医用聚乳酸体内降解机理

乳酸
聚乳酸
乳酸
二氧化碳和水
PLA最大的优点是在诸如体液的水性环境中能靠酯基的简单水解而进行降解， 而且降解的最终产物是能够被人排出体外的二氧化碳和水。这一点已经被14C 标记的PLA试样的实验结果所证实。
PLA体内降解机理பைடு நூலகம்
吸水 酯键断裂 可溶性低 聚物扩散 碎片溶解
大多数学者认为在最初阶段PLA发生的是不均匀水解降解，水解大致 可分为四个阶段，当可溶性副产物释放时，少数几种的酶会参与进来， 其中细菌蛋白酶K会强烈的加速PLA立构规整共聚物的降解。 自加速效应：PLA内部的降解速度比表面快，形成中空壳结构。
缩聚法制得的通常是低分子 量PLA，高分子量PLA主要 通过开环聚合制得。不同的 合成方法会改变聚合物的分 子特征，如分子量，分子量 分布，端基性质，PLA的构 型及主链结构。
方法二：先由乳酸合成丙交酯,再在 催化剂作用下开环聚合
分子内氢桥
酸性环境中末端基的自催化效应示意图
PLA降解性能的影响因素之一——分子量 小分子量降解速度快！
可以通过调节分子量来控制降解时间。
PLA降解性能的影响因素之二——构型/结晶形态
左 旋 聚 乳 酸 （ PLLA， 粘 均 分 子 量 为 23 300） 和 内消旋聚乳酸（PDLLA，粘 均 分 子 量 为 23 900） 两 种 薄 膜 在 模 拟 体 液 中 进 行 降 解
聚乳酸(polylactic acid)
体内降解机理
简介
聚乳酸(PLA)是一类可完全降解、对环境友好 的脂肪族聚酯类高分子材料,具有优良的生物 相容性。同时具有较好的机械强度、弹性模 量和热成型性,可在治疗牙周骨组织损伤，引 导骨再生（GBR）等组织工程中起重要的支架 作用。
PLA在自然界中的循环
Fischer等人发现,采用退火制备的部 分结晶PLA在水性介质中水解首先发 生在非结晶区，然后从结晶部分的周 向中心逐渐进行。
PLA降解性能的影响因素——降解介质
PLA降解性能的影响因素——几何形状，合成方式
几何形状
Grizzi等人发现薄膜，粉末和微球与大型试样相比降解速度慢得多。
合成方式
方法一：乳酸直接缩聚法
自加速效应机理：酸性环境中末端基的自催化效应
起初酯键的水解在整个基体中是均一的。 随着降解的进行,内部PH低于表面。 水溶性低分子量降解产物在表层和基体内部的扩散速度是不同的,位 于表层的可溶降解产物易于扩散到外部介质中,羧基末端基和外部缓 冲溶液也发生中和,从而降低了PLA表层的酸度;而基体内部的降解产 物受扩散的影响无法从基体逸出,浓度不断增加,使内部pH值较低。 酸性条件下水解加速：这是由羧基末端基自催化的过程。 H+