组织工程用聚乳酸系生物可降解高分子材料修饰研究进展

聚乳酸及其共聚物的应用及研究进展随着医学的发展，在现代医学治疗中经常需要一些暂时性的材料，尤其是在外科领域，如可吸收缝线、软组织植入、骨折内固定材料、人工血管、止血剂、外科粘合剂以及药物缓释系统，这就要求植入的材料在创伤愈合或药物释放过程中可生物降解。

所以近年来，可生物降解高分子材料正日益广泛的应用于医学领域。

作为药物缓释系统的载体材料，在药物释放完后不需要再经手术取出，可以减轻用药者的痛苦和麻烦。

因此生物降解高分子材料是很多需长期服用的药物的理想载体。

作为体内短期植入物，也可很大程度的减轻患者的痛苦。

对于医学临床应用于生物组织中的生物材料往往有如下要求：首先要确保材料和降解产物无毒性、不致癌、不致畸、不引起人体细胞的突变和组织反应；其次要与人体组织有较好的相容性，不能引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象；此外，还要具有化学稳定性，抗体液、血液及酶的体内生物老化作用[1]；适当的物理机械性能及可成型性；具有要求的降解速度等[2]。

在过去的（近）20年中，发现的符合上述要求的可生物降解高分子材料有很多，如聚乳酸、丙交酯-乙交酯共聚物、聚羟基乙酸、聚羟基丁酸酯等。

这些高分子降解物大多都含有可水解的化学键。

而PLA是聚酯类可生物降解高分子聚合物中的一种，因其具有突出的生物相容性，具有与天然组织相适应的物理力学性能，和其在化学和生物性能上的多功能性而引人注意[3]。

1 聚乳酸(polylactic acid，PLA)概述PLA的结构式为：O C CHCH3OO CCH3CH OnPLA是继聚乙醇酸之后第二类经FDA批准可用于人体的生物降解材料。

其不仅具有优良的机械强度、化学稳定性，还具有良好的生物相容性和生物降解性。

近年来，国内外对其在生物医学方面的应用作了大量的研究。

其已在手术缝合线、骨修复材料、药物控制缓释系统以及组织工程支架（如人工骨、人造皮肤）方面有着较广泛的应用。

PLA还可制成纤维或包装材料用以替代聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等，从而解决废塑料公害问题[4]。

浅谈生物可降解高分子材料的研究与发展生物可降解高分子材料是一种具有良好环境友好性的新型材料，随着人们对环境保护意识的增强和对传统塑料污染问题的认识，生物可降解高分子材料的研究与发展备受关注。

本文将就生物可降解高分子材料的研究现状、发展趋势以及应用前景等方面进行探讨。

生物可降解高分子材料是指在自然环境中，通过微生物、酶的作用，可以迅速分解为二氧化碳和水等无害物质的高分子材料。

目前，在生物可降解高分子材料的研究领域，主要有以下几个方面的成果和进展。

（一）生物可降解高分子材料的种类和特点生物可降解高分子材料的种类繁多，主要包括聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、淀粉基生物降解材料、纤维素基生物降解材料等。

