胶原蛋白改性聚乳酸的制备和性能研究

来源 :山东轻工业学院 齐鲁工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kefamz
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聚乳酸(Poly(lactic acid),PLA)由于具有良好的生物可降解性、生物相容性和力学性能,在医用手术缝合线、注射用胶囊、微球等医学领域得到广泛应用和认可。但聚乳酸亲水性较差,降低了其细胞相容性。另外聚乳酸相对分子量分布较宽,降解周期难以控制,降解中会导致局部酸性积累。因此,克服聚乳酸单一材料的性能缺陷,使其能更好的满足某些医学领域的应用需求就显得尤为重要。本文以自制PLA为原料,以酰氯化为主,使用PCl5、PCl3作为酰氯化试剂,将PLA末端的羧酸基-COOH酰氯化成-COCl,再将胶原蛋白引入到PLA整体中,制备出胶原蛋白改性聚乳酸材料CPLA。本文采用红外光谱(FTIR)、荧光光谱、光电子能谱(XPS)、差示扫描量热仪(DSC)以及茚三酮显色分析等方法对改性聚乳酸进行了表征,红外谱图分析显示CPLA中出现了仲酰胺以及伯胺的N-H特征吸收峰,以PCl5法制备的CPLA的特征峰最明显;荧光光谱显示采用异硫氰酸荧光素(FITC)标记的CPLA在在510~550nm之间有较强的发射光谱,在450~500nm之间也有激发光谱,而FITC标记的PLA则没有吸收;XPS显示,在CPLA中检测到了N元素,而PLA中没有;DSC分析表明,CPLA只有一个玻璃化转变温度;这些结论都表明了胶原蛋白已经成功接枝到PLA中。亲水性测试结果显示,相对于纯PLA,CPLA的接触角(61°)有所减小,而吸水率(3.49%)要明显高于纯PLA。通过降解过程特性粘度变化测试,发现,前三周CPLA和PLA的降解趋势基本相同,但是从第四周开始CPLA的降解趋势明显要比PLA的稳定、平缓。同时,降解过程失重率测试也说明,CPLA降解趋势平稳。而CPLA在降解过程中并未出现酸催化自加速降解行为。3T3细胞相容性测试显示,通过显微镜形态观察,发现CPLA基底上细胞多呈短梭形、三角形,细胞密度高,并且大部分连接成片,细胞的生长状况要明显好于PLA组和玻璃组。并且细胞增殖曲线也显示,在CPLA上细胞增殖速率始终明显高于PLA组。本文研究结果说明:经PCl5法制备出的CPLA的亲水性要明显好于PLA,降解过程平稳,没有出现酸致自催化加速降解的现象。并且CPLA表现出较为出色细胞相容性。因此,本文通过酰氯化制备出的CPLA有望成为一种新型医用高分子材料。
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