生物醫(yī)用材料聚L-乳酸（PLLA）的合成.pdf

1、聚乳酸(Poly(lactic acid))(PLA)是合成的可生物降解脂屬聚酯的代表，具有良好的生物相容性和降解性，其最終的降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，因此被廣泛應(yīng)用于組織工程支架材料、藥物釋放材料和骨折內(nèi)固定件等，其研制與開發(fā)日益受到人們的重視，同時聚合單體丙交酯(lactide)(LA)也越來越受到重視。長期以來，丙交酯的產(chǎn)率一直是制約聚乳酸推廣應(yīng)用的最重要的因素之一，本文致力于設(shè)計出一套能最大限度提高丙交酯產(chǎn)率的工藝過程，并對丙交酯

2、聚合過程中影響聚乳酸分子量的因素進行了初步探討。 本文主要研究以L-乳酸為原料，采用間接法合成L-聚乳酸。包括L-丙交酯的制備、提純、聚合及丙交酯與聚合物的性能表征一系列研究工作。研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)研究L-乳酸縮聚的動力學(xué)行為。乳酸在無催化劑、常壓下的縮聚反應(yīng)符合三級反應(yīng)動力學(xué)，其動力學(xué)方程為-d[COOH]/dt=1.05710<'-5>[COOH]<'3>以及根據(jù)Arrhennis公式計算了反應(yīng)活化能

3、E=4.34kJ·mol<'-1>，比較了理論計算與實際測量的數(shù)均分子量與時間的關(guān)系，由理論計算的聚乳酸數(shù)均分子量增長速率較緩慢，而實際測量的聚乳酸數(shù)均分子量增長速率較快。 (2)脫水環(huán)化合成L-丙交酯。嘗試對各影響參數(shù)進行優(yōu)化，前段脫水溫度90～120℃、時間2h，后段脫水溫度145℃、時間4h，催化劑為辛酸亞錫，用量為1％(質(zhì)量分數(shù))，蒸餾丙交酯時溫度為220℃、真空度接近極限真空，得到了粗產(chǎn)率為87.16％的L-丙交酯，并

4、通過乙酸乙酯3次重結(jié)晶，提純后產(chǎn)率達30.05％、旋光純度達98.5％的L-丙交酯。 (3)以合成的L-丙交酯為原料，通過對不同配方工藝合成得到的PLLA的分子量測定，確定出合成高分子量PLLA最佳工藝條件為：催化劑辛酸亞錫與單體質(zhì)量比為0.8％；反應(yīng)溫度控制在140℃，反應(yīng)時間控制在48小時，合成的PLLA最高數(shù)均分子量為158540，并根據(jù)Flory提出的高聚物同系物中熔點與數(shù)均分子量的關(guān)系式，導(dǎo)出了PLIA的r<,m><'