生物降解聚合物研究和产业化进展和展望.PDF

　第 8 期 高 　　分 　　子 　　通 　　报 1·09 · 生物降解聚合物的研究和产业化进展及展望 1 2 3 1 4 5 李孝红 ,袁明龙 ,郝建原 ,周绍兵 ,邓先模 ,黄志镗 ( 1 西南交通大学材料学院、材料先进技术教育部重点实验室 ,成都 　610031 ; 2 四川琢新生物材料研究有限公司 ,成都 　610041 ; 3 电子科技大学微电子与固体电子学院 ,成都 　610054 ; 4 中国科学院成都有机化学研究所 ,成都 　610041 ; 5 中国科学院化学研究所 ,北京 　100080) 　　摘要 :结合作者等近十年来在生物降解聚合物领域的研究和产业化工作 ,本文概述了聚乳酸 、聚氨基酸 、聚 对二氧六环酮及其它生物降解聚合物的合成进展 ,综述了可生物降解温度敏感水凝胶 、形状记忆高分子材料的 研究概况 ,阐述了可生物降解聚合物在生物活性大分子控释体系 、超细纤维组织工程支架上的应用研究 ,介绍 了可生物降解聚合物在食品包装 、纺织和汽车电子等方面的应用 ,总结了可生物降解聚合物 、医疗器械 、药物制 剂和组织工程等领域产业化近况 。最后展望了生物降解聚合物的研究、应用和产业化前景 。 　　关键词 :生物降解聚合物 ;生物医用 ;进展 ;展望 生物可降解聚合物系指在生物体内能被降解或酶解 ,生成的小分子物质通过代谢而被机体吸收或排 出体外的一类高分子材料 ,来自资源短缺 、人口增长和环境方面的压力 ,推动了生物降解聚合物领域的快 速发展 。作者等在 1999 年对聚乳酸及其共聚物的合成 、聚合机理及在药物控制释放 、骨科固定及组织修 复 、手术缝合线等领域中的应用作过总结和评述[1 ] 。近十年来 ,基于分子设计功能性单体 、高效低毒催化 体系和复合技术的研究 ,聚乳酸 、聚氨基酸和聚对二氧六环酮等可生物降聚合物的合成 ,在调控聚合物的 组成 、分子量 、降解行为和速度等方面 ,取得长足进展 ,并在此基础上开展了环境敏感 、形状记忆等功能性 生物降解聚合物材料的研究[2 ] 。以生物降解聚合物为载体的药物传递系统 、组织工程 、医用植入体等方 面基础和应用研究齐头并进[3 ] ,特别是在生物活性大分子药物控释系统 、诱导性组织工程支架和生物活 性组织修复材料方面研究系统深入[4 ] 。随着结构和组成优化 、加工技术及形态结构的控制 ,生物降解聚 合物的力学性能、热性能、耐磨性等逐步提高 ,除生物医用领域外 ,拓展了在食品包装 、纺织和汽车电子等 方面的应用 。生物降解聚合物及其在相关应用领域的产业化国内外已初具规模 ,显示出了强劲的发展势 头 。结合近十年来在该领域的研究和产业化工作 ,本文综述了生物降解聚合物的研究、应用和产业化进 展 。 1 　可生物降解聚合物的合成研究 11 　聚乳酸 、聚氨基酸及其它内酯开环聚合物 基于分子设计功能性单体 、高效低毒催化体系和复合技术的研究 ,聚乳酸 、聚氨基酸及其它可生物降 解聚合物的合成 ,在调控聚合物的组成 、结构 、分子量 、降解行为和速度等方面 ,均取得长足进展[5 ,6 ] 。聚 ( ) ( ) ( ) 乳酸 PLA 、聚乙交酯 PGA 和聚己内酯 PCL 等内酯开环聚合物表面的疏水性强 ,聚合物基质表面缺少 可反应性官能团。为进一步拓宽上述材料的用途及获得特殊性能的新材料 ,通过 、共聚改性 、分子链侧基 和末端基功能化等手段 , 改善材料的亲水疏水性 、结晶性 , 调控材料的生物降解性 , 增强其生物相容 性[7 ,8 ] 。氨基酸具有多个活性官能团 ,本身具有良好的生物相容性和可生物降解性 ,其降解产物氨基酸对 人体无毒害作用 。将氨基酸链段引入 PLA 、PCL 和聚乙二醇中 ,能综合聚合物的优 良性能 ,达到调节材料 [9 ,10 ]