組織工程用聚乳酸系生物可降解高分子材料修飾研究報告進展

組織工程用聚乳酸系生物可降解高分子材料修飾爭論進展姚芳蓮孟繼紅毛君淑#姚康德#300072)(PLA)和聚羥基乙酸(PGA)及它們的共聚物(PLG)為爭論得最多的FDA(scaffold)和細胞構建構造物。此大乳酸系聚合物在組織工程中的應用，對其與細胞親和力的改進是一關鍵問/疏水性及電荷、將細胞粘連因子和細胞增殖因子等生物活性因子固定于材料外表等，對乳酸類聚酯的外表修飾難于奏效?；谖锢砦降男揎椃椒ㄊ怯煞兜氯A力維持吸附分子與基材間的作用，所以結合力弱，被結合分子易脫落，影響材料的長期使用性能，不能滿足應用需要。因而，尋求聚乳酸系聚合物適宜的修飾技術，包括用嵌段或接枝聚合方法對其化學構造進展本體修飾、外表修飾或復合改性，從而改善聚乳酸基生物降解材料對目標細胞的親和性，使其在組織工程相關應用中發(fā)揮作用具有重要意義。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。4嵌段共聚物 蛋白細胞粘連微區(qū)為精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)二肽，它可由含側鏈羧基的乳酸和蘋果酸的共聚物而固定化。天冬氨酸與芐醇4

70CL-天冬氨酸芐酯，將其在硫酸水溶液222

反響得L-蘋果酸芐酯(2)，它與溴代乙酰氯在三乙胺存在下，于醚L-溴乙酰芐基蘋果酸酯(3)，NaHCO3

反響則得其環(huán)狀二聚體(BMD)(4L-丙交酯(L-LAC)在己酸亞錫催化下于160C10%，31,700。以二(ECF)RGD6.3μgRGD/1mgPMLA1.0×105NIH3T3D-MEM37C下5%CO2

氣氛中培育1h,細胞培育后的薄膜用戊二1%，7.29g修飾，利于細胞粘連因子、細胞分化誘導因子和增殖因子固定化。備聚(乳酸-共-賴氨酸)，其賴氨酸殘基側鏈上的氨基可作為生物活性因子如RGDHubbell[3-4]130C的聚乳酸(GL3)，再用丙烯酰氯將其轉變成三臂的丙烯酸化乳酸齊聚物(GL3-AC2，2-二甲氧基-2-BDMK)為光敏劑，它和端(PEG-AC)在紫外光輻照下進展共聚合，在皮氏(Petri)培育皿上形成GL3-PEG網(wǎng)絡薄膜。動態(tài)接觸角與吸水率測定結果說明，水溶性PEGPEG位點，此類生物降解網(wǎng)絡適用于組織工程支架[4]。聚乳酸及其嵌段共聚物大都以辛酸亞錫催化相應交酯等開環(huán)聚合而制備，在所合成聚合物中會殘留少量催化劑錫，需將其適當處理，以免影響材料承受脂肪酶催化開環(huán)聚合反響，制備多臂聚(丙交酯-共-己內(nèi)酯)。為此，以多官能基的1-乙基吡喃葡萄糖苷作引發(fā)劑由脂肪酶催化1-乙基-6-寡(-CL)吡喃葡萄糖苷大單體(EGP)，PS-30-羥基的區(qū)域選擇性保護?；错?，最終再利用糖核[(PLA)(PCL),EPG]，所得產(chǎn)物是圍繞糖核構建的空間規(guī)章的多臂混雜嵌3PLA31078g/mol,PCL1270g/mol。

L,L-丙交酯開環(huán)共聚合，脫保護基后，用丙烯酰氯作用制備相應含丙烯酸酯側鏈的聚合物，它與聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)等紫外185%，可作為細胞培育與包囊基材，分子鏈中引入酰胺基可增加其與細胞的相互作用。[7]D-L,L-丙交酯在辛酸亞錫催化下，120C、6h開環(huán)聚合，合成無規(guī)聚合物，其中PLA7.9×104。Chu[8]承受葡聚糖衍生物和外消旋聚乳酸衍生物制備生物降解水凝位點能將生物活性配體修飾，這對組織工程甚為有效。聚-羥基酸是一類可生物降解的脂肪族聚酯，特別是聚L-乳酸及其共聚物，它們已廣泛用做生物材料如藥物釋放載體、組織工程支架及外科縫合線等。但其臨床應用因高疏水性及結晶性而在有些場合受到限制，改善這一缺點的一個有效方法是通過嵌段共聚將柔性連段段引入此類聚合物中。PEG或PPG因其分子鏈的柔順性及其特有的親水性而成為常常選用的物質。Kimura[9]以L-丙交酯與遙爪聚醚，如聚(氧化丙烯-共-氧化乙烯)(Pluronic)共聚，所得該共聚物能熔融紡絲成柔性單絲，其力學性能良好。PluronicPLA-co-PEG點為分子量和組成的掌握。Yasugi[10]L-丙交酯與氧化乙烯共聚制PLLA-則用擴鏈法合成類似聚合物，這涉及乳酸齊聚物PEGKimuura[12]PN-684.8×105～6.8×105,拉40MPa906MPa,240%。聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。聚乳酸接枝聚合物 其構造類似于糖胺聚糖，為無毒的生物可降解堿性粘多糖，它的生物兼容性良好，能對細胞調(diào)控起重要作用，并有骨傳導性。Albertsson等[13-15]利用自催化反響將D,L-乳酸接枝于殼聚糖上，制得pH敏感水凝膠。它的溶脹過程因引入適量乳酸形成的疏水性側鏈得以掌握。他們進一步用乙醇酸(GA)及乳酸構建響應性水凝膠。疏水性側鏈可聚攏導致物理交聯(lián)，殼聚糖結晶度會降低，這類材料可望用做生物材料。

