聚乳酸／羟基磷灰石复合材料的研究Ⅲ．聚（D,L—乳酸）／羟基磷灰石复合材料的体外降解行为

将取向模压增强的聚（D,L－乳酸）／羟基磷灰石（PDLLA／HA）复合物圆棒（φ=3.2mm）在27℃的生理盐水中进行降解试验,考察了PDLLA的相对分子质量、水解液的pH值和棒材的力学性能随降解时间的变化,结果显示HA对PDLLA的降解有较大抑制作用,圆棒的力学强度保持时间比纯PDLLA棒长,SEM观察表明,纯PLA材料的“双态降解”（bimodel degradation)现象在PDLLA／HA复合材料中同样出现,复合物中PDLLA的降解符合一级反应动力学,但它们的降解速率常数明显小于纯PDLLA。     

β-TCP/PLLA复合材料的制备与降解性能

采用溶液共混法制备不同β-磷酸三钙（β-tricalcium phasphate,β-TCP）质量分数的复合材料,并将纯聚左旋乳酸（PLLA）和复合材料置于模拟体液中降解3个月,用万能材料试验机测试纯PLLA和复合材料的弯曲强度、拉伸强度和弯曲模量,用扫描电子显微镜（SEM）观察其断面形貌.结果表明：少量β-TCP的加入可以使复合材料弯曲强度和拉伸强度增大,随着β-TCP的进一步加入,复合材料的弯曲强度和拉伸强度均减小,而复合材料的弯曲模量随着β-TCP的加入逐渐增大;降解后不同β-TCP含量的复合材料的弯曲强度均有所降低,但降幅不同,所有复合材料在前6周弯曲强度衰减较快,第6~12周强度衰减趋缓;纯PLLA体外降解时,弯曲强度衰减明显快于β-TCP/PLLA复合材料;第12周时复合材料的弯曲强度仍有17.8~32.4 MPa,高于松质骨的（11.5±2.1）MPa,满足松质骨骨折内固定器的要求.     

立构共聚聚乳酸/纳米β-磷酸三钙复合材料制备可吸收双层椎间融合器及其降解性能

利用纳米β-磷酸三钙/聚乳酸(β-TCP/PLA92)复合材料制备内外双层结构的颈椎椎间融合器.考察了β-TCP重量百分数为10%,30%和60%的外支架复合材料在磷酸盐缓冲溶液中的降解行为、机械性能和热力学性质.结果表明,体外降解30周,降解液的pH>6.9,材料失重率<1.1%,外观形态完好;PLA分子量下降50%以上,复合材料机械性能明显下降,但10%和60%TCP的复合材料抗压强度均大于50 MPa,满足椎间融合器的临床应用要求.10%TCP的复合材料降解过程中,PLA发生了明显的结晶,而其余材料则不明显,说明β-TCP的存在不利于PLA结晶.乳液相分离/粒子沥滤法制得了大孔235～435μm和小孔1～10μm并存的复合孔结构的内层支架.为新型生物可降解颈椎融合器的研制提供了依据.     

等通道转角挤压（ECAE）对聚（D，L-）乳酸弯曲性能的研究

采用等通道转角挤压技术对聚(D,L-)乳酸(PDLLA)进行塑性变形.与压制成型工艺比较,ECAE对样品的弯曲性能有明显影响.随着转角挤压温度的提高,聚(D,L-)乳酸材料的弯曲强度逐渐增大,当温度为75℃时,其弯曲强度σ_b达到最大值164 MPa.聚(D,L-)乳酸等通道转角挤压后,断裂机理由脆性断裂转变为韧性断裂,形成韧性断裂断口形貌.     

电纺聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合物纳米纤维膜

利用静电纺丝法制备了生物可吸收聚-L-乳酸(PLLA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合物纳米纤维膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段研究了复合物纳米纤维膜的结构和形态,详细探讨电纺工艺条件对制备PLLA/β-TCP复合物纳米纤维的形态影响.通过拉伸力学测试、噻唑蓝比色法(MTT)对复合物纳米纤维膜的力学性能和体外细胞相容性作了进一步研究.结果表明,PLLA/β-TCP复合物纳米纤维的几何结构与电纺条件有关,随着聚合物溶液浓度增加、溶液流速增大,纤维直径有不同程度的增大;复合物纳米纤维膜的拉伸强度和杨氏模量随β-TCP的含量增加而下降;复合物纳米纤维膜对L-929细胞系无细胞毒性,显示良好的细胞相容性.     