这些材料具有良好的可降解性和可再生性，是取代传统塑料的理想选择。

与传统塑料相比，生物可降解高分子材料具有较低的制备成本和更好的环境适应性，因此在包装、医疗、农业、环保等领域具有广阔的应用前景。

随着人们对环境保护意识的增强，生物可降解高分子材料的研究重点逐渐由材料本身的性能优化转向了可降解材料的加工技术和应用性能等方面。

在材料的可降解性能方面，研究人员通过改变材料的分子结构和添加特定的生物降解助剂等手段，提高了材料的降解速率和完全降解时间。

在材料的加工技术方面，研究人员通过改进生产工艺、提高材料的加工性能，使生物可降解高分子材料能够更好地适应工业化生产的需求。

在应用性能方面，研究人员通过改进材料的力学性能、耐热性能和耐水性能等方面的性能，拓展了生物可降解高分子材料在不同领域的应用范围。

当前，生物可降解高分子材料的研究和发展呈现出以下几个明显的趋势。

（一）多元化发展随着科技的不断进步和生物可降解高分子材料应用领域的不断拓展，生物可降解高分子材料的种类和性能需求也在不断增加。

未来，生物可降解高分子材料的研究和开发将呈现出多元化的发展趋势，包括种类更加丰富、性能更加优良等。

功能化生物可降解高分子材料是未来的发展方向之一。

生物医学工程学杂志J B i om ed Eng　1999 16(增刊) 75～76 聚乳酸在组织工程学方面的应用研究Study onPolylacti c Ac i d for Tissue Eng i n eer i n g王　勤　李保陆(山东省医疗器械研究所) 摘要　综述了组织工程的基本原理,组织工程中不可缺少的三要素以及三要素中细胞生长载体的种类和选择原则。

重点论述了可吸收高分子材料聚乳酸作为细胞生长载体优良的性能,聚乳酸在骨组织工程、软骨组织工程、人造皮肤、神经组织修复方面的应用情况,表明聚乳酸有望成为优异的组织工程载体材料。

关键词　聚乳酸　组织工程 组织工程是材料科学与生命科学之间一个新的交叉领域。

组织工程的定义即为:应用工程和生命科学原理生长出活的组织替代物,用于修复、维持、改善人体组织的功能。

简单地说,就是培养细胞长出活的组织,用于替代人体有病的组织。

传统的植入材料,例如:金属、陶瓷、高分子植入物在人体内永远是异物,而组织工程植入物可长出活组织,参与人体新陈代谢。

组织工程研究中不可缺少的三要素即为:特定组织的细胞、细胞载体材料和细胞生长因子。

其中研制合用的细胞载体材料是组织工程的关键。

细胞载体材料具有对缺损组织进行增强、阻止周围组织侵入的作用,并且作为细胞迁移和增殖的支架,与生长调节因子一同调节细胞的功能。

细胞载体材料分为可吸收材料与不可吸收材料两大类,从目前的使用情况看,可吸收材料比不可吸收材料更好些。

可吸收材料(多孔结构)包括以下几类:(1)合成高分子:聚乳酸、聚乙醇酸;(2)天然高分子:各类胶原( 、 、 、 型,胶原2GA G 复合物,纤维蛋白);(3)合成和天然矿物;脱有机物的骨矿、磷酸三钙(用于骨组织)。

而选择何种细胞载体材料关键是考虑用于什么组织,对该组织什么样的载体材料最好。

也就是说,载体材料的物理、化学性质必须与组织的生理性能相匹配。

聚乳酸是近年来研究报道的可吸收材料之一。

浙江大学材料科学与工程系结课论文多孔聚乳酸作为组织工程支架材料的研究与进展学号： 21126032姓名：万军2019年1月12日多孔聚乳酸作为组织工程支架材料的研究与进展1.引言单个的乳酸分子中有一个羟基（-OH）和一个羧基（-COOH），当多个乳酸分子在一起时，一个乳酸分子的-OH与另一个乳酸分子的-COOH脱水缩合，其-COOH再与别的分子的-OH脱水缩合，就这样形成了聚合物，称为聚乳酸（PLA），也称为聚丙交酯。

聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。

聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。

聚乳酸具有优异的生物相容性和生物可降解性，以及良好的抗拉强度及延展度。

聚乳酸薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧化碳性，它也具有隔离气味的特性。

一般的生物可降解塑料的表面易附着病毒及霉菌，故有安全及卫生的隐患，而聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。

在20世纪80年代中期，美国的Robert Langer和Joseph Vacanti提出一个新的概念，即在一种可生物降解的支架材料上种植人体活细胞，使之在生长因子的作用下，再生成为组织。

