聚乳酸-聚乙二醇

聚乳酸-聚乙二醇（精选11篇）

聚乳酸-聚乙二醇 篇1

吗啡是一种阿片受体激动剂,临床上最常用于术后镇痛或缓解中重度癌症疼痛。半衰期为1.7～3h,一次给药镇痛作用维持4-6h,因此需要频繁给药以持续有效治疗浓度,而且最大血药浓度(Cmax)超出治疗窗时会导致一系列副反应[1]。以聚合物为基质的缓控释体系可以克服传统制剂给药频繁、半衰期短及高的血药浓度造成的毒副作用等缺陷[2,3,4]。聚乳酸(PLA)由于其良好的生物相容性和可降解性,被广泛用于药物缓控释系统,但由于其结构中含有大量酯键而疏水,影响了其与水溶性药物的复合,而且PLA降解周期较长。聚乙二醇(PEG)是一种具有优异生物相容性的亲水性链段,免疫原性低。在PLA中引入PEG链段不仅能改善PLA的亲水性,还可以提高水溶性药物与聚合物的亲和能力,并且通过调节PEG的分子量及PEG的含量可以得到不同理化性质的共聚物,因此使得PEG与PLA共聚物的研究非常活跃[5,6,7,8]。制备载药微球较常见的方法有喷雾干燥法,相分离法,溶剂挥发法等,但是这些方法条件通常比较激烈,易使药物分解或失活,而且存在有机溶剂残留的问题,而超临界流体技术具有条件温和,溶剂残留量低,制备周期短等优点,已成为微球制备领域的研究热点[9,10,11]。因此本方法以PLLA-PEG-PLLA为载体材料,利用超临界流体强制分散溶液技术(solution-enhanced dispersion by supercritical fluids,SEDS)制备吗啡缓释微球。

1 实验部分

1.1 材料

盐酸吗啡注射液(规格:10mg/mL),东北制药集团沈阳第一制药有限公司;L-聚乳酸聚乙二醇嵌段共聚物(PLLA-PEG-PLLA,PEG含量为3%,分子量分别为1k,2k,4k,6k),济南岱罡生物科技有限公司;CO2(含量≥99.9%),成都拓展气体有限公司;甲醇(MeOH)、二氯甲烷(DCM),成都市科龙化工试剂厂;其他试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

SEDS原理[12]:利用超临界流体和样品溶液经同轴喷嘴喷出产生的速度差,将样品溶液雾化为细小液滴,同时利用超临界流体的抗溶剂作用,快速萃取液滴中的有机溶剂,使得溶质过饱和而析出,形成微粒。

实验步骤:称取定量吗啡和PLLA-PEG-PLLA分别溶解于甲醇和二氯甲烷,获得质量浓度分别为4mg/mL的吗啡溶液和5mg/mL的聚合物溶液,然后将两种溶液充分混匀(最终药聚比为1∶5)。将混合溶液以0.5mL/min的速度由HPLC泵经同轴喷嘴的外部通道泵入体积约为500mL的高压釜中,经历SEDS过程。过程中温度恒定为35℃,压力为12MPa。结束泵样后,维持温度和压力不变,继续通入CO2 30min,以充分去除有机溶剂。然后缓慢卸压至常压,收集样品。

1.3 检测方法

1.3.1 形貌及粒径检测

直接将样品粘贴于载物台上喷金,利用S4800型扫描电镜(日本日立公司)观察微粒形貌,RISE-2008激光粒度仪测定粒径及分布。

1.3.2 有机溶剂残留量的检测

称取未经处理的MF/PLLA-PEG-PLLA微球约500mg,采用Agilent 6850A型气相色谱顶空法检测其二氯甲烷及甲醇残留量。

1.3.3 载药量和包封率的测定

盐酸吗啡标准曲线的建立:利用盐酸吗啡注射液(10mg/mL)配制出浓度分别为2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、10μg/mL和20μg/mL的一系列标准溶液。在284nm波长用紫外分光光度计(U3010型,日本,Hitachi)分别测定吸光度,以吸光度对浓度进行线性回归得标准曲线回归方程。

精密称取20mg微球,加入适量二氯甲烷溶解后加入定量PBS(PH7.4),于37℃恒温水浴中磁力搅拌至二氯甲烷挥发完全,溶液经0.22μm微孔滤膜过滤,于284nm处测定其吸光度,根据标准曲线计算吗啡含量。

根据2010年版《中华人民共和国家药典》规定,载药量=微粒中所含的药重量/微粒的总重量×100%;包封率=系统中包封的药量/系统总包封与未包封的总药量×100% 。

1.3.4 体外释放度的测定

精密称取20mg MF/PLLA-PEG-PLLA微球移入透析袋内,扎紧放入盛有100mLPBS(pH 7.4)的广口瓶中,于37.0℃恒温振荡器(频率60r/min)中振荡,在预定时间取样10mL,同时补加10mL空白PBS,所取的溶液经0.22μm微孔滤膜过滤后用紫外分光光度计于284nm处测定吸光值。计算不同时间药物的累积释放率并绘制时间-累积释放率的释药曲线。

1.3.5 溶血实验

取新鲜抗凝兔血(兔血:ACD=4∶1),用生理盐水稀释(兔血:生理盐水=4∶5)。实验组加入载药微球和10mL生理盐水;阳性对照组加入10mL蒸馏水;阴性对照组加入10mL生理盐水,将所有烧杯放置在(37士0.5)℃恒温水浴30min。分别准确量取20μL新鲜的抗凝血加入各组烧杯中,继续恒温水浴60min。离心取上清液用752N紫外可见分光光度计测吸光度。按式计算:溶血率(%)=(样品吸光度-阴性对照组吸光度)/(阳性对照组吸光度-阴性对照组吸光度)×100%。

2 结果与讨论

2.1 形貌及粒径

不同分子量的共聚物形成的颗粒形貌及粒径如图1所示,从图中可以看出微球呈球形或类球形形貌,表面光滑。

PEG分子量为1K时形成的共聚物颗粒粒径最大,平均粒径为6.20μm,当PEG分子量为2K,4K和6K时,形成的共聚物颗粒平均粒径分别为2.82μm,2.25μm和2.00μm,较PEG1K所形成的共聚物微粒粒径明显减小,分析原因主要是由于共聚物分子量差异显著所致。共聚物的分子量(表1)随着PEG分子量的增加而增加,PEG分子量为1K时最小,分子量为6K时最大。共聚物的分子量越小,其在有机溶剂当中的溶解度就越大,当经过SEDS过程时,同分子量较大的共聚物相比就越慢于达到过饱和,沉积速率相对较慢,瞬间成核数量较少,其沉积以生长为主要机理。但是随着分子量的增大,共聚物的黏度也随之增大,形成的雾滴也就较大,使得抗溶剂与溶剂之间的相互传质减弱,雾滴达到过饱和的时间延长,瞬间成核数量少,颗粒的沉积同样以生长为主要机理。分子量的最终影响效果取决于两个方向的共同作用[13]。PEG2K,4K和6K分子量共聚物所形成的颗粒粒径差异不大,只是有逐渐减小的趋势,这可能是由于三者的分子量差异并不显著,而且聚合物分子量增加导致的粘度增大也将影响液滴的雾化,从而使得粒径的减小趋势并不明显。除此之外材料的亲水性也会对微球的形貌、粒径及释放性能产生重要影响。表1可以看出,在PEG含量一定(3%)的条件下,共聚物的接触角较相同条件下测得的PLLA(Mw=100K)的接触角(96.11±1.15°)更小,材料的亲水性有所改善,这将更利于药物的释放及载体材料的降解。

2.2 有机溶剂残留量

以二氯甲烷和甲醇标准品为对照,测得未经处理的MF/PLLA-PEG-PLLA微球中二氯甲烷残留量0.0076%,甲醇残留量为0.0016%,均低于《中国药典》2010年版二氯甲烷和甲醇的限度规定0.06%和0.3%。

2.3 复合微球的载药量及包封率

以盐酸吗啡浓度对吸光度进行线性回归得标准曲线回归方程:

Y=-0.00047X+0.00451(R=0.99935)(1)

在此范围内浓度与吸光度相关性良好。根据回归方程计算出微球的载药量和包封率,结果如表2所示。从表中可以看出,各PEG分子量的共聚物微球载药量均高于16%,组间无显著差异,且实际载药量接近理论载药量,说明药物在超临界过程当中很少流失。实际载药量略高于理论载药量可能是由于聚合物略溶于抗溶剂而流失导致原始的投药理论值失去了相对比较意义。微球的包封率随着PEG分子量的增加先增加,而后趋于平稳。当PEG分子量为2K时有最高包封率69.57±4.77%。包封率的变化规律同样可以由共聚物分子量的变化来解释。当PEG分子量为1K时,共聚物分子量最小,在超临界过程中颗粒的沉积最慢,这一点在图1当中的形貌和粒径图中也可以观察到,颗粒的沉积以生长为主,此时药物已先于聚合物而沉淀析出,使得药物较多地呈游离状态或是吸附于颗粒表面。当PEG分子量继续增大时,共聚物分子量变化不大,因此对共聚物的沉积影响较小。

2.4 复合微球的体外释放度

图2所示为复合微球当中吗啡的累积释放度。四种PEG分子量的共聚物微球在初始30min内均呈现一定的突释,然后经过一定时间较迅速地释放再进入缓慢释放期,最后进入平台期。值得一提的是,对于需要短时间内发挥药效的药物来说,一定程度的突释是有利的。一些研究者在设计吗啡缓释剂型的时候就将突释纳入考虑,设计成先突释,后缓释的释药模型[14,15]。从图2也可以看出,释放最快的是PEG分子量为1K的复合微球,这和较低的包封率结果是一致的。PEG分子量为1K时微球包封率最低,大部分的药物吸附于微球表面或是与微球疏松结合,亦或呈游离状态,使得药物突释明显。另一方面,低分子量的共聚物较高分子量的共聚物可以提供更多的水合活性位点,更利于药物的释放[16]。而且PEG链段是一种亲水性链段,分子量越小亲水性越好,因此具有小分子量PEG的共聚物微球能锁定更多的水分子,促进药物的释放[17]。 随着PEG分子量增加,药物释放越为缓慢,但PEG分子量为6K的复合微球药物的释放要快于PEG分子量为4K的微球。这可能是由于PEG分子量为6K时微球粒径最小,药物的扩散释放具有最短的扩散路径,使得释放速率加快。4种PEG分子量的复合微球药物释放均呈现出先突释后缓释的模型。

2.5 溶血率

溶血率直接反映了材料对血液中红细胞的损伤程度,体外红细胞的溶血实验可以模拟材料在体内对红细胞的破坏作用[18]。GB/T-16886对生物材料溶血率的要求为5%。本实验中以PEG分子量为2K的复合微球为样本,设置三个实验组1,2,3,每组复合微球的质量分别为5mg,10mg和50mg。溶血实验结果如表3所示。从表中可以看出,阴性对照组的吸光值小于0.03,阳性对照组吸光度值在0.8±0.5,符合国标标准,实验组1,2,3的溶血率分别为0.39%,0.28%和0.67%,均低于5%,符合生物医学材料的血液相容性标准,表明复合微球具有良好的血液相容性。

3 结论

(1)以超临界流体强制溶液分散技术,成功制备出呈球形或类球形形貌,最小平均粒径为2.00μm,载药量达17.92%,包封率最高可至69.57%的吗啡缓释微球。

(2)共聚物中PEG的分子量对微球的粒径、包封率和药物的释放都具有重要的影响。PEG分子量小,微球粒径越大,包封率越低,药物的释放越为迅速。4种PEG分子量的共聚物微球其药物的释放都呈现先突释,后缓释的释药模型,表现出吗啡释缓剂型的释药特点。

(3)复合微球有机溶剂残留量远低于国家标准;溶血实验表明,复合微球具有良好的血液相容性。

摘要：以L-聚乳酸-聚乙二醇三嵌段共聚物(PLLA-PEG-PLLA)为载体材料,通过超临界流体强制溶液分散技术制备吗啡/聚乳酸-聚乙二醇共聚物(MF/PLLA-PEG-PLLA)的复合微球,考察了PEG分子量的变化对微球性能的影响。通过表面形貌,粒径及粒径分布,载药量,包封率及释放性能来表征复合微球的各项性能;利用气相色谱法测定二氯甲烷和甲醇的残留量;通过溶血实验来评价复合微球的血液相容性。实验表明,所制备的复合微球呈球形或类球形形貌,平均粒径在1.99～6.20μm之间,载药量达到17.92%,包封率最高可至69.57%,复合微球的药物释放呈先突释后缓释的释药模式;二氯甲烷和甲醇的残留量分别为0.0076%和0.0016%;微球溶血率<1%,远小于国家标准5%,证明复合微球具有较好的血液相容性。

关键词：超临界流体技术,吗啡,L-聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物,微球

聚乳酸-聚乙二醇 篇2

【关键词】聚乳酸 降解改性 综述

Abstract： The factors that affect the degradation of poly (lactic acid) and the degradation modification methods of poly (lactic acid) are introduced. Physical and chemical changes of poly (lactic acid) are summarized after degradation modification. Furthermore， the development prospects of poly (lactic acid) are previewed.