聚富马酸丙二醇酯（硫酸钙β-磷酸三钙）生物复合材料的体外降解研究

研究了聚富马酸丙二醇酯/(硫酸钙/β-磷酸三钙) (PPF/(CaSO4/β-TCP))生物复合材料降解过程中,PPF分子量、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)与PPF比例和CaSO4与β-TCP摩尔比对复合材料失重、吸水率、溶胀度、抗压强度和模量的影响.复合材料的失重、吸水率和溶胀度随着PPF分子量的增加或NVP/PPF比例、CaSO4/β-TCP摩尔比的降低而降低.降解前后的压缩强度和压缩模量随着NVP/PPF 比例和CaSO4/β-TCP摩尔比的降低而升高.降解42 d后,最大失重、吸水率和溶胀度分别达14.7%、57.0%和36.3%;通过42 d的降解,所有试样的抗压模量在57.0~712 MPa,最大抗压强度在3.1~20.6 MPa,屈服强度在0.15~34.0 MPa.通过SEM分析,观察到了PPF/(CaSO4/β-TCP) 复合材料的原位成孔现象.     

α-硅酸钙和β-硅酸钙的体外体内降解性研究

研究α-CS和β-CS多孔硅酸钙生物陶瓷的体内、体外降解性能,并与β-磷酸三钙(β-TCP)多孔生物陶瓷比较.多孔生物陶瓷由添加造孔剂和高温烧结工艺制备得到.体外实验:将陶瓷样品在三羟甲基胺基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲溶液中浸泡1、3和7天后,通过测量材料的失重率来评价材料的降解性;体内实验:在新西兰大耳白兔股骨髁骨缺损处植入人工骨陶瓷,于术后第1周、4周、8周和12周收集标本,进行组织学观察并计算残余材料的面积百分比,分析材料的体内降解性能.体外降解性实验结果显示,三种材料的降解率β-CS>α-CS＞β-TCP.β-CS和α-CS间无统计学差异(P＞0.05),各时间点两种材料均与β-TCP有统计学差异(P＜0.05).体内降解性实验结果显示,三种材料随时间延长都表现出降解,降解率β-CS＞α-CS>β-TCP,但是统计学结果显示没有差异(P＞0.05).β-CS和α-CS多孔生物活性陶瓷的降解性均明显优于β-TCP多孔生物陶瓷.研究结果显示β-CS和α-CS多孔生物陶瓷均有望作为硬组织修复和骨组织工程支架材料使用.     

组织工程用β-磷酸三钙/聚乳酸支架材料性能评价

研究了β-磷酸三钙／聚乳酸（PLLA）叠层复合支架在体外37℃生理盐水中降解过程，结果表明复合材料的孔径为100－400μm、孔率在60％－70％以上；复合材料的降解环境酸度维持在近中性，而纯聚乳酸为3．0左右；复合材料失重百分离介于纯聚乳酸和β－磷酸三钙之间，在16周内达20％；随降解时间延长，复合材料力学强度下降、聚乳酸相对分子质量减小；降解过程中Ca^2 浓度在12周达最大，为0．002mol/L。证实该材料理化特性适合于骨组织工程支架材料的要求。     

3D打印PLLA/HA复合组织工程骨支架及性能表征

为了解决羟基磷灰石(HA)骨支架降解难的问题,本研究通过在HA骨支架中加入具有良好降解性能的聚左旋乳酸(PLLA)来调节其降解速度.采用3D打印挤出成型设备制备出PLLA/HA复合多孔骨支架,探究不同PLLA质量分数下复合组织工程骨支架抗压强度、亲水性、降解率以及细胞毒性的变化.实验结果表明:五组不同材料配比的复合骨支...     