1987年，美国科学基金会（National Science Foundation，NSF）在加利福尼亚Lake Tohoe举行的专家讨论会上提如“组织工程”一词。

1988年，NSF的一个专门工作小组对组织工程的内涵做出以下界定：“应用工程科学和生命科学的原理和方法，认识哺乳动物正常和病理组织与器官的结构+功能关系，并开发具有生物活性的人工替代物，以恢复、维持或改善组织、器官的功能”。

组织工程学是生命科学和工程学交叉融合形成的新学科，是生命科学发展史上的又一里程碑，组织工程学的诞生标志着医学将走出组织移植和器官移植的范畴，步入制造组织和器官的崭新时代[1]。

组织工程核心就是将体外培养扩增的正常组织细胞，吸附于生物相容性良好并可被机体吸收的多孔三维生物材料上形成活性复合体，植入机体组织、器官的病损部分，细胞在生物材料逐渐被机体降解吸收的过程中形成新的在形态和功能方面与相应器官、组织相一致的组织，而达到修复创伤和重建功能的目的。

生物可降解材料聚乳酸结晶行为研究进展任 杰*,杨 军,任天斌(同济大学材料科学与工程学院纳米与生物高分子材料研究所,上海 200092)摘要:聚乳酸是一种具有良好生物相容性、可生物降解的热塑性脂肪族聚脂,是一种环境友好材料。

聚乳酸的结晶性能对其力学性能和降解速率有着重要的影响,因而其结晶行为也逐渐成为人们研究的热点。

本文针对聚乳酸的结晶行为综述了聚乳酸及其共混、共聚体系的最新研究进展。

关键词:聚乳酸;共聚;共混;结晶目前,生物医用高分子材料作为功能高分子材料的分支之一,发展非常迅速,广泛用作组织工程材料、人体器官、药物控制释放材料、仿生智能材料等。

其中聚乳酸因具备良好的生物相容性、生物降解性、以及易加工性,在医学和包装材料等方面有着广泛的应用,是最有前途的可生物降解高分子材料之一。

但是聚乳酸均聚物也存在不少缺陷,如亲水性差,力学强度低、韧性较差等。

为了改善聚乳酸的这些性能,国内外许多学者对其进行了大量的共聚、共混改性研究。

除化学结构因素外,聚合物结晶和形态的不同,同样会导致各种性能的差异,而高聚物的结晶也始终是高分子领域研究的重要课题之一。

聚乳酸的结晶性能对其力学性能和降解性能有着重要的影响。

因此,研究影响聚乳酸结晶和形态的因素聚乳酸及其共聚、共混物的结晶行为,不论在理论方面,还是在实际应用方面,都将是十分有意义的。

根据立体构型的不同,聚乳酸(PLA)可以分为聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)和聚消旋乳酸(PDLLA)三种。