Key words： poly (lactic acid);degradation modification;overview

聚乳酸(PLA)是一种可完全降解、对环境友好的脂肪族聚酯类高分子材料，它以谷物发酵得到的乳酸为原料聚合而得，废弃后可在微生物、水、酸、碱等作用下完全分解，最终产物是CO2和H2O;PLA也可回收，使其制品在酶的作用下降解为乳酸，循环使用[1]。

目前全球最大的PLA生产厂家是美国的NATURE WORKS(年产14.6万吨)。

我国也有一些生产厂家，如浙江海正、上海同杰良、南通九鼎生物工程有限公司等，但是产量都还比较少。

PLA已经在包装、医药、纤维等领域获得成功应用。

多数情况下，聚乳酸的降解速率比较慢，强度的降低需要几周的时间，完全的降解往往需要几年的时间，这就限制了聚乳酸的应用，尤其是在临床医学方面的应用[2]。

高分子材料的稳定与降解是材料的重要性能之一，对于可降解的聚乳酸，其降解性能尤为重要。

本文综述了聚乳酸的降解方法和降解后的物理化学形态，提出了聚乳酸的稳定与降解改性的主要发展方向。

1 影响聚乳酸降解的主要因素

从化学角度看，高分子材料的降解主要有三种方式：主链降解生成低聚体和单体;侧链水解生成可溶性主链高分子;交联点裂解生成可溶性线性高分子。

聚乳酸的降解主要是第一种方式，可分为简单水解(酸碱催化)降解和酶催化水解降解。

简单水解降解是水分子攻击酯键形成羧酸和醇的反应。

影响聚合物降解的因素有两大方面。

一个是外因，通常称环境因素;另一个是内因，即聚合物本身的分子结构。

1.1 环境因素

(1)温度和相对湿度。

Alain Copinet[3]研究了聚乳酸薄膜分别在30℃、45℃、60℃以及相对湿度分别30%RH、50%RH、100%RH条件下的降解特性，结果表明，酯连接键的水解随着温度和相对湿度的增加而增加。

另外，聚乳酸薄膜的重均分子量、机械性能均随着温度和相对湿度的增加而降低。

(2)PH值。

程艳玲[4]等比较了三种不同的介质，即四硼酸钠(PH=9.18)、混合磷酸盐(PH=6.36)、邻苯二甲酸氢钾(PH=4.00)溶液对聚乳酸降解性能的影响。

结果表明，聚乳酸在碱性环境中降解速率最快，其次是酸性环境，在中性环境中降解比较慢。

主要原因是碱催化了-OH的回咬，而H+与链端基形成较稳定的五元环，因此，碱性条件下降解较快。

1.2 自身分子结构

(1)分子量和分子量分布。

分子量与降解速率成反比，原因是：分子量越高，聚合物分子间的作用力越大，结晶度越高;分子量越小，聚乳酸末端羧基的数目就越多，相对于分子量高的聚乳酸来说，更容易发生水解。

(2)结晶性。

聚乳酸不同的结晶性也会导致其降解性能的差异。

聚乳酸所有种类中，PLLA是半结晶的，其它各类PLA都是无定型的。

对于半结晶的PLA，水解降解有两个阶段：水分子首先迅速扩散进入无定型区发生水解，之后才是晶区的水解;而无定型的PDLLA和P(L/DL)LA水解只有第一个阶段。

杨帆[5]等选用了分子量基本相同的左旋聚乳酸PLLA和PDLLA两种薄膜在体液中降解，结果表明PDLLA的降解速率比PLA的.快。

2 加速聚乳酸降解的方法

加速聚乳酸降解的方法多种多样，主要可以分为物理方法和化学方法两种。

物理方法有改变温度、湿度，或者采用紫外光辐射、电子束辐射等方法。

化学方法则是在聚乳酸中加入降解速率较高的材料，与PLA形成共聚物、合金或复合材料，从而达到提高聚乳酸降解速率的目的。

3 降解改性后，聚乳酸的物理和化学变化

3.1 机械性能的变化

降解改性后，聚乳酸的断裂伸长率和拉伸强度均有所降低。

Alain Copinet[6]等采用紫外光处理PLA薄膜，结果表明，经紫外光处理后的PLA薄膜机械性能降低得比未处理的要快。

在50RH%和45℃的条件下，经紫外光处理过的PLA薄膜降解2周后，断裂伸长率降低50%;而未经紫外光处理的PLA薄膜断裂伸长率降低到相同的值，则需要3周的时间。

Yew[7]等将米淀粉加入到聚乳酸中，形成聚乳酸/米淀粉复合材料。

随着米淀粉的加入，PLA的拉伸强度和断裂伸长率都有所降低，当米淀粉在复合材料中的质量百分比达到20%时，材料的拉伸强度达到一个相对较高的值，米淀粉含量大于20%之后，会产生淀粉颗粒之间的聚集，会使复合材料容易产生应力集中。

Charles-Harris[8]等将磷酸盐玻璃和NaCl颗粒加入到PLA中，形成PLA/磷酸盐玻璃支架，实验表明，增加玻璃的质量百分比和NaCl颗粒尺寸可以降低支架的刚度;随着填料的增加，支架的杨氏模量和屈服应力降低。

因此可以通过调整支架的组成来改善支架的机械性能。

3.2 表面形貌

随着聚合物的降解，表面不断出现裂纹、破碎、空洞、剥离等现象。

Say chye Joachim loo[9]等研究了采用电子束辐射的多层PLGA薄膜的降解，SEM图像显示，降解首先发生在薄膜辐射剂量大的一侧，降解70天后，在薄膜的中心产生了孔隙;降解105天后，薄膜厚度从105μm降到55μm。

申晓青等[10]通过PBS溶液水解试验和动物体内植入试验，定期观察试样的形态的变化：降解4周后，试条出现片状白垩色改变;8周后，试条2/3以上面积呈白垩色改变;20周后，试条完全呈白垩色。

植入体内的试条组断裂面及表面出现细小裂缝，未植入体内的试条组外形完整、质脆易断、断面出现孔隙。

任建敏[11]等采用PH7.4磷酸盐缓冲液(PBS)研究了纯聚乳酸以及聚乙二醇改性聚乳酸(PELA)的体外降解，通过肉眼观察：降解10天，PELA表面发白、质软起皱;30天时，易脆变软;50天时出现小空洞，以后断裂，呈丝状或大空洞。

而PLA样品出现上述改变相对较晚，降解80天出现小空洞，100天后完全破碎。

3.3 分子量和分子量分布的变化

在对高聚物的研究中，相对分子质量是一个不可缺少的重要数据，且关系到高聚物的物理性能。

对于PLA摩尔质量的测定分析，其常规方法是采用体积排阻色谱法(size-exclusion chromatography，简称SEC)。

聚乳酸降解后，其重均分子量和数均分子量均有所降低。

Navarro[12]等采用体积排除色谱法，测得PLA在降解2周、4周、6周后的重均分子量分别为1.72×105、0.92×105、0.68×105，另外，还比较了PLA和PLA/CaP复合材料分子量的降低：降解头2周，PLA/CaP复合材料重均分子量的降低是普通PLA的2倍，降解4周-6周后，PLA分子量比PLA/CaP复合材料的分子量降低得多。

3.4 玻璃化温度和熔点的变化

Alain Copinet[13]等采用紫外光来处理聚乳酸塑料薄膜，通过热分析可知，未经紫外光处理和经紫外光处理过的聚乳酸薄膜的玻璃化温度都是随着温度和湿度的相对增加而降低;经紫外光处理过的薄膜Tg降低得更快：在温度为40℃、相对湿度为100%RH条件下，经过处理的薄膜，5周后玻璃化温度降低86%，未经处理的薄膜则降低81%。

Loo[14]等采用差示扫描量热法(DSC)来测量PLLA和PLGA热性能的变化，DSC温度记录图上显示未经电子束辐射的PLGA只有一个玻璃化温度，而经电子束辐射后的PLGA的玻璃化温度有所降低，此外，还比未辐射的PLGA多了冷结晶温度Tc和熔点Tm;经电子束辐射后的PLLA玻璃化温度和熔点也都有所降低。

3.5 聚合物质重量的变化

牟善松[15]等将聚乳酸和甲壳素制成复合材料，从而降低聚乳酸的降解速率。

研究表明，随着复合材料中甲壳素含量的增加，材料的失重百分率在同样的降解时间内下降;同时，随着降解时间的增加，复合材料的失重百分率呈上升趋势。

任建敏[16]等通过计算聚乳酸及聚乙二醇改性聚乳酸的重量丧失百分比，考察二者重量的变化。

聚乳酸-聚乙二醇 篇3

关键词 菠萝叶纤维 ；分离提纯 ；离子液体 ；聚乙二醇 ；木质素

中图分类号 S668.3

Abstract Cellulose is one of the most abundant renewable resource on earth and it has been paid much attention to its application. In this paper， the pineapple leaf fiber was directly dissolved in ionic liquids with polyethylene glycol， to form Ionic liquid/polyethylene glycol （PEG） double phase system to extract lignin. Effects of the lignin extraction were examined by the molecular weight of polyethylene glycol， polyethylene glycol/ionic liquid dosage and the mixing time. Results showed the optimal condition was that polyethylene glycol 8000 ： ionic liquids is 1：1 and mixing 1.5 h， and the extraction of lignin was the best.

Key words pineapple leaf fiber ； separation and purification ； ionic liquid ； polyethylene glycol ； lignin

菠蘿叶纤维又称菠萝麻、凤梨麻，是从菠萝叶脉中提取得来的纤维。菠萝叶纤维主要由纤维素、半纤维素和木质素等组成，三者形成一种三维网状结构[1]，又由于氢键作用形成了半晶态超分子结构，这种结构导致纤维素不溶于水和大多有机溶剂，从而导致纤维素资源的应用受到极大限制。

目前，常采用酸碱预处理的方法将纤维素分离提纯，但此方法存在操作复杂、耗能耗时等问题。离子液体是一种新型的绿色溶剂，具有溶解性好、可回收利用及效率高的特点[2]。本研究将菠萝叶纤维溶解在离子液体中，在溶解过程中加入聚乙二醇实现纤维素的纯化，并对聚乙二醇萃取纤维素条件优化，以提高纤维素溶解率。

1 材料与方法

1.1 材料

菠萝叶纤维，由中国热带农业科学院农业机械研究所提供。

试剂：聚乙二醇PEG2000、PEG4000、PEG6000、PEG8000、PEG10000，分析纯，购自天津市大茂化学有限公司。

仪器：全自动纤维测定仪，购自瑞典福斯分析仪器有限公司FOSS2010；扫描电镜分析（SEM），购自日本日立公司S-4800。

1.2 方法

1.2.1 菠萝叶的预处理

菠萝叶的预处理采用的是机械提取法，刮除菠萝叶片的青皮、杂质，经清洗、干燥后获得菠萝叶纤维[1]。

1.2.2 菠萝叶纤维溶解

称取100 g离子液体置于磁力搅拌器下，并加入2.0 g菠萝麻，于70 ℃微波加热2 min。

1.2.3 离子液体/聚乙二醇双相水系萃取木质素和纤维的再生

将纤维溶解液离心，取上清液，加入聚乙二醇磁力搅拌均匀；将混合液置于90 ℃的磁力搅拌器中搅拌1.5 h后，转入500 mL的分液漏斗中，于80 ℃的烘箱中静置分层；加入沸水（蒸馏水）使纤维素再生并沉淀析出，最后于105 ℃的鼓风干燥箱中干燥3 h。

1.2.4 离子液体/聚乙二醇双相体系萃取木质素条件优化

（1）聚乙二醇分子量的选择：称取离心后的上清液同等质量的不同分子量的聚乙二醇如PEG2000、PEG4000、PEG6000、PEG8000、PEG10000，其他操作如1.2.3。

（2）聚乙二醇与离子液体用量比的确定：选用分子量为8000的聚乙二醇，按照离子液体/聚乙二醇的用量比为1：1、1：1.5、1：2、1.5：1、2：1的比例配比，其他操作如1.2.3。