D,L-乳酸的立构选择性聚合

为了制备高光学活性的聚乳酸,以D,L-乳酸为原料,熔融缩聚合成聚乳酸.采用旋光度法、红外光谱、差示扫描量热法、凝胶渗透色谱和核磁共振等方法研究了聚乳酸的结构和性能.结果表明:锡粉催化与自催化的D,L-乳酸聚合均可以得到较低分子质量、消旋的聚D,L-乳酸.SnCl2对甲苯磺酸与SnCl2/邻甲苯磺酸两个催化体系都具有立构选择性,可以催化D,L-乳酸聚合制备L-构型的聚乳酸.立构选择性聚合所得的聚乳酸具有较高相对分子质量(Mr>20000)、窄分布(分布指数1.1)、较高光学活性(比旋光度-109,光学纯度70.5%)和熔点(112℃).     

改进的溶液纺丝法制备聚乳酸纤维及其模压成型

用聚（L-乳酸）溶液纺丝制得聚（L-乳酸）纤维,干燥后进行加热取向模压,制得试样;研究压制压力和压制温度对聚乳酸材料抗弯强度及其最终相对分子质量的影响.结果表明：在用改进的溶液纺丝法制备聚乳酸纤维时,聚乳酸的提纯和纤维制备同时完成,制得的聚乳酸纤维呈扁平状,具有多孔结构.185℃时,随着压制压力的增加,聚（L-乳酸）材料的抗弯强度先增大后减小,当压制压力为110 MPa时,其抗弯强度达到最大（256.1 MPa）;当压制压力为110 MPa时,聚（L-乳酸）材料的抗弯强度随着压制温度的升高先增大后减小,在180℃时达到238.8 MPa,抗弯试样断口处可观察到形成的球晶;随着压制压力和压制温度的增加,聚（L-乳酸）的相对分子质量下降.纤维模压聚（L-乳酸）的最佳工艺条件是：压制温度为185℃,压制压力为110 MPa,所得材料的抗弯强度为256.1 MPa.     

聚乳酸/壳聚糖互穿网络薄膜的合成及药物释放

利用丙烯酰化的低分子质量聚乳酸和壳聚糖形成互穿网络(IPN)结构的薄膜.实验显示改变壳聚糖与聚乳酸比例及聚乳酸分子质量,能调控薄膜的溶胀速率和降解行为.以人血清蛋白作为模型药物,初步表明此类材料可以用做药物释放载体.可见聚乳酸/壳聚糖IPN薄膜具有pH敏感性和两亲性,有望应用于蛋白类药物的控制释放.     

聚(D,L-乳酸)微球的制备与释药性能研究

以溶液缩聚法制得的聚(D,L-乳酸)(PDLLA)为载体材料,聚乙烯醇为乳化剂,二氯甲烷为溶剂,采用乳化-溶剂挥发法制备了PDLLA微球和PDLLA/吡虫啉、PDLLA/啶虫脒载药缓释微球。考察了油相PDLLA用量、水相聚乙烯醇用量以及水油相体积比对微球粒径的影响,并采用紫外分光光度法探讨了PDLLA/吡虫啉、PDLLA/啶虫脒缓释微球的释药性能。结果表明,工艺条件对微球粒径有显著影响,当PDLLA用量为8%(质量分数),聚乙烯醇用量1%(质量分数),水油相体积比2∶1时,可得光滑完整的微球。     

聚乳酸及其共聚物的制备和降解性能

以D,L-丙交酯和聚乙二醇为原料,在催化剂辛酸亚锡作用下常压氮气保护制备了聚乳酸及其聚乙二醇改性聚乳酸.考察了聚合温度、辛酸亚锡用量对聚乳酸相对分子质量的影响及聚合物在不同降解介质中和不同相对分子质量聚合物的降解规律,并用IR,¹H-NMR,GPC对聚乳酸及其共聚物进行了表征.结果表明,当单体和辛酸亚锡的摩尔比为5 000、聚合温度在160 ℃时,常压聚合5 h即可得到适合作药物控释载体且黏均相对分子质量为6.3×10⁴的聚乳酸;聚乳酸在去离子水、0.01 mol/L盐酸溶液、pH=7.4磷酸盐缓冲液、0.01 mol/L氢氧化钠溶液4种降解介质中,在碱液中的降解速率最快;相对分子质量较小的聚乳酸降解较快,且聚乙二醇改性的聚乳酸比聚乳酸降解快.     