其中,常用易得的是PLLA和PDLLA。

PLLA是半结晶性的,T g为50~60 ,T m为170 ~180 ,而PDLLA是无定型的透明材料,T g为50~60 。

因此本文主要对聚左旋乳酸(PLLA)的结晶行为,及共聚、共混改性对其结晶行为影响的最新研究进展进行综述。

1 聚左旋乳酸(PLLA)的结晶PLLA的结晶行为不仅受其分子量及分子量分布的影响,还受诸多外在因素的影响,如冷却速率、结晶温度等。

高分子材料研究新进展高分子材料是一种许多人经常接触却不了解其性质和应用领域的材料，其是由高分子化合物组成，通常表现为高分子链的形式。

高分子材料具有多种优良的性质，如强度高、熔点高、耐磨损、化学稳定性好等，因此在工业、医疗、电子等领域得到了广泛应用。

近年来，高分子材料研究取得许多新进展，本文就这方面进行深入探讨。

1、生物降解聚合物的研究生物降解聚合物是一类能够在自然环境下被分解为水、二氧化碳和有机物的聚合物。

生物降解聚合物的研究得到了广泛关注，因为其可替代非可降解聚合物，解决环境问题。

例如，聚乳酸是一种生物降解聚合物，其物理特性和生物相似性使其成为生物可接受的替代材料，应用于医疗和农业领域。

2、高分子材料的先进制备技术高分子材料的先进制备技术是高分子材料研究的一个重要部分，其目的是制备出可控性好、具有特定结构和性能的高分子材料。

在目前的高分子材料研究中，通过控制共聚物生长过程、不同原子之间的交互作用、调节化学反应条件等方式制备了许多新型高分子材料。

3、高分子复合材料的研究与应用高分子复合材料是一种材料，由两种或多种高分子材料以及其他附加结构组成。

高分子复合材料优势明显，如具有较好的物理性能、化学稳定性、形状记忆等特征，而成本相对低廉。

高分子复合材料广泛应用于航空、汽车、土木工程、电子等领域。

随着科学技术的不断发展，高分子复合材料的应用前景将会更广。

4、高分子材料在水中的应用由于高分子材料的特殊性质，成为一种在水中应用广泛的材料。

例如，高分子材料可以修复污染的水环境，也可以用于水处理过程中的膜分离技术。

高分子材料在水中的应用领域不断拓展，使其在推动环境保护、提高生活水平方面有着重要的意义。

5、高分子材料研究的新进展——纳米复合材料最近，纳米技术已经成为了许多研究的焦点，而纳米复合材料则是其中的关键领域之一。

纳米复合材料融合了纳米技术的优势和高分子材料的特点，其具有许多新颖特性，例如表面功能化、量子尺寸量级效应等，并且可应用于诸如电池、催化剂、传感器等领域。

聚乳酸（PLA）合成与改性的研究进展范兆乾【摘要】在无数种类的可降解聚合物中，聚乳酸（PLA）塑料是一种脂肪族聚酯，是具有生物相容性的热塑性塑料，它是目前最具有发展前景的环境友好型塑料材料。

这篇综述提供了目前的PLA市场信息，并介绍了近年来PLA合成和PLA改性方面的研究进展。

%In myriad types of biodegradable polymer, polylactic acid plastic is a kind of aliphatic polyester, it have the biocompatibility of thermoplastic, it is currently the most potential environment - friendly plastic material. The market information are provides in this paper, the advances in the research of PLA synthesis and PLA modification in recent years are introduced.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)015【总页数】4页(P21-24)【关键词】聚乳酸;PLA;塑料;合成;改性【作者】范兆乾【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ325目前，全世界塑料年产量已经超过2亿t，相应的，塑料废弃物也逐年增加，严重污染环境，减少废塑料污染的方法之一是使用在自然界无论生物体内外都可以自然降解，不会造成环境污染的生物降解材料。

聚乳酸（Poly Lactic Acid，PLA）就是一种可生物降解材料。

PLA有三种立体化学存在形式，聚L－乳酸（PLLA）、聚D－乳酸（PDLA）和聚DL－乳酸（PDLLA）。

组织工程用聚乳酸系生物可降解高分子材料修饰研究进展姚芳莲孟继红毛君淑#姚康德#(天津大学化工学院#天津大学高分子材料研究所天津300072)聚乳酸(PLA)和聚羟基乙酸(PGA)及它们的共聚物(PLG)为研究得最多的生物分解性脂肪族聚酯。