（3）搅拌时间的确定：将纤维素/离子液体/聚乙二醇混合液放置在90 ℃的磁力搅拌器中，分别搅拌0.5、1、1.5、2、2.5 h，其他操作如1.2.3。

1.2.5 再生纤维中木质纤维素各组分含量的测定

采用范式洗涤纤维分析法（Van.Soest法）测定再生纤维中半纤维素、纤维素和木质素的含量。

1.2.6 表征方法（红外和SEM）

红外光谱仪测定（FI-IR）：波数范围为400-4 000 cm-1，采用溴化钾压片法进行分析。

扫描电镜分析（SEM）：扫描电镜电压为0.5-30 kV，低倍模式20-2 k，对样品进行喷金处理。

2 结果与分析

2.1 不同分子量聚乙二醇对木质素萃取效果的影响

nlc202309081511

不同分子量聚乙二醇作用下，再生菠萝叶纤维木质素含量结果见图1。由图1可看出，随着聚乙二醇分子量的增加，木质素的含量变化呈现先减少后增多的趋势，在PEG8000处出现最小值。产生这一结果的原因是与不同分子量聚乙二醇的性质有关，随着聚乙二醇分子量的增加，聚乙二醇越容易形成凝胶，对木质素的吸附作用越大，所以再生后的菠萝叶纤维的木质素含量也就越少。

2.2 不同离子液体/聚乙二醇的用量比对木质素萃取效果的影响

根据聚乙二醇分子量的优化实验，选取了萃取效果最好的PEG8000进行聚乙二醇与离子液体用量比的优化实验。在不同离子液体/聚乙二醇的用量比的条件下，再生菠萝叶木质素含量结果见图2。由图2可看出，离子液体与PEG8000为1：1时，萃取效果最好。随着聚乙二醇用量的增加，再生菠萝叶纤维中木质素的含量呈逐渐上升的趋势，即PEG8000的萃取效果随着用量的增加而减弱。产生这一结果的原因是PEG8000的凝胶作用很强，并随着用量的增加而增加，在离子液体-聚乙二醇双相体系中，当其用量逐渐增加时，流动性也随之下降，因此不能与木质素因充分接触而导致萃取效果下降。

2.3 不同搅拌时间对萃取木质素效果的影响

经过不同搅拌时间处理后，再生菠萝叶纤维木质素含量结果见图3。由图3可看出，搅拌时间为1.5 h时，聚乙二醇的萃取效果最佳。随着搅拌时间的增加，再生菠萝叶纤维中木质素的含量呈现先减少后上升的变化趋势。这是因为在不停的加热搅拌过程中，木质纤维素在离子液体-聚乙二醇双相体系中的扩散速度加快，随着搅拌时间的增加，木质素在离子液体和聚乙二醇之间的交换速度加快最后趋于平衡，因此，在搅拌1.5 h时出现峰值，随后下降。

2.4 再生菠萝叶纤维结构与性能表征

通过红外光谱和扫描电镜，对再生菠萝叶纤维进行表征，并进一步分析对比经过离子液体/聚乙二醇双相体系萃取前后对菠萝叶纤维的形态和结构的影响。

2.4.1 红外光谱分析

经过离子液体/聚乙二醇双相体系萃取木质素后，再生菠萝叶纤维结构变化的红外谱分析见图4。由图4可知，b、c与a对比可知，实验过程中并无衍生峰产生。在3 440 cm-1处出现的O-H的吸收峰和在1 701.4 cm-1出现的C-O的吸收峰均为木质素的特征峰，并且在加入PEG8000后，木质素的特征峰明显减弱，表明木质素的含量在越来越少，其原因是离子液体破坏了菠萝叶纤维素分子内氢键而发生溶解，而加入的聚乙二醇达到了萃取木质素的目的，从而导致木质素吸收峰的减弱。另外，-COOH吸收峰移向低波数区，即2 883.05 cm-1，这一现象表明，纤维素在再生的过程中，已断裂的分子间氢键重新结合的程度不够完美，使其在谱图上与纤维素发生偏移[3]。

2.4.2 SEM电镜扫描

经过离子液体/聚乙二醇双相体系萃取木质素后，再生菠萝叶纤维的SEM电镜扫描结果见图5。由图5-b可知，加入离子液体对菠萝叶纤维进行溶解，溶解再生后的菠萝叶纤维是平整的，这是因为离子液体破坏了原菠萝叶纤维的三维结构，使纤维素分子间和分子内氢键发生变化，即氢键连接的质子H和O发生变化。离子液体的阴离子成为电子供体，当其进入纤维素体系中时，破坏了原有的O1-H1...O2氢键结构，形成新的O-H...A-（阴离子）结构，经过再生后，离子液体的阴离子与纤维素的羟基间氢键断裂，纤维素分子内和分子间被破坏的结构重新构建，从而使纤维素的晶型结构发生变化使再生菠萝叶纤维形成平整的表面[4]。由图5-c可见，再生菠萝叶纤维的结构是条状的。这是因为加入聚乙二醇萃取后，聚乙二醇破坏了离子液体-菠萝叶纤维体系，并从中把木质素萃取出来。纤维素、半纤维素和木质素的整体结构被打散，經过再生后，纤维素、半纤维素和部分未被聚乙二醇萃取出来的木质素重新组合，形成的结构如图5-c所示。

3 结论

为了解决传统纤维素预处理过程中耗能耗时、工序繁琐等问题，本研究采用了绿色环保的离子液体对菠萝叶纤维进行溶解，并加入聚乙二醇对木质素进行萃取，在溶解过程中实现纤维素的分离及纯化，并探讨了聚乙二醇萃取木质素的影响因素。具体结论如下：（1）聚乙二醇对溶解在离子液体中的木质纤维素萃取效果明显。在聚乙二醇分子量为8000，聚乙二醇与离子液体的用量比为1：1，搅拌1.5 h的条件下，萃取效果最好。（2）通过红外光谱和SEM电镜扫描对再生菠萝叶纤维结构的分析结果表明，经过离子液体/聚乙二醇双相体系作用后，木质素吸收峰减弱，结构变得平整光滑。

参考文献

[1] 李娜娜. 菠萝叶纤维的前处理及染色性能研究[D].青岛：青岛大学，2011.

[2] 姜大雨，朱 红，王 良，等. 离子液体双水相萃取的应用研究进展[J]. 化学试剂，2010，32（9）：805-810.

[3] 王树荣，骆仲泱. 生物质组分热裂解[M]. 北京：科学出版社，2013.

[4] 李维尊. 咪唑类离子液体对生物质中木质纤维素选择性提取及分离[D]. 天津：南开大学，2013.

聚乳酸-聚乙二醇 篇4

聚乳酸(PLA)作为1种具有优良生物降解性、相容性、可吸收性和加工性能的聚酯材料,可广泛应用于生物医学和环境友好材料[1],但它显脆性。通过共聚向PLA中引入柔性链段可显著改善其韧性,而柔性链段的引入会导致PLA共聚物的拉伸强度和热性能降低。因此,需采用适当方法在改善其韧性的同时也使其保持较好的拉伸强度和热性能。在我们的前期研究中[2],将聚乙二醇(PEG)与乳酸直接熔融共聚,初步制备了具有良好断裂伸长率的聚乳酸-聚乙二醇(PLEG)薄膜,在敏化剂存在下,通过低能电子束辐照改性的PLEG薄膜的拉伸强度显著提高,并保持了较好的断裂伸长率。在此基础上,本文采用FTIR、 1H NMR和GPC对PLEG共聚物的结构进行表征,并利用ATR-FTIR、DSC和TGA进一步研究了改性PLEG的结构和热性能与低能电子束辐射剂量的关系。

2 实验部分

2.1 主要原料

D,L-乳酸(纯度85 %～90 %)、聚乙二醇(PEG6000)、丙酮、二氯甲烷:A.R.,天津市博迪化工有限公司;对甲苯磺酸(TSA):A.R.,成都科龙化工试剂厂;二水合氯化亚锡(SnCl2·2H2O):A.R.,重庆化学试剂厂;三聚氰酸三烯丙酯(TAC)为实验室自制[3]。

2.2 PLEG共聚物的合成

向接有分水器和冷凝管的250mL单口烧瓶中加入100g D,L-乳酸,机械搅拌,100℃常压脱水1h,然后20mmHg压强下100℃脱水1h,最后5mmHg压强下150℃脱水4h,得到粘稠的乳酸低聚物(ODLLA)63g。

称取40g ODLLA于250mL三口梨形烧瓶中,加入3.6g PEG6000,待完全熔融后,加入0.16g SnCl2·2H2O(0.4 %,相对于ODLLA的质量)、0.12g TSA(与SnCl2·2H2O等摩尔比),机械搅拌,在5mmHg压强下180℃反应18h。反应完毕后加入100mL丙酮溶解聚合物,将溶液缓慢倒入50℃热水中沉淀,过滤,所得固体40℃真空干燥24h,得到产物31.39g,产率72 %。

2.3 PLEG薄膜的制备及电子束辐照

采用溶液流延法制备PLEG薄膜。首先将PLEG溶解于DCM中(PLEG与DCM的质量比为1∶5),加入3%的TAC(相对于PLEG的质量);然后使用英国RK公司的拉丝杆将聚合物溶液在洁净的玻璃板上流延成膜,并在室温下使DCM缓慢挥发48h以防止形成气泡,最后在40℃真空烘箱中干燥24h,膜厚约为60μm。

采用日本NHV Corporation的Curetron® EBC-200-AB-TW 型电子加速器在室温下辐照PLEG薄膜。辐照条件:加速电压150kV,电子流5mA,搬运速度27m/min,剂量率20kGy/pass,N2氛围。将辐照薄膜室温保存于密封袋中至少7天,以完全去除自由基,干燥后进行测试。

2.4 辐照PLEG薄膜性能分析

2.4.1 红外光谱(FT-IR)分析

在美国Thermo Electron公司的Nicolet 380型傅立叶变换红外光谱仪上测试合成PLEG的红外光谱图(KBr压片制样),并进行辐照PLLA/TAC薄膜的表面衰减全反射(ATR-FTIR)测试。

2.4.2 核磁( 1H NMR)分析

采用瑞士Bruker Advance 300 MHz核磁共振波谱仪,CDCl3作溶剂,TMS作内标。

2.4.3 PLEG分子量测定

使用Waters 2415GPC凝胶色谱仪,以四氢呋喃为溶剂,聚苯乙烯为标样,流速1mL/min,35℃。

2.4.4 凝胶率测定

室温下,将一定质量经电子束照射后的PLEG薄膜样品用二氯甲烷浸泡48h,取出样品,并用二氯甲烷清洗3次,然后置于40℃真空烘箱中干燥2h。根据公式Gel fraction (%)=(Wi/Wd)×100计算凝胶率[4](Wd为样品浸泡前的质量,Wi为样品于二氯甲烷中浸泡48h后的剩余质量)。

2.4.5 DSC测试

DSC Q200差示扫描量热仪,美国TA公司生产,N2流量50mL/min,升温速率10℃/min,扫描范围-10～200℃。

2.4.6 TGA测试

TGA Q500热重分析仪,美国TA公司生产,N2流量100mL/min,升温速率10℃/min,扫描范围40～500℃。

3 结果与讨论

3.1 PLEG的结构分析

图1是PLEG的红外谱图,IR(KBr,cm-1):1758,共聚物中的羰基(C=O);1186、1089,共聚物中的醚键(C-O-C);2995、2945、2877、1456、1384,共聚物中的饱和C-H吸收(CH3,CH2和CH);3502,末端羟基(OH)。图2是PLEG的核磁共振氢谱图, 1H NMR(溶剂CDCl3,δ):1.56(d,乳酸片段CH3),5.17(d,乳酸片段CH),3.64(s,PEG片段CH2),各峰的分裂规律完全符合其结构特征。图3是PLEG的GPC流出曲线。从图中可看出,PLEG的GPC流出曲线上仅出现一个峰,且数均分子量和分散度分别为20,952和1.77。GPC流出曲线呈单峰和GPC测定分散度小于2.0是判断不同原料反应所得高分子材料为共聚物的重要标志[5]。因此,从以上分析可知,所制备的产物为聚乳酸-聚乙二醇共聚物。

3.2 PLEG的交联行为研究

有研究报道[6]了采用电子束辐照含3%TAC的聚合物可获得较好的凝胶率,因此,本研究采用相同量的TAC加入到PLEG中。图4是PLEG和PLEG/TAC在不同照射剂量下的凝胶率变化曲线。从图中可以看出,在辐射剂量为0～100 kGy范围内,辐照PLEG无凝胶生成。然而,在低剂量下,辐照PLEG/TAC的凝胶率随剂量的增加而迅速增加,这可能是由于在电子束照射下PLEG与TAC发生反应而形成了大量的三维网络结构;当剂量增加到80kGy后,其凝胶率的增加趋于平缓,最终达到100kGy时的71%,这可能是由于在电子束辐照下PLEG的交联与断链效应达到平衡。

在电子束辐照下,TAC的反应程度可用样品的红外谱图进行研究,并可作为PLEG/TAC样品是否发生交联的表征参数。图5是PLEG/TAC在不同照射剂量下的ATR-FTIR谱图。从图中可知,TAC中的双键基团(CH2=CH-CH2-)的吸收强度[7]随辐射剂量的增加而减弱,这表明了通过与PLEG接枝或交联而使TAC消耗掉。

