)的注模法、壓模法制造的骨折試驗(yàn)結(jié)果表明采用常規(guī)的注模法、壓模法制造的骨折內(nèi)固定材料機(jī)械強(qiáng)度不能滿足臨床要求內(nèi)固定材料機(jī)械強(qiáng)度不能滿足臨床要求。進(jìn)入上世紀(jì)。進(jìn)入上世紀(jì)90年年代代,Bostman和和Claes等等用用PLLA作骨折內(nèi)固定材料進(jìn)行臨床試驗(yàn)獲作骨折內(nèi)固定材料進(jìn)行臨床試驗(yàn)獲得滿意結(jié)果得滿

24、意結(jié)果,但在后期由于緩慢降解出現(xiàn)但在后期由于緩慢降解出現(xiàn)“遲發(fā)性異物反應(yīng)遲發(fā)性異物反應(yīng)”導(dǎo)致無菌性炎癥導(dǎo)致無菌性炎癥并發(fā)癥并發(fā)癥,于是生物相容性更好的于是生物相容性更好的PDLLA再次引起人們的興趣再次引起人們的興趣,Rohman等制成了以聚等制成了以聚DL2丙交酯丙交酯P聚甲基丙烯酸甲酯為基材半互穿網(wǎng)絡(luò)聚甲基丙烯酸甲酯為基材半互穿網(wǎng)絡(luò),可作為可調(diào)可作為可調(diào)孔徑大小的多孔網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū)體孔徑大小的多孔網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū)體。26目前目前,PLA材料作為骨科內(nèi)固定材料的不足之處有以下幾方材料作為骨科內(nèi)固定材料的不足之處有以下幾方面面:(1)不具有骨傳導(dǎo)性不具有骨傳導(dǎo)性,修復(fù)骨缺損的速度很慢修復(fù)骨缺損的速度很慢

25、,對(duì)于較大對(duì)于較大的骨質(zhì)缺損的骨質(zhì)缺損,難以達(dá)到完全骨修復(fù)難以達(dá)到完全骨修復(fù);(2)材料機(jī)械強(qiáng)度還不足材料機(jī)械強(qiáng)度還不足以能作為承力部位的骨折內(nèi)固定材料以能作為承力部位的骨折內(nèi)固定材料;(3)其早期生物降解其早期生物降解速度較快速度較快,以至于無法保證滿足在新的骨組織生長(zhǎng)出來之前力以至于無法保證滿足在新的骨組織生長(zhǎng)出來之前力學(xué)性能要求學(xué)性能要求,中期的降解速度又太慢中期的降解速度又太慢,使得在新的骨組織生長(zhǎng)出使得在新的骨組織生長(zhǎng)出來之后仍有殘余物留在體內(nèi)導(dǎo)致并發(fā)癥來之后仍有殘余物留在體內(nèi)導(dǎo)致并發(fā)癥;(4)日學(xué)者日學(xué)者1995年曾報(bào)道年曾報(bào)道PLA具有致癌作用具有致癌作用,且其實(shí)驗(yàn)發(fā)生率高達(dá)且其

26、實(shí)驗(yàn)發(fā)生率高達(dá)44%,但也有學(xué)者質(zhì)疑其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)但也有學(xué)者質(zhì)疑其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),故此問題有待于長(zhǎng)期觀故此問題有待于長(zhǎng)期觀察。察。 27283.1.3外科縫合線外科縫合線長(zhǎng)期以來長(zhǎng)期以來,外科用可吸收手術(shù)縫合線外科用可吸收手術(shù)縫合線主要是羊腸線和近期發(fā)展起來的主要是羊腸線和近期發(fā)展起來的PGA手術(shù)縫合線手術(shù)縫合線,盡管這兩種縫盡管這兩種縫合線廣泛應(yīng)用于外科手術(shù)合線廣泛應(yīng)用于外科手術(shù),但在縫合和打結(jié)時(shí)都比較困難但在縫合和打結(jié)時(shí)都比較困難,羊腸線羊腸線易產(chǎn)生抗體反應(yīng)易產(chǎn)生抗體反應(yīng),在被人體吸收過程中強(qiáng)度下降過快在被人體吸收過程中強(qiáng)度下降過快;PGA線對(duì)線對(duì)細(xì)菌抵抗能力差細(xì)菌抵抗能力差,在空氣中易分解。而聚乳

27、酸及其共聚物縫合線柔在空氣中易分解。而聚乳酸及其共聚物縫合線柔軟性好、易染色軟性好、易染色,縫合和打結(jié)比較方便。另外縫合和打結(jié)比較方便。另外,該類聚合物還具有該類聚合物還具有生物相容性好、改變共聚物組成可控制吸收周期的特點(diǎn)生物相容性好、改變共聚物組成可控制吸收周期的特點(diǎn),用乙交酯用乙交酯和丙交酯合成的手術(shù)縫線已成功地應(yīng)用于臨床治療。和丙交酯合成的手術(shù)縫線已成功地應(yīng)用于臨床治療。29由于縫合線的機(jī)械強(qiáng)度要求由于縫合線的機(jī)械強(qiáng)度要求,通常用高分子量通常用高分子量PLA經(jīng)經(jīng)熔融或溶液紡絲制成外科縫線。大量研究考察了聚合條件熔融或溶液紡絲制成外科縫線。大量研究考察了聚合條件對(duì)對(duì)PLA分子量以及干紡、濕

