聚乳酸超细纤维膜的制备及降解性能研究.pdf

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1、北京石油化工学院学报第21卷第4期Vo1．21NO．4JournalofBeijingInstituteof2013年12月Dec．2O13Petro—chemicalTechnology聚乳酸超细纤维膜的制备及降解性能研究于建香，姚天宇(北京石油化工学院材料科学与工程系，特种弹性体复合材料北京市重点实验室，北京102617)摘要：通过静电纺丝法制备了不同相对分子质量的聚乳酸和聚乳酸／羟基磷灰石(PLIA／HA)复合纤维膜。对纤维膜的微观结构、热性能及体外降解进行了分析。结果表明：实验中所制备的PLIA纤维膜具有珠串的微结

2、构，经过体外降解后变成了多孔结构，该结构有利于细胞的吸附；PIIA／HA纤维复合膜中羟基磷灰石抑制了PLLA降解过程中的自催化作用，减缓了降解速率。关键词：聚乳酸；珠串形态；电纺丝中图分类号：TQ314文献标志码：A近年来，组织工程支架材料领域的研究极聚乳酸(PLIA)，采用熔融缩聚法自制]。为活跃，尤其是在骨、血管、神经、皮肤和人工器电纺丝装置一套，自制；扫描电子显微镜(日本官等方面进行了大量的研究和探索口]。组织电子公司生产，JSM一6301F型)；TG(法国工程支架材料为构建组织细胞提供三维支架，setaramDSC

3、131，Labsys)。有利于细胞的黏附、增殖乃至分化，为细胞生长1．2实验方法提供合适的外环境。1．2．1纺丝液的制备聚乳酸是一种可生物降解且具有良好生物将不同相对分子质量的PLIA加入到一相容性的高分子材料。主要应用于医用缝合定量的氯仿或m(氯仿)m(丙酮)为2：1混合线、骨修复材料、人工骨及人造皮肤等。静电纺溶剂中并于室温下搅拌至溶解，得到3组丝法制备的纳米纤维以其孔隙率高、孔径可调PIIA纺丝液。将羟基磷灰石(HA)分散在等特点成为组织工程支架材料研究的热点[4]。1，4一二氧六环中，配成不同质量分数的HA分采用静

4、电纺丝制备的多孔三维细胞支架能够更散液，超声振荡0．5h，使HA充分分散。随后好地仿生天然细胞外基质的结构特点，有望成按照(HA)：m(PLLA)为1：9将PLLA的为理想的组织工程支架材料。电纺丝过程中除三氯甲烷溶液滴加到HA分散液中，滴加完成了产生圆纤维，还可能会产生珠～线一珠状纤后继续超声分散0．5h，得到分散均匀的维结构，也会有带状纤维出现，这些都与溶剂的PLLA／HA纺丝溶液。选择有关。笔者采用静电纺丝法制备PLLA1．3体外降解实验以及PLLA／HA超细纤维膜，研究了纤维膜形将PLLA以及PLLA／HA纤维膜精

5、确称貌、降解性以及降解前后热性能。取初始质量(W。)。在生理盐水和PBS溶液(pH一7．4，37℃)中振荡，浸泡降解；然后取样1实验部分干燥称取质量(W)。质量减少率为：W=1．1试剂与仪器100(W。一W1)／wo。2结果与讨论收稿日期：2013-03—26基金项目：北京市优秀人才培养资助项目(2012D005005000005)；2O13年北京石油化工学院优秀青年2．1PLLA纺丝纤维膜制备及降解性能研究教师和管理骨干培育计划项目2．1．1PIIA纤维膜制备及微观形态作者简介：于建香(1976一)，博士，讲师，主要从事

6、医用高分子材料的研究，E—mail：yuiianxiang@bipt．edu．cn。采用自制的数均相对分子质量分别为1512北京石油化工学院学报2013年第21卷逞50：罕枷珈舶08642O媛耀温度／℃(a1DSCfb)TG图1一未降解；2一降解6d；3一降解12d；4一降解24d图3PILA2纤维膜在生理盐水中降解前后的热分析逞'室54321Ott(a)PLLA(b)PLLA，HA图4PLLA纤维膜与PLLA／HA膜质量减少与时间的关系图4(a)所示。由图4(a)可以看出，随着PLLA将湿态HA和PLLA的三氯甲烷溶液混

7、相对分子质量增加，降解速率逐渐减小。王合得到分散均匀的PLLA／HA纺丝溶液，然后征指出，相对分子质量越大，聚合物的结构越进行静电纺丝制备PLLA／HA杂化纳米纤维紧密，内部的酯键越不容易断裂；而且相对分子膜。实验中选用数均相对分子质量为15万的质量越大，经降解所得的链段越长，不易溶于水PLLA，纺丝液质量分数为4～8，纺丝电压中，产生的水和氢正离子越少，使pH下降缓为10～24kV，PLLA／HA杂化纳米纤维膜中慢，这也是其降解速率比低相对分子质量纤维尺寸明显增大并且表面粗糙。PLLA低的原因之一。与PLLA纤维相比，P

8、LLA／HA在降解一2．2PLLA／HA纺丝纤维膜制备与表征研究定时间后并没有出现多孔结构，这是因为HA在PLLA用于临床的过程中，发现患者出的加入抑制了PLLA降解过程中的自催化作现非特异性无菌性炎症反应率较高，出现无菌用，减缓了PLLA的降解速度，所以在短时间性炎症的原因与聚合物降解过程中酸性降解产