1:0 kGy;2:20 kGy;3:40 kGy;4:80 kGy

1:0 kGy;2:20 kGy;3:40 kGy;4:80 kGy

3.3 样品的DSC分析

图6是电子束辐照PLEG和PLEG/TAC样品的DSC曲线。从图中可知,PLEG的DSC曲线1存在玻璃化转变温度(Tg≈28℃),在101℃附近出现冷结晶放热小峰,随后出现弱的熔融峰(Tm≈131℃)。当PLEG/TAC分别经40和80kGy剂量照射后的DSC曲线2和3只显示了一个玻璃化转变放热峰,而无冷结晶峰和熔融峰,其Tg分别为30℃和32℃。这表明了PLEG的分子链被紧紧交联固定而导致其活动性降低;同时,辐照交联结构的形成有利于提高样品的Tg,且随交联程度的增加而增大。

1:PLEG, 0 kGy;2:PLEG/TAC, 40 kGy; 3:PLEG/TAC, 80 kGy

1:PLEG, 0 kGy;2:PLEG/TAC, 40 kGy; 3:PLEG/TAC, 80 kGy

3.4 样品的TGA分析

图7a是PLEG和辐照PLEG/TAC的热失重谱图。由图7a可看出,PLEG和辐照PLEG/TAC存在两个失重平台,第1个平台可能是由于PLEG分子链的断裂所致;而第2个平台包含了乳酸和乙氧基团的分解而导致样品基本挥发。同时,从图中可知,PLEG的5%和10%失重温度分别为252℃和264℃;而辐照PLEG/TAC的5%和10%失重温度分别增加到40kGy时的255℃和267℃,以及80kGy时的258℃和270℃。图7b是PLEG和辐照PLEG/TAC的热失重微分谱图。从图7b可以看出,相比于PLEG,辐照PLEG/TAC的最大热失重速率的温度向高温移动。以上结果表明了交联PLEG的初始分解温度和高温耐热性均有所增加,并随辐射剂量的增加而提高。

1:PLEG, 0 kGy;2:PLEG/TAC, 40 kGy; 3:PLEG/TAC, 80 kGy

4 结论

通过直接熔融缩聚法合成了具有良好成膜性的PLEG;相比于PLEG,由于交联网络结构的形成,辐射PLEG/TAC的凝胶率随辐射剂量的增加而显著增加;DSC分析表明交联PLEG的Tg随剂量的增加而增大,且无冷结晶峰和熔融峰;热失重分析表明交联PLEG的初始分解温度和高温耐热性均有所增加。

参考文献

[1]Moon S I,Lee C W,Taniguchi I,et al.Melt/solid poly-condensation of l-lactic acid:an alternative route to poly(l-lactic acid)with high molecular weight[J].Polymer,2001,42(11):5059-5062.

[2]唐文睿,缪培凯,曾科,等.低能电子束辐射改性聚乳酸-聚乙二醇共聚物及其力学性能[J].高分子材料科学与工程,2008,24(5):92-95.

[3]Dudley B J R,Thruston J T,Schaefer F C,et al.Cya-nuric Chloride Derivatives.III.Alkoxy-s-triazines[J].Journal of the American Chemical Society,1951,73(7):2986-2990.

[4]Mitomo H,Kaneda A,Quynh T M,et al.Improvementof heat stability of poly(l-lactic acid)by radiation-inducedcrosslinking[J].Polymer,2005,46(13):4695-4703.

[5]Wang Z Y,Zhao Y M,Wang F.Syntheses of poly(lacticacid-co-glycolic acid)serial biodegradable polymer mate-rials via direct melt polycondensation and their character-ization[J].Journal of Applied Polymer Science,2006,102:577-587.

[6]Dadbin S,Frounchi M,Goudarzi D.Electron beam in-duced crosslinking of nylon 6with and without the pres-ence of TAC[J].Polymer Degradation and Stability,2005,89(3):436-441.

聚乳酸-聚乙二醇 篇5

研究对象

47例患者均为住院患者，其中男38例，女9例；乙型肝炎30例，丙型肝炎17例；平均年龄38.7岁（24～53岁）。按2000年西安第十次全国病毒性肝炎学术会议诊断标准，并进行PCR检测HBVDNA、HCVRNA均>104拷贝/ml，并予以聚乙二醇干扰素180μg（上海罗氏制药有限公司生产）每周1次皮下注射。其中丙型肝炎联合利巴韦林800mg每日口服，疗程为24～48周不等。于用药后第1周、第2周、第4周、第8周、第12周、第24周、第32周、第48周，分别检测生化指标（肝功，血常规等），及病毒学指标，并动态观察其不良反应。

不良反应

感冒症状及处理：是指在应用聚乙二醇干扰素注射后2～4小时出现的发热、寒战、乏力、周身关节酸痛等症状。本组病例87.2%(41/47)应用后有上述表现，但反应轻重不一，体温一般在38.5℃以下，体温如超过38℃，一般予以口服退热药对症处理或注射时间改在睡前3～4小时左右，这样有助于患者在睡眠中度过上述不良反应，一般经2～3次治疗后体温均恢复正常，且其他上述症状减轻，没有因发热而退出治疗的病例。

胃肠道反应：慢性肝炎患者易出现食欲不振等表现，多数病例89.4%（42/47）应用聚乙二醇干扰素后可致食欲不振加重，伴恶心、腹胀、便秘等，建议患者饮水时可加果汁调节口味，保持口腔清洁，少食多餐，必要时口服一些助消化药物，一般4周后上述症状基本消退。

体重减轻：由于发热及食欲下降，睡眠不佳的影响，部分患者63.8%(30/47)治疗中出现消瘦及体重减轻，一般在12周左右较明显，以后随着食欲的好转及其他不良反应的减轻，体重会逐渐增加。

神经精神症状及脱发：应用聚乙二醇干扰素，多数病人76.6%(36/47)出现失眠且伴有轻微脱发、头晕（无弦晕）、注意力不集中，其中有些病人19.1%(9/47)有悲观等抑郁表现（一般12周左右较明显），但随着疗程的延长，上述抑郁表现均逐渐消失。有1例患者于治疗12周时出现多语欣快感、不能入睡而停药，停药1周后，上述症状消失。一般宜嘱病人多听音乐，多与病人沟通，使病人心态放松。吴氏［1］报道长效干扰素致乙型肝炎病毒携带者精神障碍，导致躁狂性精神病而住院治疗，而本组所有病人未发现躁狂性精神病表现。

骨髓抑制、血象改变：在聚乙二醇干扰素治疗过程中，多数病人95.7%(45/47)会出现骨髓抑制而导致白细胞及血小板下降，一般在应用第4~12周时下降最为明显，一般白细胞总数在3.0×109/L以上较安全［正常（4～10）×109/L］。同时还要检测中性粒细胞总数，一般控制在1.5×109/L左右，当低于0.75×109/L时，则需应用粒细胞集落刺激因子皮下注射［2］。一般在第2日或第3日白细胞总数及中性粒细胞即可上升，如中性粒细胞低于0.50×109/L則需停用干扰素。骨髓抑制的另一个表现是血小板减少，血小板减少后会出现出血倾向，如齿龈出血、鼻衄、注射部位瘀血等，当血小板计数≥70×109/L时无需调整剂量；当血小板计数在(50～70)×109/L时可减量至135μg；当血小板小于50×109/L时暂停一次注射或延长10天后再进行注射，一般此时血小板均可逐渐回升，而再从90μg或135μg开始恢复应用；当血小板<25×109/则停用，血小板减少一般在8～12周时最为明显，以后则逐渐回升。

皮肤过敏：干扰素治疗过程中激活了免疫系统，会导致皮肤出现斑丘疹。本组病例中有27.7%(13/47)出现皮肤瘙痒，其中有2例患者较为严重，在注射点外出现斑丘疹，经予以氢化考的松软膏等涂用后，皮疹逐渐消退。

干燥综合征：本组病例中有34%（16/47）出现口干、眼干等症状，经对症处理，上述症状均减轻。

干扰素诱导自身抗体的产生：我国发布的《慢性乙肝防治指南》中指出干扰素诱导自身抗体的产生，包括抗甲状腺抗体、抗核抗体和抗胰岛素抗体，部分患者可出现甲状腺疾病（甲状腺功能减退或亢进）、糖尿病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮样综合征、肾脏损害、心律失常、视网膜病变、间质性肺炎等。本组有1例（1/47）在治疗1年结束后，出现抗核抗体阳性、类风湿因子阳性及指间关节肿痛，是否与干扰素有关尚有待进一步研究，本组病例未发现上述的其他不良反应。

讨 论

IFN～α是目前国际公认的治疗慢性乙型、丙型肝炎有效药物之一［3］，聚乙二醇干扰素α2a是聚乙二醇与重组干扰素2a结合形成的长效干扰素，与天然或普通的α2a干扰素相似，具有体外抗病毒和抗增殖活性，其血清活性可维持1周以上，故每周应用1次，更加方便。聚乙二醇干扰素的广泛应用为广大医务工作者及乙、丙型肝炎病人带来了信心。而正确认识其不良反应尤为重要，其不良反应的类型及变化较多，每个患者都可能会遇到一些不良反应，虽然这些不良反应会带来躯体的不适，但未见到威胁生命的不良反应，且通过采取合理的处理措施，大多数病例均能顺利完成治疗过程而取得良好的疗效。

参考文献

1 吴淑云.干扰素致乙型肝炎病毒携带者精神障碍.药物不良反应杂志，2007，9（1）：27.

2 中华医学会肝病学分会，中华医学会感染病学分会.慢性乙型肝炎防治指南，2005，5：14.

聚乳酸解聚方法研究进展 篇6

本文综述了近年来国内外有关PLA热解聚法和化学解聚法的研究进展。

1 热解聚法

热解聚法能够避免使用溶剂,但由于温度较高,易导致外消旋和脱水等副反应[5]。Shen等[3]研究了L-乳酸低聚物端基改性的方法,在反应温度210~220℃、反应压力0.3~0.5 k Pa的条件下,将L-乳酸低聚物热解聚成L-丙交酯,而羟基作为L-乳酸低聚物端基时可促进生成L-丙交酯的反应,同时减少副产物的产生量。Tsukegi等[5]的研究结果表明,反应温度和催化剂对聚L-乳酸在热解聚过程中的外消旋作用有显著的影响,不加催化剂时,随着热解聚反应温度的升高和反应时间的延长,聚L-乳酸生成混消旋丙交酯的速率高于聚L-乳酸生成低聚物的速率,反应过程中不仅生成的低聚物会发生外消旋反应,聚L-乳酸在反应过程中也会直接发生外消旋反应;在加入催化剂Mg O、反应温度300℃、反应时间2 h的条件下,可同时生成左旋丙交酯、混消旋丙交酯和右旋丙交酯,其中,m(左旋丙交酯)∶m(混消旋丙交酯)∶m(右旋丙交酯)=1∶1.22∶0.99。

Wa n g等[7]将干燥过的生物基材料松木屑(PS)、胡桃木壳(WS)、玉米穗(CC)和PLA分别进行粉碎,使PS,WS,CC粒径均小于150μm,PLA粒径减小到250μm,并将PLA与生物基材料以质量比2∶1进行混合,以10℃/min的速率升温至800℃,研究了混合物在共裂解过程中的协同作用。研究结果表明,PLA在320℃开始发生热裂解,在356℃热裂解速率最高。混合物PS-PLA,WS-PLA,CC-PLA热裂解反应的活化能分别为135,141,136 k J/mol。Masaki等[8]研究了L-乳酸低聚物在Sn,Al,Ti,Zn,Zr的醇盐、有机酸盐、烯醇化物等催化剂作用下高温热解聚生成丙交酯的反应,在反应温度190~245℃条件下这几种金属化合物对分子内酯交换作用的催化活性的大小顺序依次为:Sn>Zn>Zr>Ti>Al,在二乙基己酸锡的催化作用下反应1 h,丙交酯收率为89.3%,其中左旋丙交酯和混消旋丙交酯质量分数分别为97.88%和1.67%,无右旋丙交酯生成。Haruo等[9]研究了PLA-Al(OH)3混合物在60~400℃条件下的热解聚反应,Al(OH)3在反应中起催化作用,反应温度低于300℃时不发生外消旋反应。280℃条件下反应2 h时,丙交酯收率为78%,其中左旋丙交酯和混消旋丙交酯质量分数分别为95.80%和4.20%,未生成右旋丙交酯。

2 水解法

PLA的水解,从物理角度考虑,有非均相和均相降解两种机制,即水解反应仅发生在聚合物表面,或在整个聚合物内发生;从化学角度考虑,存在三种机制[10]:(1)疏水性聚合物通过主链上不稳定键的水解变成低相对分子质量的水溶性分子;(2)不溶于水的聚合物通过侧链基团的水解、离子化或质子化,变成水溶性聚合物;(3)不溶于水的聚合物的不稳定交联链被水溶解后变成可溶于水的线型聚合物。由于PLA在水解过程中主链上的酯键会不断水解生成相应的羧酸,羧基的存在可以进一步催化PLA的水解过程,形成自催化体系,因此,PLA的水解比较容易进行。