它们已为美国FDA批准可用作外科缝合线及药物释放载体。

近年来在组织工程中被广泛用于支架(scaffold)和细胞构建结构物。

此类生物降解聚合物随组织重建在体内分步降解吸收。

这些材料的本体性能和力学性质与降解速率有关。

而材料的表面特性则因其与体内细胞接触而对材料与细胞间的相互作用情况起关键作用，因而对这类植入体内材料的表面修饰就显得特别主要。

乳酸类聚合物的表面疏水性强，影响了其与细胞的亲和性，要扩大乳酸系聚合物在组织工程中的应用，对其与细胞亲和力的改进是一关键问题。

由于聚乳酸分子链上缺乏反应位点，使得对其进行修饰变得非常困难。

一般常见于聚合物表面修饰的方法，如调节材料表面亲水/疏水性及电荷、将细胞粘连因子和细胞增殖因子等生物活性因子固定于材料表面等，对乳酸类聚酯的表面修饰难于奏效。

基于物理吸附的修饰方法是由范德华力维持吸附分子与基材间的作用，因此结合力弱，被结合分子易脱落，影响材料的长期使用性能，不能满足应用需要。

因而，寻求聚乳酸系聚合物合适的修饰技术，包括用嵌段或接枝聚合方法对其化学结构进行本体修饰、表面修饰或复合改性，从而改进聚乳酸基生物降解材料对目标细胞的亲和性，使其在组织工程相关应用中发挥作用具有重要意义。

1嵌段共聚物纤连蛋白细胞粘连微区为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD二肽，它可由含侧链羧基的乳酸和苹果酸的共聚物而固定化。

天冬氨酸与苄醇的80%HSQ水溶液于70 C脱水缩合得其L-天冬氨酸苄酯,将其在硫酸水溶液中与NaNO反应得L-苹果酸苄酯(2),它与溴代乙酰氯在三乙胺存在下,于醚中反应得L- 溴乙酰苄基苹果酸酯(3),它在二甲基甲酰胺中与NaHCO反应则得其环状二聚体(BMD)⑷。

聚乳酸生物降解的研究进展一、本文概述随着全球环境问题的日益严峻，特别是塑料废弃物对环境的污染问题，生物降解材料的研究与应用越来越受到人们的关注。

聚乳酸（PLA）作为一种重要的生物降解材料，因其良好的生物相容性、可加工性和环保性，在包装、医疗、农业等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在综述聚乳酸生物降解的研究进展，包括其生物降解机制、影响因素、改性方法以及应用现状，以期为聚乳酸的进一步研究和应用提供参考。

