多晶型乙交酯及其特性和應(yīng)用研究.pdf

1、聚羥基乙酸(PGA)是一種具有優(yōu)異的生物可降解性和生物相容性的脂肪族聚酯。由于其代謝產(chǎn)物無毒，可通過排泄系統(tǒng)排出體外，因而廣泛應(yīng)用于醫(yī)用高分子材料中，在手術(shù)縫合線、縫合補強材料、骨折固定材料、藥物控制釋放系統(tǒng)、人造皮膚及血管、組織工程等領(lǐng)域占據(jù)重要地位。
　　乙交酯開環(huán)聚合法是制備PGA的常用方法，為獲得高分子量PGA，所用的乙交酯單體必須是高純度且具有良好的能量狀態(tài)。目前已經(jīng)確定乙交酯至少存在α、β兩種晶型。本文以乙交酯多晶型現(xiàn)

2、象為研究對象，進(jìn)行α、β兩種晶型的制備工藝、晶體結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性及應(yīng)用研究，探索乙交酯的晶型選擇對PGA合成工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的影響，主要研究內(nèi)容如下:
　　1、改進(jìn)了乙交酯的合成及結(jié)晶工藝，通過改進(jìn)實驗裝置，優(yōu)化合成工藝參數(shù)和采用溶劑比例梯度減小的方式分步改變?nèi)苜|(zhì)/溶劑比例進(jìn)行乙交酯的多次重結(jié)晶的技術(shù)方案，使得反應(yīng)條件易控制、溶劑用量減少，乙交酯粗產(chǎn)品收率提高至75.6％，單次重結(jié)晶回收率提高至90％以上，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

3、　　2、制備得到了乙交酯α晶型和β晶型，并采用粉末X射線衍射技術(shù)(PXRD)、單晶X射線衍射技術(shù)(SCXRD)、差示掃描量熱分析技術(shù)(DSC)和紅外光譜技術(shù)(IR)等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。晶體結(jié)構(gòu)分析表明，α晶型屬于正交晶系，空間群Pbca，晶胞參數(shù)a=5.2451(6)(A)，b=7.4507(11)(A)，c=11.7934(13)(A)，晶胞體積V=460.88(10)(A)3，晶胞內(nèi)分子數(shù)Z=4。β晶型屬于單斜晶系，空間群P121/n

4、1，晶胞參數(shù)a=6.7181(10)(A)，b=14.9875(18)(A)，c=9.6478(17)(A)，β=98.958(15)°，晶胞體積V=959.6(2)(A)3，晶胞內(nèi)分子數(shù)Z=8。α晶型的對稱性高于β晶型，晶面數(shù)少于β晶型。
　　3、考察了α晶型和β晶型的穩(wěn)定性關(guān)系及轉(zhuǎn)晶條件。研究表明，當(dāng)溫度高于42℃時，β晶型會逐漸轉(zhuǎn)化為α晶型，即高溫下α晶型的穩(wěn)定性優(yōu)于β晶型。通過控制結(jié)晶溫度和改變結(jié)晶溶劑，α晶型和β晶型可以

5、相互轉(zhuǎn)化。
　　4、探索了同質(zhì)異象對PGA合成工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。β晶型在空氣中易吸水水解成線型二聚體。當(dāng)線型二聚體在乙交酯中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到5-20％時，就可發(fā)生聚合反應(yīng)，無需添加任何催化劑，而α晶型則不具備這種性質(zhì)。因此，乙交酯的晶型選擇對于PGA合成至關(guān)重要。如果以β晶型為原料，就不需要添加任何的引發(fā)劑和催化劑，大大降低了其他物質(zhì)殘留對于人體危害的風(fēng)險。
　　5、以乙交酯為聚合單體，通過開環(huán)聚合制備得到高分子量PGA，