2.1 酸性水解法

酸性水解法是用无机酸作为催化剂催化PLA的水解法。刘志华等[11]考察了PLA于37℃恒温槽中分别在去离子水、0.01 mo L/L盐酸和p H为7.4的磷酸盐缓冲溶液中的降解情况,发现PLA在盐酸中降解速率最快,在去离子水中降解速率居中,在磷酸盐缓冲液中降解速率最慢。

2.2 碱性水解法

加入无机碱催化剂也能加速PLA的水解。马晓妍等[12]考察了PLA分别在去离子水、0.01 mo L/L盐酸、p H为7.4的磷酸盐缓冲溶液、0.01 mo L/L氢氧化钠溶液中的降解情况,发现PLA在氢氧化钠溶液中降解最快。Masaru等[13]的研究表明,60 mg PLA在反应温度180℃、反应压力10 MPa、2 m L浓度为0.6 mol/L氢氧化钠溶液中反应20 min后几乎全部降解为乳酸,无丙交酯产生,而在水中降解会产生少量丙交酯。Tisserat等[14]在不同温度下,将纯PLA和PLA质量分数为10%~25%的PLA-桑橙树基复合材料(PLA-OO)的碎片置于不同浓度的氢氧化钠溶液中,考察其水解情况。实验结果表明:在所有实验温度下,高浓度的氢氧化钠溶液比低浓度的氢氧化钠溶液更容易使PLA和PLA-OO快速水解,PLA在0.25 mol/L的氢氧化钠溶液中仅1 d就发生明显水解,降解率为5.7%~15.0%;高温(80℃)和低温(20℃)都比中间温度(40℃)更能促进PLA-OO的水解。碱性的水解环境更有利于PLA的水解,但无机碱与水解产物反应生成盐,难以循环利用,因此会产生大量的废水,污染环境。

2.3 中性水解法

Brake等[15]研究了PLA在不加任何酸碱催化剂的条件下的水解过程,结果表明,在反应温度为150℃时,75 g PLA在38 g水中反应1 h后,可水解成乳酸质量分数为80%的乳酸与低聚物的混合液。Tanaka[16]研究了水和PLA质量比为0.2~20.0条件下PLA的水解过程,在反应温度为150℃的条件下,1 g PLA在1 g水中水解4 h后,水解产物中乳酸质量分数大于90%。

中性水解法可将PLA直接解聚为合成PLA的原料,且不产生酸碱废液,是一种环境友好的过程,近年来已受到越来越多研究者的关注。但所得产品纯度较低,其中含有少量低聚物,且很难脱除。

2.4 高温高压水解法

Hideto等[17]研究了反应温度为180~350℃条件下PLA的水解过程,在反应温度为250℃时,PLA水解10~20 min后,水解产物中乳酸质量分数为90%;反应温度过高(如350℃)会引起乳酸发生外消旋反应及分解反应,从而降低乳酸的收率。Shirai等[18]研究了在高压水蒸气中PLA的水解过程,并得出了PLA的水解动力学参数,水解速率常数为8.4×10-5~7.2×10-4 s-1,活化能为87.2 k J/mol。高温高压水解法对设备材质要求高,反应条件苛刻,难以实现大规模操作。

2.5 酶催化法

Okamoto等[19]采用蒙脱石K10(MK10)为催化剂,将PLA降解为可再次聚合的低聚物。实验结果表明,反应温度高于90℃时降解效果明显,将重均相对分子质量为120 000的PLA于100℃下在甲苯中降解6 h后,可生成相对分子质量为几百的线型低聚物,产率高于90%。MK10不会引起降解过程中的外消旋反应,且MK10重复使用5次后活性不会明显降低;用无水MK10作为催化剂时,在甲苯中加入少量乙醇可促使PLA降解生成含有乙酯类端基基团的低聚物。酶催化法的缺点是难以得到乳酸单体产品。

3 醇解法

3.1 甲醇醇解法

Ishihara[20]的研究表明,以Zn(OAc)2为催化剂,在60~100℃条件下将PLA在甲醇中醇解反应3 h,得到乳酸甲酯,收率为65%。

3.2 正丁醇醇解法

Loren[21]研究了硫酸或对甲苯磺酸对PLA在正丁醇中醇解效果的影响。实验结果表明,在反应温度120℃条件下,将0.2 g对甲苯磺酸、100 g PLA和200 g正丁醇的混合物反应12 h,乳酸正丁酯收率为83%;当催化剂换成0.5 g浓硫酸时,乳酸正丁酯收率为81%。

4 PLA在离子液体环境中的化学解聚

离子液体具有蒸气压低、性质可调控、溶解性好、热稳定性高、易回收、可循环使用等优点,作为一类环境友好的绿色溶剂或催化剂被用于许多化学反应[22,23]。作者所在的课题组曾将离子液体用于聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的醇解反应,效果较好[24,25]。最近,又将离子液体用于PLA的甲醇醇解反应,实验结果表明,1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体是PLA醇解反应的适宜介质和催化剂,在不加入酸碱催化剂和较温和的反应条件下,PLA降解率和乳酸甲酯收率分别达到98%和90%以上,所用离子液体重复使用6次后,PLA降解率和乳酸甲酯收率没有明显降低。

5 结语与展望

聚乳酸材料成型方法探析 篇7

1 注射成型

该方式在生产时期使用最为频繁, 尤其是对那种形状繁琐, 尺寸规定严苛的热塑性的物质来讲。大多数基于聚乳酸注塑加工的注射成型机都是往复式螺杆挤出机, 包括注射装置和挤出系统。任何优秀的注塑循环都是结合单一的注塑时间段而进行的, 当模具夹紧密之后, 就运行, 将喷嘴等开启, 确保螺杆不断前行, 将物质注入到腔体之中。当材料收缩补偿以及冷却的时候, 螺杆保留住前部的控制压力在该控压阶段结束时, 此时喷嘴闭合, 当模具变冷之后开启。确保时间最少, 能够显著的提升生产效率。为了降低其生产时间, 最常用的是完善冷却装置, 因为该项活动是一类非常优秀的成型措施, 一般聚乳酸的注射成型也相对比较简单。

2 热压法成型

它常用到包装性的设备中, 像是一次性的装置。在聚乳酸的典型热成型过程中, 先是被升温一直到软化, 进而经由气动或者是设备等的传动将其放到模具之中, 当其变冷之后, 从模具中拿出来, 经由后续的修整, 聚乳酸的热加工温度一般为160℃左右, 比PET、PS、PP都要低, 不过其传热性很低, 使得它的冷却用时非常久, 通常都是按照前期热压, 进而不断冷压的措施来提升效率。不过因为它的热变气温不高, 在脱模之后, 成品的存放对于其效率的提升也是非常有意义的。

3 纺丝成型

目前主要采用熔融纺丝法制备聚乳酸纤维。熔融纺丝时, 采用分子量比较高的聚乳酸, 先将聚乳酸切片进行真空干燥, 然后在氮气保护下通过螺杆挤压机喷丝制得, 成丝后以一定速度进行卷绕, 然后将初生纤维在160℃的热板上双向拉伸进行拉伸热定型, 然后根据产品要求制备成长丝和短丝。熔融纺丝成型对熔体的高速变形能力有很高的要求。在纤维变形区域的拉伸应力对高取向度和高结晶度是一个十分重要的参数有弹性和黏性组成的应力与流变学的作用力相反, 分别相当于储存模量和损耗模量。随着纺丝速率的提高, 纤维的取向度变高, 由取向引起的结晶度更高。较宽的和较低的分子量分布都是有碍于纺丝成型的, 纺丝成品的物理性能与聚乳酸的性能和纺丝条件有关。纺丝成型工艺主要包括螺杆温度、模板温度、卷绕速率、拉伸倍数、拉伸温度和热定型温度。在纺丝活动中, 气温的干扰性非常高, 气温太低的话导致物质无法有效的运送, 气温太高的话, 使得降低解性增加, 喷丝口出来的物料达不到纺丝的要求。

4 吹塑成型

通常来讲, 吹膜工艺规定该项物质要具有非常优秀的韧性以及热稳性。现在普遍是用的措施是平挤上吹法。在开展吹膜活动的时候, 其关键的工艺数值是挤出温度, 吹胀比, 牵引比和霜白线。通常其吹膜的气温要掌控好一百五十度左右, 而且要确保机头的气温是合理的。吹胀比是薄膜的横向膨胀倍数, 吹胀比增大可以使薄膜的横向拉伸强度提高。不过吹胀比也不能够太高了, 因为太高的话就会使得膜泡失去稳定性, 进而导致褶皱等现象, 一般聚乳酸的吹胀比在3.0左右。牵引比是纵向的拉伸倍数, 牵引比大可以使薄膜的纵向拉伸强度提高厚度变薄, 要是太大的话, 就无法掌控好薄膜的尺寸, 还容易引发断裂问题。在吹膜成型的时候, 假如上述的两个数值一起增加的话, 此时薄膜的尺寸就会变小, 其折径就会增加。当开展吹膜活动的时候, 霜白线的高低对薄膜性能有一定的影响。假如该数值高, 位于吹胀后的膜泡上方, 此时吹胀活动是处在液态模式之中的, 该项活动只是使得其尺寸变薄, 同时分子不会受到拉伸的干扰。假如是另外的一种状态的话, 这时候吹膜活动处在固体的模式之中, 这时候的塑料处在一种非常高的弹态之中, 此时的吹胀就像是水平方向的拉伸, 此时的分子进行取向活动, 进而确保模的特性接近定向的。

5 发泡成型

如今使用较多的发泡成型措施是挤出措施。制作工艺的数值关键涵盖压力和气温等等的一些内容。此类数值有着非常优秀的可控能力, 通常经由直接的变化制作条件或是设备就可以获取。在生产此类塑料的时候, 压力的意义是非常关键的。它是气泡本身的膨胀性的根基。它会干扰到砌体在体系里的溶解性特点。其竖直的高低使得成型时期的压力降以及压力降速率的范围;压力对形成均匀体系所需时间的影响等。温度是加工工艺参数中的关键参数之一, 温度的高低也直接影响到气体的扩散系数气体的溶解度体系的黏度熔体弹性以及气泡和熔体之间的表面张力。关于温度对气体扩散系数的影响, 可以解释为随着温度的升高, 气体分子的活动能力增加, 因此气体的扩散系数就增大, 进而加速其气体在熔体中的扩散速度。

6 电纺丝成型

电纺丝工艺参数主要包括电压、喷丝头、接收距离、聚合物流体的流速、接收板的运动形式以及纺丝环境温度和湿度等。其分子量非常高, 而且它的布局不能太宽, 只有这样才可以得到非常细的纤维。分子数太少的话, 纤维体系里面就会有非常多的串珠, 如果分子数非常多的话, 就会导致纤维的尺寸变宽。如果其布局太宽, 就得不到连续的物质。如果其溶液太稀薄的话, 此时纺丝液就能够顺着枕头喷射出来, 无法得到持续性的纤维。如果其浓度非常高, 黏度大的话, 纺丝液不一定能稳定, 通常浓度保持在十个百分点。溶液顺着针头喷射出一直到接受机械之中的这个步骤里, 既然溶剂的散失速率非常快的话, 此时物质就会凝固在针头区域之中, 将其堵塞。假如其散发的比较慢, 此时残存的液体会影响到纤维, 在纺丝的时候如果电压非常小的话, 就容易生成静电喷射, 得到单独的珠状物质。当电压较小时, Taylor锥形成于针头外悬挂液滴的表面;随电压增加, 液滴体积逐渐变小。随着聚乳酸溶液流速的增大, 纤维直径增加, 纤维表面的孔径也增大, 如果流速过大, 则有利于串珠结构的形成接收距离如果增大, 纤维直径从逐渐下降, 接收距离的减小等同于流速的增加, 从而导致聚乳酸纤维上串珠分布增多。

7 结束语

由于当前人们非常的关注环境, 此时生态型的物质开始受到人们的关注。其中聚乳酸物质就是非常显著的一种材料。它被应用到很多的行业之中。由于它的多元化特点, 和聚合科技的发展, 我们坚信该项工艺会在越来越多的行业之中使用。而且很多全新的制作措施的出现, 会使得一些繁琐功效的医疗器具等出现。针对此类物质的使用来讲, 制作措施和合成工艺是互相紧密相连的。

摘要：众所周知, 聚酸乳物质是一种全新的生态型的物质, 其在今后会代替很多的石油基物质。文章具体的分析了这类物质的量成型加工措施。

关键词：聚乳酸,注射成型,热压法成型,纺丝成型

参考文献

[1]魏杰, 信春玲, 李庆春, 等.微孔发泡制备聚乳酸开孔材料[J].塑料, 2009, 38:20-22.[1]魏杰, 信春玲, 李庆春, 等.微孔发泡制备聚乳酸开孔材料[J].塑料, 2009, 38:20-22.