28、紡及拉伸條件等對(duì)縫線結(jié)晶分子量以及干紡、濕紡及拉伸條件等對(duì)縫線結(jié)晶度、抗張強(qiáng)度的影響度、抗張強(qiáng)度的影響,Suesat等考察了紡絲參數(shù)對(duì)纖等考察了紡絲參數(shù)對(duì)纖維拉伸性能和結(jié)構(gòu)的影響。為提高縫合線的柔韌性維拉伸性能和結(jié)構(gòu)的影響。為提高縫合線的柔韌性,在聚在聚合物中加入限量的增塑劑合物中加入限量的增塑劑,如骨膠原如骨膠原,低分子量的低分子量的PLA,各各種無機(jī)鹽類等種無機(jī)鹽類等,使得縫合線更加柔韌。當(dāng)使得縫合線更加柔韌。當(dāng)PLA纖維用作纖維用作外科縫線時(shí)外科縫線時(shí),局部炎癥及異物排斥反應(yīng)會(huì)隨時(shí)間而消失。局部炎癥及異物排斥反應(yīng)會(huì)隨時(shí)間而消失。 303.1.4眼科植入材料視網(wǎng)膜脫離是嚴(yán)重致盲性的眼病眼科

29、植入材料視網(wǎng)膜脫離是嚴(yán)重致盲性的眼病,通常是通過手術(shù)通常是通過手術(shù),在眼鞏膜表面植入填充物在眼鞏膜表面植入填充物,并結(jié)合激光、冷凍并結(jié)合激光、冷凍等醫(yī)學(xué)手段使裂孔愈合。目前等醫(yī)學(xué)手段使裂孔愈合。目前,這種填充物通常采用硅橡膠或這種填充物通常采用硅橡膠或硅膠海綿制成硅膠海綿制成,由于這兩種物質(zhì)是生物不可降解材料由于這兩種物質(zhì)是生物不可降解材料,常引起不常引起不同程度的異物反應(yīng)同程度的異物反應(yīng),而聚乳酸即可解決這個(gè)問題。武漢大學(xué)卓而聚乳酸即可解決這個(gè)問題。武漢大學(xué)卓仁禧等采用溶劑揮發(fā)法將聚乳酸制成厚度為仁禧等采用溶劑揮發(fā)法將聚乳酸制成厚度為1mm左右的膜左右的膜片片,將膜片植入家兔眼部的鞏膜表面將

30、膜片植入家兔眼部的鞏膜表面,通過通過B超測(cè)試膜片所頂超測(cè)試膜片所頂起的鞏膜嵴高度來觀察其體內(nèi)降解性能。結(jié)果表明聚乳酸膜起的鞏膜嵴高度來觀察其體內(nèi)降解性能。結(jié)果表明聚乳酸膜片在組織中既有一定的降解性片在組織中既有一定的降解性,又符合視網(wǎng)膜脫離修復(fù)手術(shù)對(duì)又符合視網(wǎng)膜脫離修復(fù)手術(shù)對(duì)鞏膜嵴維持時(shí)間的要求鞏膜嵴維持時(shí)間的要求,是一種理想的填充材料是一種理想的填充材料。 313.2PLA在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用PLA在紡織領(lǐng)域的研究應(yīng)用開發(fā)是最近在紡織領(lǐng)域的研究應(yīng)用開發(fā)是最近10年左右開始年左右開始的。聚乳酸可用紡粘法或熔噴法直接制成非織造布的。聚乳酸可用紡粘法或熔噴法直接制成非織造布,也可先紡也可先紡制成短纖維制成短纖維,再經(jīng)干法或濕法成網(wǎng)制得非織造布。聚乳酸非織再經(jīng)干法或濕法成網(wǎng)制得非織造布。聚乳酸非織造布用于農(nóng)業(yè)、園藝方面造布用于農(nóng)業(yè)、園藝方面,可用作種子培植、育秧、防霜及除可用作種子培植、育秧、防霜及除草用布等草用布等;在醫(yī)療衛(wèi)生方面在醫(yī)療衛(wèi)生方面,可用作手術(shù)衣、手術(shù)覆蓋布、口罩可用作手術(shù)衣、手術(shù)覆蓋布、口罩等等,也可用作尿布、婦女衛(wèi)生巾的面料及其他生理衛(wèi)生用品也可用作尿布、婦女衛(wèi)生巾的面料及其他生理衛(wèi)生用品;在在生活用品方面生活用品方面,可用作衣料、擦