等離子體處理，再暴露在空氣中產(chǎn)生過氧化2 2 2氫，它能引發(fā)接枝反響。殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。外表修飾 質組成物可對細胞行為實施掌握，而合成高分子材料基質則缺乏此類生物化學和生物物理調(diào)控作用，因而可使膠原及細胞分泌的纖連蛋白在合成高分子材料如聚(丙交酯-乙交酯)上吸附。修飾外表變性膠原和纖維狀纖連蛋白能與細胞(角質形成細胞)膜上相應的細胞粘連受體產(chǎn)生特異性相互作用(參見圖1)，激活細胞在PLGA外表上的遷移[16]。圖1外表吸附膠原-纖連蛋白對細胞遷移的協(xié)同效應釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。圖2明膠固定化PLLA薄膜的細胞粘連3PLA基復合材料的應力-應變曲線數(shù)目與明膠固定化量的關系木村良晴等[17]60C入羧基，利用二環(huán)己基碳二亞胺作為縮合劑，可使RGD在PLA薄膜外表固定。它的固定化量與羧基引入量親熱相關。RGDPLADCCPLAIP=4.96)、明膠固定化量和鼠成細胞可望以其為根底，開發(fā)能促進細胞增殖、遷移、分化、脫分化及組織重建的外表修飾技術。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。復合材料 質組成物如膠原和聚乳酸等均已作為組織工程支架材料，但前者力學強度較差(圖3)，而后者生物信息缺乏。Dunn等[18]將膠原纖維與聚乳酸構建復合材料的拉伸強度與模量可兩倍于其組成物。將其用于兔前十字形韌帶(ACL)重建爭論已確認其適用性。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。展望 對生命科學的青睞，組織工程學的進展也呈現(xiàn)出日月異的趨勢。選取適宜的材料作為支架，移植上各種器官、組織的生長細胞，使其形成自然組織，有關這方面的爭論日趨廣泛。而將乳酸系生物降解性聚合物作為支撐材料，在組織工程上的應用已有大量報道。但由于聚乳酸本身疏水性強，側鏈上又缺乏反響位點，因而影響其與細胞的相互作用，使其在這方面的應用受到肯定的限制。而通常所用的調(diào)整材料外表親水/疏水性、電荷分布及物理修飾等方面對其進展改性，又難以到達目的。因而有關聚乳酸系聚合物的有效外表修飾爭論有很大的進展?jié)摿?。廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。6參考文獻[1] 山岡哲二，木村良晴. 高分子加工, 1998, 47:338-345.Barrera D A, Zylstra E, Lansbury P T et al. Macrolmol., 1995, 28:425-432.Han D K, Hubbell J A. Macromol., 1996, 29:5233-5235.Han D K, Hubblell J A. Macromol., 1997, 30:6077-6083.Deng F, Bisht K S, Gross R A ea al. Macromol., 1999, 32:5159-5161.[6] John G, Morita M. Macromol., 1999, 32:1853-1858.[7]ChenX,GrossRA.Macromol.,1999,32:308.[8]BrennanMB.Chem.Eng.News,1999,77(36):33-36.Kimura Y, Matasuzaki Y, Yamane H et al. Polymer, 1989, 30(7):1342-1349.YasugiK,NagasakiY,KatoMetal.J. ControlledRelease,1999, 62(1-2):89-100.Penco M, Ranucci E, Ferruti P. Polymer International, 1998, 46(3):203-216.YamaokaT,TakahashiY,OhtaTetal.J.Polym.Sci.,PartA:Polym.Chem.,1999,37:1513-1521.[13]QuX,AlbertssonAWA.J.Appl. Polym. Sci.,1999,74:3186-3192.[14]QuX,AlbertssonAWA.J.Appl. Polym. Sci.,1999,74:3193-3202.[15]QuX,AlbertssonAWA.Polym. Preps.,1999,40(2):253-254.[16]