新型塑料材料-聚乳酸应用分析 篇8

在合成降解塑料的生产当中, 生物塑料聚乳酸是最早实现批量生产的品种, 它的价格也是合成塑料中最低的, 因此被业内人士确定为新时期最有发展潜力的新型包装材料, 在环保包装材料中具有重要地位, 具有广阔的发展前景, 可以有效保护环境, 这一特点优于传统塑料。

一、应用现状

聚乳酸是一种脂肪族聚酯, 本身有着优异的生物降解性和力学性能, 被业内定为传统塑料的第一替代品, 还有, 聚乳酸还有生物相容性的特点, 可以当作体内植入材料, 也可以当作生物药用材料等;生产原料来源宽广, 主要以植物淀粉为主, 所以, 研究聚乳酸产业的发展具有非常重要的作用。

当前, 生产聚乳酸的企业对于外国来说, 主要集中在如美国、日本、德国等一些发达国家当中。我国关于聚乳酸的研究开始较晚, 但发展势头迅猛, 如浙江海正集团和中科院长春应用化学研究所合作建设的聚乳酸生产线, 可以进行大量生产, 一半以上的产品向发达国家销售。这一现状说明了我国关于聚乳酸的生产只落后于美国, 是世界上第二个规模超过5000t·a-1的国家。另外, 我国还有一些生产企业, 如华伟业公司、南通九鼎生物工程有限公司、长春圣博玛生物材料有限公司、浙江海正公司、上海同杰良生物材料有限公司等, 现在, 影响PLA发展的主要因素是价格。

二、聚乳酸的具体应用

PLC具有良好的加工特点, 可以使用一般的塑料加工设备进行加工, 可以应用操作方法有注射、挤出、拉伸、纺丝和吹塑、二次加工等。

1. 注射产品

关于聚乳酸的热塑性产品当前已经得到普遍应用, 绝大部分属于一次性产品, 如一次性用具、包装、餐具等。也可以根据使用情况将其性能改变, 从而生产出塑料瓶、瓶盖、塑料玩具、电脑外壳、汽车装饰品等。

2. 薄膜产品

聚乳酸薄膜包括双向拉伸薄膜、流涎薄膜和收缩薄膜, 可以用于各种包装袋、糖果外面包装、各种复合加工膜, 信封用膜, 各种卡片用膜等, 当前在欧洲大部分地区, 已普遍应用聚乳酸包装袋, 可以满足人类保护环境的要求, 降低白色污染对人类环境的危害。

3. 纤维产品

聚乳酸纤维也是一种对环境具有保护功能的纤维, 应用聚乳酸制作而成的面料非常柔软, 比一般面料要好, 本身具有丝绸一样的光泽, 有着良好的手感, 人穿着时非常舒服。应用聚乳酸纤维制作而成的针织布本身具有较好的下垂特点、光滑特点、吸水特点、透气特点等, 还有, 聚乳酸纤维本身有着优越的水扩散性, 如果和棉混纺的话, 可以生产出吸汗性能突出的衣料, 可以保持良好的形态, 同时有着良好的抗皱特点。

4. 医用缓释产品

在20世纪30年代, 德国科学家就已经发现聚乳酸的存在, 但因为生产需要较高资金, 所以只被应用于药物缓释剂和骨固定材料。关于聚乳酸的降解包括两个过程:一是水解, 也就是应用水环境, 将高分子量的聚乳酸的分子量降低, 最后形成L-乳酸。二是生物降解, 也就是在微生物参与的情况下, 将L-乳酸分解为二氧化碳和水。在生物体内, 本来就存在一定数量的L-乳酸, 因此, 分解聚乳酸形成的L-乳酸不会对人体构成危害, 并且人身体内也存在可以分解L-乳酸的酶, 人的身体可以将体内多余的L-乳酸分解掉。

聚乳酸和它的共聚物, 可以根据药物的使用需求和用药方法, 制作而成具有一定特点的药物剂型。在当前的应用中, 只是利用溶液成型和热压成片等办法, 制作一些缓释药物, 如胰岛素的聚乳酸双层缓释片、庆大霉素的聚乳酸圆柱体、促生长激素释放激素的块状植入剂、激素左炔诺酮的空心聚乳酸纤维剂等, 另外, 应用聚乳酸还能够生产薄膜类乳剂, 能够控制药物的释放速度。当前人们努力研究的是制作比较困难的、可以控制释放速度的、可以靶向治疗的威力药物, 如层状微粒、微球、微囊和纳米微粒等。

5. 医用高分子产品

生物可吸收材料当中, 一般情况下包含有可以用水分解的化学键, 如酯键等, 所以它能够自动分解, 同时, 微生物也可以将其分解为小分子, 在新陈代谢的作用下排出体外。生物可吸引材料包括天然和人工合成高分子两类, 当前在医学领域已得到普遍应用。天然生物可吸收材料包括:胶原、海藻酸盐、透明质酸、明胶、几丁酯等。天然材料具有较强的相溶性, 但机械强度差, 不能控制分解速度等, 只能在一定的范围内应用。

在这些材料当中, 聚乳酸和聚乙醇酸使用最多, 以聚乳酸为代表的脂族酸聚酯本身有着良好的生物相容性和生物可分解性, 当前已经被确定为应用于医用材料的、具有广阔发展的材料。如可吸收骨折内固定螺钉和板、骨修复材料、颈椎融合器、人工关节、眼科材料、口腔固定材料、美容材料、防粘连膜、缝合线等。聚乳酸等材料产生的降解物对人体无害, 并且本身有着良好的机械强度, 可以控制降解速度, 材料也容易加工。可以应用于长期和短期植入物, 当前材料在医学很多领域已经得到普遍应用。

6. 石油开采

聚乳酸一般应用于石油开采过程中的末期, 在温度和压力适宜的情况下, 聚乳酸在一定时间内可以形成乳酸, 不但可以大幅提高采油效率, 而且可以防止高分子材料应用时产生环境污染。当前, 应用聚乳酸的方案已经普遍应用于石油开采当中, 在新疆和四川等地普遍推广。

三、聚乳酸的未来

总之, 我国关于降解塑料的研究还不成熟, 而且降解塑料对技术要求也较高, 尤其是随着时代的发展, 人们越来越关注居住环境的保护, 因此降解塑料的研究得到了人们的重视, 也将应用于大量不同领域, 随着降解材料研究的进展, 材料也会发挥更加巨大的作用。塑料加工工业的发展方向是:功能化、轻量化、轻型化, 而绿色塑料本身具有的环保功能也将成为促进本身发展的强劲动力。

摘要：在高分子材料领域中, 发生第三次革命的材料就是生物塑料, 不但可以应用于传统塑料制品, 还广泛应用于医学、石油开采、3D打印等新领域, 当前, 随着石油价格越来越高, 消费者意识越来越强, 以及为了降低生产成本, 这些都表示生物塑料的商业化进程将会越来越快。

关键词：塑料,材料,新型,聚乳酸

参考文献

[1]钱伯章.中国聚乳酸的开发和应用进展[J].精细石油化工进展.2012 (05) .

[2]谭天伟, 苏海佳, 杨晶.生物基材料产业化进展[J].中国材料进展.2012 (02) .

聚乳酸阻燃改性研究进展 篇9

高聚物燃烧时如生成炭层, 可明显改善材料的阻燃性, 提高高聚物燃烧时的成炭量, 达到阻燃目的[1]。因此, 使聚乳酸炭化已成为目前阻燃聚乳酸研究的一个热点, 大部分阻燃剂的加入, 其最终目的都是使聚乳酸材料在燃烧时产生碳化而阻断燃烧。由于聚乳酸阻燃级别低, 易燃烧、滴落。只有在加入阻燃剂后, 阻燃性能才能达到UL-94V-0级。聚乳酸的阻燃改性可以通过加入反应型阻燃剂或添加型阻燃剂两种方法来实现。反应型阻燃剂工艺复杂、添加量较大, 势必会降低聚乳酸的力学性能。而添加型阻燃剂, 因其价格较低, 简单易行, 因此, 通常采用添加型阻燃剂来达到提高聚乳酸阻燃性能的目的。聚乳酸的阻燃改性剂包括卤系、磷系、氮系、膨胀型、无机阻燃剂等。目前, 聚乳酸阻燃剂研究最多的是膨胀型阻燃体系。此外, 对于膨胀型阻燃体系与无机纳米颗粒协效阻燃聚乳酸也有一定的研究。本文对不同阻燃体系对聚乳酸阻燃效果及对聚乳酸性能影响进行综述。

1 卤系阻燃改性

由于卤系阻燃剂燃烧时产生卤化氢, 卤化氢可以使高分子化合物燃烧反应时产生的OH·自由基浓度降低, 从而减小火焰, 延缓反应;另一方面, 卤化氢的释放可以有效的稀释氧的浓度, 在聚合物表面形成保护层, 达到阻燃的目的。

李亚滨等[2]采用六溴环十二烷 (HBCD) 、四溴丁烷 (TBB) 、四溴双酚A (TBP-A) 、四溴双酚A双羟基乙醚 (TBP-A-2EO) 、磷酸三苯酯 (TPP) 共5种阻燃剂对聚乳酸织物进行阻燃处理。实验结论得出:聚乳酸纤维对TPP和TBP—A的吸收率最高, 聚乳酸纤维通过TPP适当的处理, 可以实现比较好的阻燃性能。

由于卤素阻燃剂燃烧时产生高腐蚀性气体及二噁英, 使得一些卤素阻燃剂的应用受到制约。基于环境保护的需求, 无卤化的研究和开发得以迅速发展。阻燃剂的无卤化、低毒、低烟化已成为当前阻燃研究的前沿课题。

2 磷系阻燃改性

磷系阻燃剂相较于卤系阻燃剂UA6A-2EO, 其毒性和腐蚀性都较低。磷系阻燃剂可分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两种, 前者主要包括红磷和多种磷酸盐, 后者主要有磷酸三甲酚酯 (TCP) 、磷酸间苯二酚酯 (RDP) 、亚磷酸酯、磷酸酯等。无机磷系阻燃剂能使聚合物炭化形成炭膜, 从而达到阻燃的目的。有机磷系阻燃剂在燃烧时与聚合物基体或其分解产物反应生成P-O-C键, 形成含磷的炭化保护层, 或发生交联反应生成热稳定性好的多芳结构的网状化合物, 从而起到阻燃的作用。

邓晶晶等[3]利用有机磷系化合物 (DOPO/DOPO-HQ) 提高聚乳酸的阻燃性能, 实验显示:DOPO及DOPO-HQ均可作为PLA有效的反应接枝性阻燃剂。添加质量分数2%的DO-PO后, PLA的氧指数达32%, 阻燃效果优良, 但力学性能有所降低;当DOPO质量分数增至5%时, 阻燃材料变得很脆, 几乎无实际使用价值。而加入5%DOPO-HQ/0.5%DCP反应性阻燃剂后, 聚乳酸的氧指数达32%, 阻燃效果良好, 同时力学性能保持较好。

Wang等[4]利用扩链法合成一种含磷聚乳酸 (PPLA) , 将其与聚乳酸共混, 通过极限氧指数 (LOI) 、UL-94实验显示:当PPLA添加到10%时, 此共混物的LOI可以达到35%, 阻燃等级达V-0级。

徐建中等[5]利用亚磷酸三苯酯与蒙脱土协效阻燃聚乳酸, 实验显示:复合材料中蒙脱土和阻燃剂起到了良好的协同阻燃效果, 总添加量为1.5%时氧指数就达到了33.2%。

3 无机纳米粉体

聚合物/无机物纳米复合材料可以达到很多使用场所要求的阻燃等级, 其密度低、机械强度高、且能够保持甚至提高聚合物基材原有的机械性能。利用纳米粒子本身所具有的纳米效应、表面效应来增强界面作用, 改善无机物和聚合物基体的相容性, 达到减少阻燃剂用量和提高阻燃性的目的。1998年, Gilman等[6]率先开展了聚合物/黏土纳米复合材料阻燃性能的系统研究, 并逐渐发展成为阻燃研究的一个热点领域。这种复合材料具有优越的力学性能、气密性、抗溶剂性、热稳定性和阻燃性。研究表明, 阻燃技术与聚合物/黏土纳米复合技术相结合, 阻燃剂添加量较少, 可以形成纳米复合协同高效阻燃体系, 有效提高阻燃性能。因此, 聚合物/黏土纳米复合材料是一种具有相当应用潜力的新型阻燃材料。

Fukushima等[7]利用有机黏土、膨胀石墨改性聚乳酸阻燃性能。结果表明, 膨胀石墨和有机改性土能够提高聚乳酸的成炭能力, 无机纳米颗粒并不能使聚乳酸通过UL94V-0测试, 但可以降低PLA燃烧时的熔滴现象。

