聚乳酸的改性及应用性能研究

发布时间：2017-06-25 08:02

  本文关键词：聚乳酸的改性及应用性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：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。
【关键词】：聚（L-乳酸） 乙二胺 胶原蛋白 微球 胰蛋白酶 缓释
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ460.1
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 聚乳酸合成的研究11-12
• 1.1.1 直接缩聚法11
• 1.1.2 间接聚合的方法11-12
• 1.2 聚乳酸改性的研究12-16
• 1.2.1 化学改性12-14
• 1.2.2 物理改性14-15
• 1.2.3 复合改性15-16
• 1.3 聚乳酸在医学方面的用处16-17
• 1.3.1 药物释放材料16
• 1.3.2 骨折固定材料16
• 1.3.3 外科手术缝合16-17
• 1.4 胶原蛋白的研究17-20
• 1.4.1 胶原蛋白的概述17
• 1.4.2 胶原蛋白改性的研究17-19
• 1.4.3 胶原蛋白的应用19-20
• 1.5 本文的主要工作及意义20-21
• 第2章 乙二胺改性聚乳酸（EPLA）的方法21-29
• 2.1 前言21-23
• 2.2 实验部分23-25
• 2.2.1 实验仪器23
• 2.2.2 实验原料23-24
• 2.2.3 EPLA 的制备方法24
• 2.2.4 测试与表征24-25
• 2.3 结果与分析25-27
• 2.3.1 红外光谱图分析（FTIR）25-26
• 2.3.2 EPLA 的核磁共振 1H-NMR 谱图分析26-27
• 2.3.3 元素分析（接枝率的测定）27
• 2.4 本章小结27-29
• 第3章 胶原蛋白改性聚乳酸（CPLA）的方法29-39
• 3.1 引言29-30
• 3.2 实验的原理30-31
• 3.3 实验部分31-35
• 3.3.1 实验仪器31-32
• 3.3.2 实验原料32-33
• 3.3.3 胶原改性聚乳酸的制备（EPLA）33
• 3.3.4 测试与表征33-35
• 3.4 结果与分析35-37
• 3.4.1 红外光谱图分析（FTIR）35-36
• 3.4.2 胶原蛋白的荧光分析36
• 3.4.3 CPLA 中胶原蛋白的接枝率36-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第4章 改性聚乳酸（CPLA/EPLA）的性能研究39-47
• 4.1 前言39-40
• 4.2 实验部分40-42
• 4.2.1 实验仪器40-41
• 4.2.2 实验原料41
• 4.2.3 材料吸水率测定方法41-42
• 4.2.4 降解性的测定方法42
• 4.3 结果与分析42-45
• 4.3.1 吸水率的测定42-43
• 4.3.2 降解性测定43-45
• 4.4 本章小结45-47
• 第5章 载胰蛋白酶微球的制备方法47-63
• 5.1 前言47
• 5.2 实验部分47-51
• 5.2.1 实验仪器47-48
• 5.2.2 实验原料48-49
• 5.2.3 胰蛋白酶微球的制备方法49
• 5.2.4 正交试验49-50
• 5.2.5 胰蛋白酶微球的颗粒分布和形貌分析50
• 5.2.6 测定微球的载药能力、包封率50-51
• 5.2.7 对胰蛋白酶微球进行缓释性能测定51
• 5.3 结果与讨论51-60
• 5.3.1 正交实验的结果与分析51-53
• 5.3.2 胰蛋白酶微球的分析53-55
• 5.3.3 胰蛋白酶微球的包封率、载能力大小测定55-58
• 5.3.4 载胰蛋白酶微球的缓释实验58-60
• 5.4 本章小结60-63
• 第6章 总结63-67
• 6.1 结论63-64
• 6.2 创新点64
• 6.3 后续工作64-67
• 参考文献67-75
• 致谢75-77
• 在学期间主要科研成果77

【参考文献】

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本文编号：481314