摘要 1
关键字 1
引言 1
正文 1
2、聚乳酸合成 2
2．1 乳酸直接缩聚法 2
2．3 扩链聚合 5
3、聚乳酸的生物降解性能 5
3．1 降解机制 5
3．3 材料结晶状态对降解速率的影响 5
4、聚乳酸在临床医学领域的应用 6
4．1 药物载体材料 6
4．2 医用材料 6
5、聚乳酸的改性 8
5. 1 化学改性 8
5. 2 物理改性 8
6、聚乳酸研究展望 9
7、参考文献 9
医用高分子——聚乳酸
摘要：聚乳酸( PLA) 是一类可生物降解的高分子聚合材料，不仅具有优良的机械性能、化学稳定性，还具备良好的生物相容性、可吸收性以及可降解性。近些年来, 这类高分子聚合材料以其优良的特性从众多人工合成的材料中脱颖而出, 已被广泛用于医院临床及实验室组织填充、细胞培养工程以及缓释药物载体, 特别在免疫学、抗肿瘤、骨缺损修复及眼部疾病等许多领域发挥着不可替代的作用。本文将对聚乳酸的发展背景、性能及其改性做一简单介绍。
关键词：聚乳酸，性能，改性，生物可降解高分子材料
引言：
聚乳酸（PLA）是一种完全可生物降解的聚酯类化合物。20世纪30年代，著名高分子化学家Carothers首次报道了聚乳酸的合成。由于高昂的生产成本的限制，直到上世纪80年代末PLA在人体内的降解性和降解产物的高度安全性相继得到确认，成为少数被美国FDA批准的生物降解医用材料，在外科手术缝合线、骨科固定材料、体内植入材料、药用控制系
统、人造皮肤及组织工程支架材料等医用领域中取得了巨大突破。此后，在工艺技术与降低生产成本方面取得重大突破，使得生物降解材料得到大规模的应用。这种生物技术和化学一体化的一个重要战略，对聚乳酸的改性研究有至关重要的作用。
聚乳酸被全球公认为新世纪最有前途的生物医用材料。但单纯PLA均聚物有较高的熔点和黏度，流动性和热稳定性较差，大分子链中不含可反应活性基团，因此导致亲水性差、降解速度慢、不利于细胞在材料表面黏附和生长。为此人们对聚乳酸进行大量的改性研究以扩大其应用。 正文：
1、聚乳酸属性[1,9]
单个的乳酸分子中有一个羟基和一一一个羧基，多个乳酸分子在一起，它们中的一OH与它们中的一COOH互相脱水缩合，形成了高分子的聚合物，叫做聚乳酸(PLA)网页登陆密码破解。聚乳酸又称聚羟基丙酸或聚交酯，可溶于氯仿、丙酮、苯、甲苯等溶剂，不溶于石油醚等饱和烷烃。有良好的生物相容性和血液相容性，体外抗凝血性能好，可被人体降解，以二氧化碳和水排出体外。
由于乳酸分子中含有一个手性碳，具有旋光性。聚乳酸包括左旋聚L一乳酸(PLLA)、右旋聚D一乳酸(PDLA)和外消旋聚D，L一乳酸(PDLLA)等。常用易得的是PDLLA和PLLA，分别由乳酸或丙交酯的消旋体、左旋体制得。
2、聚乳酸合成[1,2]
聚乳酸的合成有两种方法：(1)乳酸经缩合聚合直接得到聚乳酸，即乳酸直接缩聚法，简称直接法；(2)乳酸经缩合聚合得到的乳酸低聚物分解成丙交酯，丙交酯经提纯后经开环聚合得到聚乳酸，简称开环聚合法 ，即问接法。
直接法又包括溶液聚合法，熔融聚合法和熔融一固相聚合法。间接法又包括阴离子型开环聚合，阳离子型开环聚合和配位开环聚合。直接法与问接法优缺点比较见表1。
表1 直接法与间接法优缺点比较
只拣儿童多处行教学设计方法 | 优点 | 缺点 |
直接法 | 乳酸来源充足，价格便宜。不含催化剂，产率高，过程简单，流程简短。 | 相对分子量不高，分子量分布宽，反应条件苛刻，乳酸纯度要求高。 |
间接法 | 高分子量聚乳酸，纯度高，分子量分布小，工艺易控制。 | 生产过程长，消耗大量试剂，生产成本高。丙交脂提纯手续繁琐，设备投资大，残存的催化剂量较大。 |
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2．1 乳酸直接缩聚法
利用乳酸的活性，通过分子问加热脱水直接缩合成高分子质量聚乳酸，是一个典型的缩聚反应 。虽然乳酸的直接聚合是制备PLA的简单方法，但因为反应体系中存在着游离乳酸、水、低聚物及丙交酯的平衡，反应副产物在粘性熔融物中难以去除，很难保证反应向正方向进行，所得聚合物分子量一般较低，且聚合温度也较高，通常导致产物带。
2．1．1 溶液聚合法
溶液聚合是反应物在一种惰性溶剂中进行的缩聚反应，该方法能合成较高分子量的聚乳酸，但反应中需要大量的溶剂，因此成本较高。
2．1. 2 熔融聚合法