本文首先介绍了聚乳酸的基本性质，包括其分子结构、合成方法以及主要性能。

接着，重点分析了聚乳酸的生物降解机制，包括酶解、微生物降解和动物体降解等过程，并探讨了影响聚乳酸生物降解的主要因素，如结晶度、分子量、添加剂等。

在此基础上，本文综述了聚乳酸的改性方法，包括共聚、共混、填充和表面改性等，以提高其生物降解性能和机械性能。

本文总结了聚乳酸在包装、医疗、农业等领域的应用现状，并展望了其未来的发展趋势。

通过本文的综述，旨在为聚乳酸生物降解的研究与应用提供有益的参考，同时为推动生物降解材料的发展贡献一份力量。

二、聚乳酸的生物降解机理聚乳酸（PLA）的生物降解主要依赖于微生物的作用，这些微生物包括细菌和真菌，它们能够分泌特定的酶来降解PLA。

生物降解过程通常包括两个主要步骤：首先是微生物对PLA表面的附着和酶的产生，然后是酶对PLA的催化水解。

在降解过程中，微生物首先通过其细胞壁上的特定受体识别并附着在PLA表面。

随后，微生物开始分泌能够降解PLA的酶，这些酶主要包括聚乳酸解聚酶和酯酶。

聚乳酸解聚酶能够直接作用于PLA的酯键，将其水解为乳酸单体；而酯酶则能够水解PLA链末端的乳酸单体。

水解产生的乳酸单体可以被微生物进一步利用，通过三羧酸循环等途径转化为二氧化碳和水，或者用于微生物自身的生长和代谢。

这个过程中，微生物扮演了关键的角色，它们不仅能够降解PLA，还能够将降解产生的乳酸完全矿化为无害的物质。

值得注意的是，PLA的生物降解速率受到多种因素的影响，包括PLA的分子量、结晶度、形态、微生物的种类和活性、环境温度和湿度等。

第20卷第4期高分子材料科学与工程V o l.20,No.4　2004年7月POLYM ER M ATERIALS SCIENCE AN D EN GIN EERING Jul.2004生物高分子材料聚乳酸的改性研究进展姚军燕,杨青芳,马　强(西北工业大学化学工程系,西安710072)摘要:在对生物医用高分子材料聚乳酸的生物性能、物理力学性能进行概述的基础上,介绍了对聚乳酸进行增塑、共聚、共混、复合等改性的方法及作用。

经改性后聚乳酸的力学性能、亲水性能或反应功能可以得到某些改善,且其降解性能不受影响,从而更好地满足了在生物医用及环保中的应用需要。

关键词:聚乳酸;生物医用材料;共聚;共混;复合中图分类号:T B39 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2004)04-0028-05 目前,生物医用高分子材料作为功能高分子材料的分支之一,发展非常迅速,广泛用作组织工程材料、人体器官、药物控制释放材料、仿生智能材料等[1]。

其中聚乳酸(PLA)因具备良好的生物相容性、生物降解性、无毒,在医学上用作医用免拆线的外科手术缝合线、骨修复材料、药物控制释放材料、人工骨、人造皮肤、眼科植入材料等。

另外,聚乳酸制成纤维或包装材料用以替代聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等,可解决废塑料公害问题[2]。

所以对它的研究极具医学意义和环境意义。

聚乳酸具有较高的拉伸强度、压缩模量,但质硬而韧性较差,缺乏柔性和弹性,极易弯曲变形;另外,聚乳酸的化学结构缺乏反应性官能基团,也不具有亲水性,降解速度需要控制。

通过对聚乳酸进行增塑、共聚、共混、分子修饰、复合等改性方法可实现对聚乳酸的降解性能、亲水性及力学性能的改进,还可获得成本低廉的产品,从而更好地满足在医学领域或环保方面的应用需求。

1　增塑改性把生物相容性增塑剂如柠檬酸酯醚[3]、葡萄糖单醚、部分脂肪酸醚[4]、低聚物聚乙二醇(PEG-400,PEG-1500)、低聚物聚乳酸(OLA)、丙三醇添加入聚乳酸基体,通过研究经增塑后的聚乳酸的玻璃化温度、结晶温度、熔点、结晶度、弹性模量、断裂延伸率的变化可知[5],增塑剂的加入使聚乳酸大分子链的柔性提高,玻璃化温度降低非常明显,其弹性模量下降,断裂伸长率提高,即在一定程度上韧性增加。

聚乳酸在医学领域应用研究进展一、本文概述随着全球对可持续发展和环保意识的日益增强，生物可降解材料在众多领域，特别是在医学领域的应用受到了广泛关注。

其中，聚乳酸（PLA）作为一种生物相容性良好且可降解的高分子材料，其在医学领域的应用研究进展尤为引人注目。

本文旨在综述聚乳酸在医学领域的应用研究进展，包括其在药物载体、组织工程、手术缝合线以及医疗器械等方面的应用，以期为进一步推动聚乳酸在医学领域的应用提供理论参考和实践指导。

