聚 L -丙交酯的降解研究

聚 L -丙交酯是一种手性交酯类化合物，具有一般酯类化合物的通用理化性质和优异的化学稳定性，它不溶于水但是可溶于醇类有机溶剂和氯仿。聚 L -丙交酯被视为可生物吸收的一类聚合物中最重要的成员之一，该物质的降解通过聚合物链中酯键的水解进行，并显著受聚合物分子量和结晶度的影响。

图1 聚 L -丙交酯的性状图

降解研究

为评估加工和灭菌对聚 L -丙交酯降解的影响，将聚 L -丙交酯颗粒分别进行压缩模塑或挤出成型，在120°C下退火4小时，并用环氧乙烷（EtO）气体灭菌。采用相关方法评估了聚L-丙交酯的力学性能、分子量和结晶度。加工后，聚 L -丙交酯材料的结晶度从颗粒状态的61%分别降至压缩成型组分的12%和挤出组分的20%。退火后，压缩模塑材料的结晶度增至43%，挤出材料的结晶度增至40%。经EtO灭菌后，聚 L -丙交酯的结晶度进一步提高。对于挤出材料，在加工、退火和灭菌过程中观察到聚 L -丙交酯的分子量略有下降。杨氏模量通常随结晶度增加而增大，而断裂伸长率和拉伸强度则下降。本研究结果表明，聚 L -丙交酯对加工和灭菌较为敏感，会改变对其降解速率至关重要的性能。[1]

退火工艺研究

研究人员采用差示扫描量热法、偏光显微镜和拉伸测试研究了退火对聚 L -丙交酯（PLLA）薄膜的热性能、形态和力学性能的影响。通过溶液流延制备的聚 L -丙交酯薄膜采用三种不同工艺进行退火：工艺A，直接对初铸薄膜进行退火；工艺B，熔融后退火；工艺C，熔融、淬火后退火。在工艺B中，形态强烈依赖于退火温度，而在工艺A和C中，形态仅轻微依赖于退火温度。在工艺C中，成核发生在淬火过程中或淬火后的升温过程中，且其成核密度高于工艺B所获得的成核密度。因此，在工艺C中，整体结晶持续时间比工艺B更短，且所形成的球晶半径比工艺B所形成的球晶小得多。在工艺B和C中，结晶度和熔融温度随退火温度和时间的增加而升高，而在工艺A中，退火条件对这些数值仅略有影响。对于三种工艺退火的所有薄膜，杨氏模量均随结晶度增加而增大。拉伸强度表现出与杨氏模量相似的行为，但当形成大晶粒或大球晶时，拉伸强度会下降。在工艺A和B中，断裂伸长率随结晶度增加而降低。[2]

参考文献

[1] Weir N A, Buchanan F J, Orr J F, et al. Processing, annealing and sterilisation of poly-L-lactide[J]. Biomaterials, 2004, 25(18): 3939-3949.

[2] Tsuji H, Ikada Y. Properties and morphologies of poly (L-lactide): 1. Annealing condition effects on properties and morphologies of poly (L-lactide)[J]. Polymer, 1995, 36(14): 2709-2716.