4 膨胀型阻燃体系

膨胀型阻燃剂 (IFR) 包括酸源、碳源及气源。膨胀阻燃的简单机理是成炭剂在膨胀催化剂作用下, 脱水成炭。形成的炭层既能阻隔外界的热量和氧气进入材料内部, 又能阻隔材料内部产生的可燃挥发性气体进入燃烧区, 降低了材料燃烧时的发烟量。气源释放的氮氧化合物可以使燃烧过程中产生的自由基终止链反应, 从而起到阻燃作用。许多膨胀阻燃体系中不含卤素, 其材料或制品受热燃烧时, 放烟量少, 且无卤化氢等毒气放出。此外, IFR可以降低阻燃剂在聚合物中的迁移和喷霜现象。同时, 可以有效防止热塑性塑料燃烧时的熔融滴落现象。因此, 膨胀型阻燃剂已经成为阻燃剂研发和应用的一个热点。

陶慷等[8]合成了一种新型的环状磷腈大分子 (PCPP) , 将其作为一种高效绿色的单体型膨胀阻燃剂应用于聚乳酸阻燃改性的研究。研究结果表明, PCPP的加入显著改善了聚乳酸的热分解行为, 导致其阻燃能力和残炭率的提高。傅里叶变换红外光谱分析燃烧过后样条的炭层结构, 结果表明正是燃烧过程形成的含P-O-C结构的致密炭层阻止了燃烧进一步蔓延, 提高了聚乳酸的阻燃性能。

Reti等[9]的研究表明, 含有30%的聚磷酸铵 (APP) 和10%季戊四醇 (PER) 的膨胀阻燃体系的聚乳酸材料只能通过UL94V-2级别测试, 而使用木质素或淀粉作为碳源取代季戊四醇后, 聚乳酸可以通过UL94 V-0测试, 其极限氧指数 (LOI) 也超过了40%。锥形量热仪的测试结果也表明, 添加了膨胀型阻燃剂后, 聚乳酸的最大热释放速率明显降低, 这是由于膨胀型阻燃体系在燃烧时形成了一层致密的炭层, 起到了阻燃作用。

Li等[10]将APP添加到剑麻/聚乳酸体系中, 研究APP添加方式对复合材料阻燃性能的影响。实验结果显示, 将APP事先分散到聚乳酸、剑麻纤维中, 再将剑麻纤维与聚乳酸进行熔融复合, 所得材料的阻燃性能最好, 其残炭率最高, 氧指数 (LOI) 从19.1%提高至35.6%, 同时, UL-94达V-0级。

Gaelle等[11]利用三聚氰胺和APP共同阻燃聚乳酸, 研究显示, 当投料比达到1∶5时, 极限氧指数达到30%, 阻燃级别达V-0级。与此同时, 聚乳酸的最大热释放速率会明显降低。

宣善勇等[12]合成了季戊四醇磷酸酯 (PEPA) 和有机磷系化合物 (DOPO) 的衍生物 (ODOPM) 作为成炭剂, 分别与三聚氰胺磷酸盐 (MP) 复配组成膨胀型阻燃体系, 应用于聚乳酸的阻燃。研究表明MP/ODOPM可以提高聚乳酸的极限氧指数, 降低聚乳酸的最大热释放速率 (PHRR) , 并能使聚乳酸通过UL94V-0测试, 其最佳配比为1∶1。MP/PEPA的加入可以极大的提高聚乳酸的极限氧指数, 复合材料能通过UL94V-0测试, 同时复合材料燃烧时不会产生熔滴现象。聚氨酯 (PU) 的加入可以提高复合材料的力学性能, 并且使得燃烧后形成的炭层更加致密。

魏连连等[13]采用聚合物型无卤阻燃剂WLA-1和WLA-2, 制备阻燃聚乳酸, UL-94和LOI测试表明阻燃剂含量分别为9%和6.5%时, 阻燃等级达到V-0级, 但是氧指数提高不多。采用实验室自制成炭剂CA与APP复配制备膨胀阻燃聚乳酸, 当阻燃剂总量为15%, CA∶APP为2∶1时, 即可达到V-0级, 氧指数提高到36.9%, 添加量为25%时, 氧指数 (LOI) 高达51%。UL-94及LOI测定值见表1。

采用一些特殊的技术, 如微胶囊技术和助剂合金技术对APP进行表面处理, 能够增强其热稳定性及相容性等性能, 从而获得更加广泛的应用。常见的新技术有微胶囊化包裹技术等。微胶囊技术可以显著改善阻燃剂与树脂基体的相容性, 提高分散效果, 同时大大降低阻燃剂的吸湿性。此外, 气态、液态阻燃剂经过微胶囊化可以变为固态阻燃剂, 从而直接与聚合物材料进行共混加工。同时, 可减少阻燃剂中有毒成分的释放量, 避免污染环境。

Zhan等[14]利用熔融共混法制备出季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺 (SPDPM) 新型膨胀阻燃剂。研究结果表明, 25%的阻燃剂添加量就可使PLA通过UL94V-0测试, 其LOI达到了38%, 同时, 燃烧时不产生熔滴现象。热失重 (TGA) 曲线显示, 加入SPDPM后, 聚乳酸热失重率下降。图1是复合物经LOI测试后残留物的图片。

[ (a) PLA/5%SPDPM; (b) PLA/15%SPDPM; (c) PLA/25%SPDPM]

5 膨胀型阻燃剂与无机纳米粉体协效阻燃体系

单独使用层状硅酸盐并不能使PLA达到一定的阻燃级别, 如UL94V-0级别。而膨胀型阻燃剂用于PLA阻燃时, 其添加量大, 影响材料的其他性能。而随后有较多的研究发现, 膨胀型阻燃剂与无机纳米粉体复配对聚合物具有较好的协效阻燃作用, 该协效体系对PLA阻燃性能的影响也有一定的研究报道。

Zhu等[15]利用APP与膨胀型石墨 (EG) 共混协效阻燃聚乳酸。研究显示, 当添加APP与EG比例为1∶3时, 极限氧指数达36.5%, 通过UL-94测试, 阻燃级别达V-0级。图2给出了LOI测试后, PLA样品燃烧残余物的照片。

袁小亚等[16]将高效膨胀型阻燃剂季戊四醇二磷酸酯双磷酰蜜胺 (SPBDM) 和有机改性蒙脱土 (OMMT) 添加到聚乳酸中。研究显示:加入SPBDM后改善了OMMT/PLA的高温热稳定性, 最大热分解温度向高温移动, 且高温残炭质量分数大幅度提高;当SPBDM和OMMT质量分数分别为10%和1%时, 纳米阻燃SPBDM-OMMT/PLA复合材料能达到较好的阻燃效果, LOI数值高达32%, 相应垂直燃烧等级达UL-94V-0级。

6 小结

PLA作为一种来源于可再生资源的生物可降解环保型高分子材料, 其应用范围会随着石油资源减少变得越来越广泛, 由于其易燃烧且燃烧熔滴现象严重, 针对这些问题的研究也将成为PLA研究的一个重要方向。目前高分子材料阻燃正朝低卤化或无卤化方向发展。但由于卤系阻燃剂品种多、价廉、效率高, 近期难以完全被替代, 故近来通过卤系阻燃剂与无机或磷系阻燃剂等复配来降低卤系阻燃剂用量的研究很多。随着超细化和表面处理技术的进一步发展, 无机阻燃剂的复配将成为阻燃领域的研究重点。其他复配, 如膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂与含氮化合物的复配发展也较快。

同时, 一些聚合物阻燃的新思路也正渐渐受到研究的重视。现在使用的无卤阻燃剂的阻燃机理大部分是在聚合物表面形成一层含各种元素的炭质保护层, 炭质保护层是在消耗掉一部分可燃气体后形成的, 它覆盖于未燃材料表面起到隔热和隔氧的作用, 从而阻止材料的进一步分解、氧化、燃烧。因此, 需要增加复合材料在燃烧过程中的成炭倾向, 据此可以考虑:在聚合物分子中导入一些能够在受热或受热催化下脱去小分子的链段, 这样在高温下聚合物大分子之间就可以相互交联生成具有网状结构的物质, 提高材料的热稳定性和成炭性。或是在聚合物合成过程中导入具有阻燃性能的元素 (卤素、磷、氮等) 。

摘要：论述了聚乳酸阻燃改性的最新研究进展, 讨论了不同阻燃剂、阻燃体系对聚乳酸的阻燃作用机理, 展望了聚乳酸阻燃改性技术未来发展的应用方向及阻燃技术的走向。

聚乳酸-聚乙二醇 篇10

【关键词】 聚乙二醇干扰素α-2a联合利巴韦林 慢性病毒性丙型肝炎 效果 护理

【中图分类号】 R472.9 【文献标识码】 A 【文章编号】 1671-8801（2014）03-0207-02

【Abstract】 Objective： To study and analyze the effects of pegylated interferon α-2a and ribavirin treatment of chronic viral hepatitis and nursing way. Methods： Our hospital in May 2010 to August 2011 were treated 60 cases of chronic hepatitis C patients for the study toxicity， are used peginterferon α-2a and ribavirin treatment approach， and to take appropriate care measures， detailed recording and analysis of therapy for this group of patients.Results： After 48 weeks of treatment， 48 patients were transferred to normal ALT， HCV-RNA negative resistance， adverse reactions in some patients， after treatment were improved. Conclusion： pegylated interferon α-2a and ribavirin treatment modalities easily lead to a series of complications in patients， so patients during treatment must be targeted treatments.

【Key words】 pegylated interferon α-2a and ribavirin； chronic viral hepatitis C effect Care

慢性病毒性丙型肝炎是临床中的常见疾病，主要是由于病毒性肝炎引致，近年来，我院对于收治的慢性病毒性丙型肝炎患者使用了聚乙二醇干扰素α-2a联合利巴韦林的治疗方式，并进行了针对性的护理工作，取得了良好的成效，现将其总结并报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院于2010年5月到2011年8月收治的60例慢性病毒性丙型肝炎患者为研究对象，其中男性38例，女性22例，年龄为22-73岁，平均年龄为（48.2±4.1）岁，病程为8-18年，平均病程为（11.8±2.0）年。对于本组60例患者，均采用聚乙二醇干扰素α-2a联合利巴韦林的方式进行治疗。排除标准：严重肝、肾、心疾病患者；妊娠期与哺乳期妇女；癫痫及其他精神疾病患者。

1.2 治疗方式

在治疗前检查血常规、肝功能、肾功能、血糖、尿常规以及甲状腺功能，在治疗过程中对患者的生化指标进行全程监测，若治疗过程中血小板降低至50 109/L或者中性粒细胞绝对计数降低至0.75 109/L以下，则降低派罗欣使用量，在1到2周对复查血小板与中性粒细胞绝对计数情况，若恢复正常，则调整用药剂量，但是如果血小板降低至30 109/L或者中性粒细胞绝对计数降低至0.5 109/L以下，则立即停药。利巴韦林用量为800到1000mg，3次/d，派罗欣用量为135或者180μg，1次/周，治疗疗程为24到48周。为治疗过程中定期检查患者生化指标、甲状腺功能、血常规、尿常规、血尿等指标。

1.3 护理措施

1.3.1 心理护理与健康指导

慢性病毒性丙型肝炎患者多存在自卑、忧虑的心理。因此，护理人员需要加强与患者的沟通和交流，及时的告知其治疗过程中可能发生的不良反应，提高患者战胜病魔的信心。此外，在患者住院期间，进行针对性的健康指导[1]。

1.3.2 不良反应的护理

感护理：

慢性病毒性丙型肝炎患者在治疗过程中易出现流感，对于此类患者，可以在睡前服用解热镇痛药，并对患者解释流感的发生机理。

骨髓抑制：

治疗过程中，应该指导患者卧床休息，做好防寒保暖工作，防止受凉，此外，看患者有无出现鼻出血、牙龈出血以及皮肤出血点的情况，若出现问题，则立即向医师汇报。

甲狀腺功能异常：

甲状腺功能异常包括甲状腺功能减退与甲状腺功能亢进两种情况，因此，在治疗过程中，需定期监测患者甲状腺功能情况，若临床检查结果显示患者甲状腺抗体阳性，可以继续用药，但是需要根据患者的身体情况选择甲状腺药物。

皮疹：

皮疹的发生原因与干扰素免疫调节效应相关，多发生于四肢与躯干，临床表现主要为全身红色斑丘疹，因此，护理人员要为患者解释好该种情况发生的原因，并根据患者的个体差异服用抗过敏药物[2]。

脱发：

在治疗的后期，部分患者会发生脱发的不良反应，因此，护理人员需要向患者耐性的解释，让患者明白，脱发是暂时性的，在停药后会恢复正常，并指导患者选择适合的干扰素，忌食辛辣、刺激、燥热、油腻食物。