本文将首先简要介绍聚乳酸的基本特性，包括其生物相容性、可降解性以及在医学领域的应用潜力。

随后，重点综述聚乳酸在药物载体、组织工程、手术缝合线以及医疗器械等方面的应用研究进展，分析其在不同医学领域的应用优势及存在的问题。

在此基础上，本文还将探讨聚乳酸在医学领域未来的发展趋势，展望其在生物医学材料领域的应用前景。

通过本文的综述，旨在为读者提供一个全面、系统的了解聚乳酸在医学领域应用研究进展的平台，为推动聚乳酸在医学领域的深入研究和广泛应用提供有益的参考。

二、聚乳酸的生物相容性与可降解性聚乳酸（PLA）作为一种生物可降解的高分子材料，在医学领域的应用中，其生物相容性与可降解性成为了研究的热点。

生物相容性是指材料与生物体之间相互作用后产生的相容程度，是评价生物材料能否在人体内安全使用的关键指标。

而可降解性则是指材料在生物体内能够被分解、代谢并最终排出体外的能力，这对于减少植入材料对人体的长期影响至关重要。

聚乳酸的生物相容性得到了广泛的研究和认可。

其分子结构中的酯键能够被人体内的酶所水解，生成乳酸并进入三羧酸循环，最终转化为二氧化碳和水排出体外。

这种生物降解过程避免了植入材料长期留存于体内可能引发的炎症、感染等风险。

聚乳酸的生物相容性还表现在其对细胞的粘附、增殖和分化行为的影响上。

研究表明，聚乳酸材料表面能够支持细胞的生长，且与周围组织具有良好的结合能力，这对于组织工程、药物载体等领域的应用具有重要意义。

生物可降解高分子增韧聚乳酸的研究进展魏泽昌;蔡晨阳;王兴;付宇【摘要】聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基可再生生物降解材料,因具有高机械强度、易加工性、高熔点、可生物降解性和生物相容性等优点而得到广泛的关注.然而,其固有的脆性,即低断裂伸长率和断裂强度严重限制了它在实际中的应用,但也因此吸引了更广泛的深入研究.本文综述了以生物可降解高分子增韧聚乳酸的研究进展,重点阐述了生物基聚酯,生物基弹性体,植物基生物高分子,天然橡胶和植物油以及生物大分子增韧聚乳酸的最新研究发展概况,同时提出了在经过改善韧性之后,聚乳酸存在的冲击韧性弱以及低结晶速率和低热转变温度等问题,并分析了未来的发展方向和需要关注的主题.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2019(047)005【总页数】9页(P34-42)【关键词】聚乳酸(PLA);断裂伸长率;增韧;生物可降解高分子;生物相容性【作者】魏泽昌;蔡晨阳;王兴;付宇【作者单位】南京林业大学材料科学与工程学院,南京210037;南京林业大学材料科学与工程学院,南京210037;南京林业大学材料科学与工程学院,南京210037;南京林业大学材料科学与工程学院,南京210037【正文语种】中文【中图分类】TB332生物质高分子材料由于其优异的性能引起了越来越多的关注，因为生物质高分子材料的广泛使用不仅降低了对化石资源的依赖性，而且对环境无害[1-3]。

聚乳酸(PLA)也被称为聚丙交酯，是以生物基玉米淀粉制得的乳酸为单体开环聚合得到的一种新型环保型高分子材料，并且最终可以完全降解成环境友好的终产物，如CO2和H2O[4-5]。