交联改性PBS材料降解性能研究

借助对交联改性聚丁二酸丁二醇酯(PBS)材料的水蒸气透过量测试、失重率测试、力学性能测试和电镜扫描等,研究了该材料的透水性能、降解性能和力学性能。结果表明,聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)的加入提高了交联改性PBS材料的断裂伸长率,降低了材料的拉伸强度、透水性能和降解性能;聚乳酸(PLA)可以提高该材料的拉伸强度和断裂伸长率,并提高PBS/PBAT材料的降解性能。通过聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)改性提高了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)在可降解农膜上的应用。     

壳聚糖-L-乳酸复合不对称膜的制备与表征

对不使用任何化学引发剂在真空下使壳聚糖与L-乳酸接枝共聚进行研究,结合真空冷冻干燥工艺制备一种用于周围神经再生的复合不对称膜材料。用全反射傅里叶红外光谱、扫描电镜、差示扫描量热分析仪等进行表征。研究复合不对称膜在磷酸缓冲溶液(pH=7.4)中的溶胀性能并对其力学性能进行测定。研究结果表明:复合不对称膜具有较好的接枝效果;具有内层致密,外层疏松、排列整齐的多孔结构,孔径约100μm;复合不对称膜的玻璃转变温度为192.982℃;溶涨率为接枝前的1/2到1/6;复合不对称膜的力学性能随L-乳酸与壳聚糖的质量比变化而变化,拉伸强度、弹性模量及断裂伸长率等先升后降,当L-乳酸与壳聚糖的质量比为2时,具有最大值。     

布洛芬自可降解磷酸钙中释放行为的研究

为调控布洛芬自药物载体——磷酸钙中的释放行为,先采用水热合成法制备得到含布洛芬的磷酸钙(CaP-IBU),再在合成时加入聚乙烯醇(PVA)制备高分散度颗粒(CaP-PVA),最后通过Pechini方法沉积磷酸八钙层后制备得到复合颗粒(CaP-OCP).PVA的加入和Pechini工艺过程对溶液磷酸钙的结晶行为产生影响,进而所制备得到磷酸钙颗粒的物相和形貌有显著的不同.在磷缓冲液(pH=7.2~7.4)和lysosome-like缓冲液(pH=4.7)中,布洛芬自复合颗粒中释放行为和载体的降解性能对颗粒的结构和溶液pH值敏感,这与布洛芬分子与磷酸钙颗粒的作用机制及颗粒多层次结构敏感于布洛芬的扩散机制有关.     

液相沉淀法制备β-磷酸三钙

以(NH4)2HPO4和Ca(NO3)2.4 H2O为原料,液相液相沉淀法制得磷酸钙盐的混合粉体.混合粉体高温煅烧处理后制得β-磷酸三钙(β-TCP)粉体.化学分析法分析了混合粉体的钙磷比,对β-TCP粉体进行了X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)分析.结果表明,共沉淀过程中,体系的pH对粉体的晶相有影响,过高的pH导致晶相的组成中羟基磷灰石(HA)的存在;液相沉淀法制备的粉料晶粒细小,在高温下有较快的β-TCP转化速率,750℃,2 h,即可获得完全β-TCP相.     

PPF／（CaSO4／β-TCP）复合生物材料的制备与表征

制备了聚富马酸丙二醇酯／（硫酸钙／β磷酸三钙）（PPF／（CaSO4／β-TCP））复合生物材料,研究了PPF的分子量、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）与PPF的质量比、过氧化苯甲酰（BP）与PPF的质量比、CaSO4／β-TCP小球与PPF的质量比对最高交联温度、凝胶时间、复合材料抗压强度和模量的影响。结果表明：所有配方的最高交联温度为38-43℃;凝胶速度随着PPF分子量的增大或BP与PPF质量比的升高而加快,所有配方的凝胶时间为2～12min;复合材料的抗压强度为12～62MPa,抗压模量为160～1149MPa。扫描电镜（SEM）分析表明,CaSO4／β-TCP小球比较均匀地分散在PPF／NVP基体中。