2 结果

在治疗48周后，48例患者ALT转正常，HCV-RNA转阴性，应答率为80.0%（48/60）。

在治疗过程中有43例患者发生流感（临床表现为寒颤、发热以及全身肌肉乏力、酸痛）、37例发生骨髓抑制、32例有精神症状、3例甲状腺功能异常，6例脱发，7例皮疹，经过针对性的治疗与护理后，所有患者的临床症状均明显好转。

3 讨论

慢性病毒性丙型肝炎患者临床症状轻微，但是临床表现为肝炎症状，而慢性病毒性丙型肝炎病毒能够逃避宿主的获得性免疫，因此，有着抵抗干扰素的作用[3]。就现阶段来说，对于慢性病毒性丙型肝炎的常用治疗手段就是抗病毒治疗，最为有效的措施就是聚乙二醇干扰素α-2a联合利巴韦林的治疗方式，但是，采取该种治疗方式患者易出现一系列的并发症，如流感样症状、血小板较少、白细胞减少、甲状腺功能异常、神经系统症状、脱发、皮疹等，因此，必须要进行针对性的护理。护理人员在用药过程中需要关注患者病情变化情况，进行健康教育与心理护理，这样才能够提高治疗依从性，保证治疗的效果[4-5]。

参考文献

[1]张艳.聚乙二醇干扰素α-2a联合利巴韦林治疗慢性病毒性丙型肝炎的效果及护理[J]. 现代临床护理，2011，07（15）：295-296

[2]韩贵印.聚乙二醇干扰素α-2a联合利巴韦林治疗慢性丙型肝炎24例分析[J]. 中国误诊学杂志. 2011，21（09）：117-118

[3]崔玉环.聚乙二醇干扰素d-2a治疗慢性乙型病毒性肝炎68例临床分析[J]. 中国现代医药杂志. 2011，32（12）：472-473

[4]邓培媛，裴振峨，朱素君. 干扰素不良反应综述[J]. 临床药物治疗杂志. 2009，32（04）：329-330

聚乳酸-聚乙二醇 篇11

1 仪器与材料

Shimadzu LC-10AD型高效液相色谱仪(日本岛津公司),Shimadzu SPD 10- AD型检测器(日本岛津公司),低速离心机 (北京医用离心机厂)。喜树碱(>99.0%,四川雅达药业股份有限公司 ,成都,中国),聚(天冬氨酸-co-十八烷基天冬酰胺)-g-聚乙二醇(PASP-OD-g-PEG, P2)[自制[2], mPEG接入率分别为2.7%],其他试剂均为分析纯试剂。

2 方法与结果

2.1 喜树碱体外分析方法的建立

采用高效液相法测定喜树碱的含量。色谱条件:色谱柱为Kromasil ODS-C18(5μm,200×4.6 mm);流动相为甲醇/磷酸盐缓冲液(0.02 mol/L,pH 6.5)=62/38(V/V);检测波长=254 nm,流速=1.0 ml/min;柱温:25℃。喜树碱贮备液:精密称取喜树碱10 mg于100 ml量瓶中,加甲醇适量,超声溶解,再用甲醇稀释至刻度,即得。内标贮备液:精密称取对羟基苯甲酸甲酯40 mg于100 ml量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,即得。

2.2 喜树碱/聚合物胶束的制备

精密称取20 mg共聚物P2和1.2 mg喜树碱置于烧瓶中,加入10 ml二甲基甲酰胺,溶解后,转移至透析袋中。用磷酸盐缓冲液(pH 5.0,0.01 M)透析48 h,定时更换透析介质。透析所得溶液在4000 r/m下离心15 min,上清液加入10%山梨醇,溶解,用0.45 min的微孔滤膜过滤。滤液分装至西林瓶(3 ml/瓶),预冻48 h,冷冻干燥,制得干胶束。

2.3 喜树碱/聚合物胶束的表征

2.3.1 粒径和Zeta电位的测定

取冻干胶束产品,用蒸馏水分散,室温条件下,用激光粒度仪测定胶束的粒度分布和zeta电位,结果见表1。载药胶束的数量径、体积径和强度径之间差异较小,且均在50 nm以下。胶束载药后,Zeta电位没有明显变化(P2空白胶束的zeta电位为-26.9 mV),说明被包封的喜树碱主要以闭环形式存在,药物分子不带电荷,对胶束的荷电量几乎没有影响。

2.3.2 载药胶束的形态和结构

室温条件下,取冻干胶束产品,用蒸馏水分散,采用磷钨酸钠负染色法拍摄透射电镜照片如图1。由图1可见,喜树碱/聚合物胶束的冻干再分散后,胶束近似为球形粒子,集中分布在50 nm以下,粒子间的粘连较少,可清晰地分辩出每个胶束粒子。

取等量的喜树碱/聚合物干胶束(不含支撑剂) 两份,分别以D2O和DMSO-d6为溶剂,进行核磁共振氢谱扫描,1HNMR谱见图2。从以DMSO-d6为溶剂测得的喜树碱/聚合物胶束的1HNMR谱中:十八烷烃残基的-CH2-在δ=1.23处的质子峰,聚天冬氨酸主链的-CH-和-CH2-分别在δ=4.5～4.7 和δ=2.6～2.8处的质子峰,mPEG的-CH2-在δ=3.7处的质子峰,还可以看到喜树碱上在δ=1.86(H-19),5.25(H-5),5.40 (H-17),6.5 (H-20),7.25 (H-14),7.5～7.6 (H-9, H-11),8.1 (H-12),8.50 (H-7)的质子峰,见图2[2]。以D2O为溶剂的1HNMR谱中只能清楚地观察到mPEG的-CH2-在δ=3.7处的质子峰。

2.4 共聚物胶束对喜树碱的保护作用

2.4.1 喜树碱溶液在pH7.4的缓冲液及血浆中的稳定性 称取10.0 mg喜树碱置100 ml量瓶中,加10 ml甲醇超声溶解,再加5 ml吐温-80,用pH 7.4的缓冲液稀释至刻度,即得浓度为100 μg/ml的喜树碱溶液。将此溶液放置在37℃水浴中孵育,于0,10,30 min,1,2,4,8,12 h取样1 ml置10 ml量瓶中,加入内标液,用甲醇稀释至刻度,即时进样10 μl进行色谱分析。计算闭环喜树碱的含量。将0 min样品的含量作为100%,其他时间的含量与之作比较。考察喜树碱溶液在pH 7.4的缓冲液中稳定性。

精密称取10 mg喜树碱置100 ml量瓶中,用PEG400-丙二醇-水-吐温-80(40:50:8:2)的混合液溶解并稀释至刻度,混匀。取此溶液200 μl加到1 ml新鲜鼠血浆中,混匀,置37 ℃水浴中孵育。定时取样100 μl,加入20 μl内标液,混匀,再加入400 μl甲醇,涡旋60 s,在10000 rpm下离心15 min。取上清液10 μl进行色谱分析,计算各时间点喜树碱的含量。考察喜树碱溶液在血浆中的稳定性。喜树碱在pH 7.4的缓冲液中和在血浆中的稳定性结果分别见图3和图4。

(▲)喜树碱-共聚物胶束,(◆)喜树碱溶液。

(■)喜树碱-共聚物胶束,(◆)喜树碱溶液。

2.4.2 共聚物胶束包裹的喜树碱在pH7.4的缓冲液中及血浆中的稳定性研究 取喜树碱-共聚物干胶束,用pH 7.4的缓冲液分散,制得喜树碱浓度为100 μg/ml的胶束溶液。其他操作同“2.4.1”。结果见图3。配制pH 7.4的缓冲液(含0.01 M的磷酸盐和0.15 M的氯化钠)。用此缓冲液将喜树碱-共聚物干胶束分散,制得喜树碱浓度为100 μg/ml的胶束溶液。取该溶液200 μl加到1 ml新鲜小鼠血浆中。混匀,置37 ℃水浴中孵育。其他操作同“2.4.1”项。考察喜树碱溶液在血浆中的稳定性。结果见图4。

由图3可见,在pH 7.4的缓冲液中孵育12 h,未被共聚物胶束包裹的喜树碱仅有30%左右以内酯形式存在的,而被共聚物胶束包裹的喜树碱仍有81%左右以内酯形式存在。由图4可见,在小鼠血浆中孵育12 h,未被共聚物胶束包裹的喜树碱仅有2.4%左右以内酯形式存在的。被共聚物胶束包裹的喜树碱仍有77%左右以内酯形式存在。

3 讨论

由于喜树碱类药物的开闭环存在形式依赖于体系的酸碱性,pH>6.5时,内酯环容易打开形成喜树碱盐。pH<5.0时,喜树碱类药物几乎全部以内酯形式存在,而且亲脂性较大,溶解度较低 [3]。实验中对喜树碱的酸碱稳定性进行了考察,48 h内,喜树碱在pH 5.0和4.5下稳定性较好。又由于当pH低于4时,PASP-OD-g-PEG类共聚物胶束粒径增大,分布变宽,胶束离子容易聚集。为了不破坏喜树碱的闭环结构,同时制得品质较好的载药胶束,本文选用pH 5.0的透析介质制备喜树碱/聚合物胶束。

由于喜树碱和共聚物的两亲性链段都溶于DMSO-d6,所以在该溶剂中胶束的核壳结构被破坏,被包裹的喜树碱完全溶解在溶剂中而能被核磁共振扫描仪检测到。而在D2O中,载药胶束实际是被D2O分散,胶束的核壳结构依然存在,喜树碱存在于胶束的疏水核中而不能被检测到,所以谱图中观察不到喜树碱上氢的化学位移峰。这些结果也说明喜树碱完全被包封在疏水核内,喜树碱/聚合物胶束呈核/壳结构。

喜树碱类药物在pH>7.5条件下,以开环羧酸盐形式存在为主[4]。在生理条件下(pH 7或以上),内酯环迅速水解成没有活性的羧基形式,其开环半衰期仅为21 min,平衡后80%以上的药物以羧基形式存在[5]。在37℃人血浆中,内酯环迅速打开成无活性的羧基形式,半衰期仅为11 min,平衡时内酯形式喜树碱仅占0.2% [6]。生理条件下不稳定的药物被共聚物胶束包裹后能够避免被破坏成无活性的形式。因此,本文在模拟生理条件下就共聚物胶束对喜树碱的保护作用进行研究。

胶束组在孵育初期内酯形式喜树碱含量降低较快,可能是由于共聚物胶束上的羧基电离,导致小部分喜树碱快速释放而被水解或酶解;大部分喜树碱仍然存在于胶束的疏水核中,不能与孵育介质接触,其开环速率受其释放速率控制,所以孵育1 h后闭环喜树碱含量降低缓慢。对比两种条件下喜树碱的稳定性结果可知,喜树碱在血浆中除被水解外,血浆中的酶对喜树碱也有破坏作用。

摘要：目的 制备喜树碱/聚天冬氨酸衍生物-接枝-聚乙二醇的聚合物胶束,并对其化学结构进行表征。方法 采用透析法制备喜树碱/聚合物胶束,采用动态激光散射法、透射电镜和核磁共振法测定胶束的粒径、形态及药物分布,采用高效液相色谱法测定喜树碱含量。结果 喜树碱/聚合物胶束近似球形,粒径小于50nm,分布较窄,喜树碱被包裹在胶束内,在pH7.4的缓冲液中孵育12h,溶液组喜树碱70%被破坏,而被胶束组喜树碱仅有20%被破坏;在小鼠血浆中孵育12h,溶液组喜树碱90%多被破坏,而胶束组喜树碱约23%被破坏,喜树碱/聚合物胶束在pH7.4的介质中释药接近Higuchi模型。结论 聚天冬氨酸衍生物-接枝-聚乙二醇聚合物胶束对喜树碱具有保护作用。

关键词：聚天冬氨酸,喜树碱,聚乙二醇,聚合物胶束

参考文献

[1]Wall ME,Wani MC,Cook CE,et al.Plant Antitumor AgentⅠ.The isolation and structure of Camptothecin,a novel alkaloidal Leukemia and tumor inhibitor from Camptotheca Acumianta.J Am Chem Soc,1966,88:3888-3890.

[2]JIANG T Y,WANG Z Y,TANG L X,et al.Polymer micellar ag-gregates of novel amphiphilic biodegradable graft copolymer com-posed of poly(aspartic acid)derivatives:preparation,character-ization,and effect of ph on aggregation.J Appl Polym Sci,2006,99:2702-2709.

[3]Fassberg J,Stella V J.A kinetic and mechanistic study of the hy-drolysis of Camptothecin and some analogues.J Pharm Sci,1992,81:676-684.

[4]孙静霞,王雷娜,尹莉,等.HPLC-FD法测定羟基喜树碱在大鼠体内组织分布.中国药科大学学报,2004,35:540-544.

[5]Burke T G,Mi Z.Ethyl substitution at the7-position extends the half-life of10-hydroxycamptothecin in the presence of human serum albumin.J Med Chem,1993,36:2580-2582.