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1、12材化胡晓东生物降解材料及药物控制释放材料生物降解材料生物降解或生物分解，是由微生物把某些物质以化学分解成自然元素。通常在关系到生态环境，废物管理，生物医药，自然环境（生物修复）。可生物降解的物质，一般是有机物质，如植物和动物，或相似的人工物质。有些微生物具有一种自然的微生物代谢能力，能降解和改造巨大的化合物生物降解材料天然可降解高分子材料天然高分子材料具有良好的降解性、透气性、安全性、经济性纤维素可降解材料木质素可降解材料甲壳素可降解材料淀粉可降解材料蛋白质生物降解天然高分子可降解材料发展前景天然高分子可降解材料的发展任重而道远。目
2、前天然高分子可降解材料的开发与应用存在的主要问题是:(1)产品价格高;(2)产品性能和用途的限制;(3)使用性能与传统材料相比还不尽人意。但我们相信随着石油资源的日益枯竭、环保意识的不断增强和环保法规的进一步完善,天然高分子可降解材料市场仍将迅速增长,尤其是在塑料薄膜、包装材料、医用材料等领域的应用,具有很广阔的前景。生物降解合成可降解性高分子近年来,生物可降解合成高分子材料在医药领域得到广泛的应用。用于手术或伤口闭合的各种缝合线,手术植入及骨科固定装置,血管或泌尿系统用的移植固定膜,引导组织再生材料,用于人体组织或器官损伤修复、替代的
3、活细胞支架以及药物控制释放的载体材料,包括各种用于装载药物的埋植棒、微球、凝胶和膜。合成高分子与天然高分子材料相比有更多的优势,没有抗原性、物理化学性能可以预测且可以重复制备,通过分子设计,可以在材料上引入特殊的功能基团,实现靶向给药。生物降解常用合成可降解高分子聚乳酸(PLA)由乳酸环状二酯(丙交酯)开环聚合而成。因为乳酸分子中有一个不对称碳原子,存在两种旋光异构体,D-型和L-型,L-型存在于自然界中。因此聚乳酸有四种形态,即PLLA、PDLA、PDLLA和meso-PLA。通常合成的聚乳酸是一种由D-和L-型异构体组成的外消旋的混
4、合物,具有较低的结晶度和熔点,降解速率较快。因为聚乳酸的降解是单纯的酯键的水解,所以结晶度高的L-PLA、D-PLA要比非晶态的(D,L)-PLA难于水解[3]。PLA的熔点约170℃。生物降解绝大部分合成的可生物降解高分子材料的生物降解都属于Ⅲ型降解。影响高分子材料降解的主要因素有:单体的组成、结构和化学性质,即化学键的稳定性物理性质,如亲水性、结晶度,可以通过单体的化学组成和加工条件控制聚合物的分子量;聚合物器件的几何因素,如大小、形状、表面积添加剂及环境因素,如pH条件、离子强度药物控制释放材料随着现代医学的高度发展,高分子材料广
5、泛应用于医学领域,它作为药物控制释放的载体是最热门的方向之一药物控制释放体系,是利用天然或合成的高分子化合物作为药物载体或介质,制成一定的剂型,然后置于释放的环境中,载体中的生物活性物质通过扩散或其它途径释放到环境中,从而达到治疗疾病的目的。高分子的药物控制释放体系与某些传统的给药方式相比,具有长效、高效、低毒、缓释、选择性好、副作用小等优点一般来说,用于药物控制的高分子材料可分为生物降解型和非生物降解型。对药物控制释放体系来说,生物降解型高分子优于非生物降解型。前者在其发挥医疗作用后,能在体内降解成小分子被吸收或排出体外。目前,脂肪族
6、聚酯类是应用较为广泛的生物降解型高分子材料。药物控制释放材料高分子药物控制释放体系,根据药物控制释放的机理可分为四种。扩散药物控制体系该种体系是目前采用的最为广泛的一种形式,一般分为储藏型(reserviordevices)和基质型(matrixdevices)两种。化学控制体系溶剂活化体系磁控制体系药物控制释放材料扩散药物控制体系该种体系是目前采用的最为广泛的一种形式,一般分为储藏型(reserviordevices)和基质型(matrixdevices)两种。在储藏型中,药物被聚合物包埋,通过在聚合物中的扩散释放到环境中。在该型中,
7、高分子材料通常被制成平面、球型、圆筒等形式。药物位于其中,随时间变化成恒速释放对于生物降解型高分子材料,药物恒速释放的条件是高分子膜的降解时间要比药物释放时间足够长在基质型中,药物是以溶解或分散的形式和聚合物结合在一起的对于生物降解型高分子材料,药物释放的状态既可受其在聚合物中溶解性的控制,也可受到降解速度控制。如果降解速度大大低于扩散速度,扩散成为释放的控制因素;反之,如果药物在聚合物中难以移动,则降解为释放的控制因素。用于扩散控制药物释放体系的高分子材料主要有:硅橡胶、水凝胶、乙烯与醋酸乙烯酯聚合物(EVA)、聚乙烯醇(PVA)等。
8、其中,EVA由于它良好的化学稳定性和生物相容性,已成为在扩散控制体系中被使用最多的聚合物。药物控制释放材料化学控制药物释放体系化学控制药物释放体系包括两种形式。即降解体系和侧链体系降解体系降解体系可以是储藏