熔融聚合是一种发生在聚合物熔点温度以上，不采用任何介质的本体聚合反应。该方法不需要分离介质，可以得到较纯净的产物，但随着反应的进行，体系的黏度越来越大，小分子难以排出，平衡难以向聚合方向进行，导致了最终产物的分子量不高。
2．1．3 熔融一固相聚合法
首先使反应物单体乳酸减压脱水缩聚合成低分子质量的聚乳酸，然后将预聚物在高于玻璃化温度但低于熔点的温度下进行缩聚反应 。当熔融聚合产物继续进行固相缩聚时，随结晶度的不断提高，这些低分子物质以及大分子端基聚集在元定型区，可发生酯化反应，相互连接，有利于反应向生成聚乳酸的方向进行，使分子链增长，这些加长的分子链在晶区边缘集结结晶，又使聚合物结晶度增加，限制副反应的发生，促进残留单体的转化率。
2．1．4 微波辐射熔融缩聚法[2] 尊木汇国际艺术广场
目前，化学研究中通常采用2450 MHz的微波进行。这是因为有机化合物中基团的旋转振动频率与此频率接近，所以微波辐射可以有选择地活化某些基团，促进化学反应。将它应用到聚合反应中，为聚合反应研究提供了新的思维方法 。此方法即将微波辐射加热法引人到熔融缩聚合成聚乳酸的工艺中，其反应过程为：
微波辐射加热的机理： 微波使分子的偶极距不为零，产生偶极振动，从分子内部加热加速了分子对热的吸收，很快达到反应所需要的温度，大大提高了反应速率。并且污染少、后续处理简单。匈牙利学者Keki嘲对微波辐射D，L一乳酸直接缩聚进行了初步探索，经650W微波辐射30 min糖基化蛋白质组学得到分子量为2 000 g／mol的聚乳酸．尽管微波辐射合成聚乳酸的技术刚起步，但是有望成为环境友好材料聚乳酸规模化生产的清洁工艺。
2．1．5 反应挤出聚合[2]
要制得高分子量的聚乳酸，直接缩聚法和丙交酯开环聚合法流程太长，生产成本高，不利于工业化。为开发实用和经济的高分子量聚乳酸的制造技术，用间歇式搅拌反应器和双螺杆挤出机组合进行了连续的熔融聚合实验，结果成功地获得了由乳酸通过连续熔融缩聚制得的分子量达150000的聚乳酸。Stevels等还研究了合成L一丙交酯的3种预聚物：分子量为1500带2个端羟基的聚己内酯(PCL)、分子量为6000带1个端羟基的PCL以及分子量为2000的聚乙二醇的共聚合。
2．2 开环聚合[2]
目前研究合成聚乳酸的最多方法是丙交酯的开环聚合，其开环聚合的机理有阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合3种。
2．2．1阳离子开环聚合
阳离子开环聚合反应是引发剂与单体相互作用生成铃子或铃氧离子，经单分子开环反应生成酰基正离子，然后单体再对这种增长中心进攻唧．这类引发剂种类很多质子酸(HCI，RSO，H等)、路易斯酸(AlCl3，SnCl4等)、烷基化试剂(CF3SO3CH3 等)还有ZnO，SnO，PbO，SnO2，MgO，TiC14等．以引发剂SnCl4为例，其反应机理：
有人认为阳离子开环聚合的催化机理与体系中的痕量水有关。这类催化剂只能引发己内酯的本体聚合，且产物分子量不高。
2．2．2 阴离子开环聚合
阴离子开环聚合反应是以催化剂亲核进攻丙交酯的羰基，酰氧键断裂后生成的。这类反应一般以强碱为催化剂，如Na2CO3，、KOH、ROLi、ROK等．现以ROLi为例，反应为
L-丙交酯阴离子开环聚合经常伴有消旋现象，这是由于丙交酯环上的叔碳原子脱质子所致。这类催化剂反应速度快、活性高，可进行本体或溶液聚合，但副反应极为明显，不利于制备高分子量的聚合物。
2．2．3 配位插入开环聚合配位插入开环聚合反应一般认为是单体上的氧原子与催化剂金属的空轨道配位络合，单体再在金属一碳或金属一烷氧链上进行插入和增。催化剂主要为过渡金属有机化合物和氧化物。这类反应的催化剂种类很多如烷基金属和烷基金属化合物．如AL(Oi2Pr)3，Sn(Oct)2、烷基稀土配位化合物、BuSnOMe、卟啉铝等．其中Sn(Oct)2已成为最常用、最有效的催化剂，其催化剂机理为：
卟啉铝作为配位开环聚合的一种催化剂，其引发聚合得到的聚合物的分子量分布非常窄。而且这种催化剂有很好的立构选择性。但是这类催化剂的活性不高。Kricheldorf等用MgBu2和格氏试剂作为引发体系，发现在有冠醚作溶剂时它们能非常有效地催化三 丙交酯开环聚合得到分子量高达泰乐菌素100万的聚合物，但这类催化剂对实验条件要求非常高。由此可以看出配位插入开环聚合在合成聚乳酸中发挥的重要作用。
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