由于其具有高机械强度、易加工、高熔点、可生物降解性和良好的生物相容性[6-8]等优点，近年来在农业、食品包装、医疗卫生[9-11]等领域得到大量应用。

聚乳酸虽具有很好的力学性能，但断裂伸长率低(通常小于10%)和韧性差的缺点限制了它在某些特定领域的广泛使用。

生物降解高分子聚乳酸的合成和改性研究进展摘要：聚乳酸(polylactic acid ,PLA) 是一种具有良好生物相容性、可降解性和可吸收性的高分子材料。

本文较全面地介绍了聚乳酸的合成与改性方法, 并对聚乳酸的合成及改性的研究方向进行了展望。

关键字：聚乳酸；合成；改性聚乳酸具有优良的生物相容性、生物可降解性，最终的降解产物是二氧化碳和水，不会对环境造成污染。

这使之在以环境和发展为主题的今天越来越受到人们的重视，并对其在工农业领域、生物医药领域、食品包装领域的应用展开了广泛的研究。

聚乳酸的合成是以乳酸为原料，直接缩聚得到，由于反应产物水难以从体系中排除，所以产物分子量较低，很难满足实际要求。

若采用两步聚合法丙交酯开环聚合，虽可制备出高相对分子质量的聚乳酸，但其流程冗长，成本高。

聚乳酸合成的高成本及其疏水性、脆性等性能缺陷，限制了其应用范围，所以目前对聚乳酸的研究主要集中在改性上。

本文主要从聚乳酸合成和改性两方面综述国内外聚乳酸的最新研究进展。

1 聚乳酸合成方法目前聚乳酸的合成主要有两种方法，即丙交酯开环聚合法和直接缩聚法[1-4]。

1.1 直接缩聚法乳酸同时具有—OH 和—COOH，是可直接缩聚的。

聚乳酸的直接缩合制备聚乳酸方法简单, 利用乳酸的活性, 在加热条件下, 乳酸分子间发生脱水缩合,可以直接合成分子量较高的聚乳酸。

但是, 乳酸的直接缩聚由于存在着乳酸、水、聚酯及丙交酯的平衡, 不易得到高分子量的聚合物。

直接合成法要获得高分子量的聚合物必须注意以下三个问题: (1) 动力学控制; (2) 水的有效脱出; (3) 抑制降解。

Hiltunen[5]等研究了不同催化剂对乳酸直接聚合的影响。

日本Ajioka 等开发了连续共沸除水直接聚合乳酸的工艺。

国内赵耀明[6]以联苯醚为溶剂，通过溶液直接聚合制得粘均分子量为 4 万的聚合物。

现已可由直接聚合方法制得具有实用价值的PLA 聚合物，并且此聚合方法工艺简单，化学原料及试剂用量少，但直接聚合的PLA 分子量仍偏低，需进一步提高，才能使其具有更加广泛的用途。

生物可降解材料在组织工程中的应用研究随着人民生活水平的提高以及环保意识的增强，对环境保护和资源的可持续利用日益成为人们所关注的焦点。

在这个背景下，生物可降解材料作为一种新型的材料已经受到了研究者们的广泛关注，其在组织工程中的应用更是备受期待。

如何利用生物可降解材料来修复和替代受损组织，是当今组织工程领域亟待解决的问题。

在研究生物可降解材料的应用和性能时，有些重要的因素需要考虑，如材料的力学性能、生物相容性、可吸收性等。

生物可降解材料被广泛地应用于软骨组织和骨组织的修复中。

其中，聚乳酸是目前应用最广泛的一种材料。

因为具有良好的生物相容性、可吸收性和光滑的表面，它被广泛地应用于骨缺损、软骨缺损的修复和再生。

除了聚乳酸外，生物降解聚酯、生物降解聚酰胺和生物降解聚酰胺酯也被广泛地研究和应用。

其中，生物降解聚酯具有良好的力学性能和生物相容性，受到了广泛的关注。

除了上述生物可降解材料外，还有其他的材料被研究者们所关注。

例如，纳米纤维素和生物可降解材料蜂窝被广泛地发掘和应用。

纳米纤维素具有优异的力学性能和生物相容性，可以用于骨组织的修复和再生。

而生物可降解材料蜂窝由于其具有独特的结构和生物可吸收性，可以用于软骨组织和骨组织的修复。

在生物可降解材料的应用中，考虑到这种材料的可吸收性，需要对其吸收的速度进行控制。

如果吸收过快，可能会影响到组织的修复和再生。

因此，在使用生物可降解材料时，需要合理地设计其性能，既要保证其生物相容性和可吸收性，又要考虑到其力学性能，使得其能够更好地适应人体内的环境。

总之，生物可降解材料的应用已成为当今组织工程领域的研究热点。

在未来的研究中，应该更加重视生物可降解材料的性能和设计，探索其更广泛的应用领域，为人体健康做出更大的贡献。