第八章 医用高分子材料的稳定与降解-newPPT.ppt

脂酶、蛋白酶 K都能催化聚 乳酸降解, 聚乳酸在脂酶催化下的降解速率远大于蛋白酶 K 催化下的降解速率。 2. PLA在生物医学领域的应用 药物控释体系 骨科固定及组织修复材料 眼科植入材料 外科手术缝合线 聚乙交酯（PGA） 聚乙交酯（PGA）又称聚乙醇酸或聚羟基乙酸。 它是一种可以被人体吸收的合成聚酯类材料,也是第一种用作可吸收手术缝合线的聚合物。 生物可吸收周期为60ｄ。 聚乙交酯的降解速度不仅与聚合物的分子量、结晶度、熔点有关,更重要的是受试样几何形状及外界环境影响。 聚乙交酯（PGA） 在现有可生物降解聚合物中聚乙交酯的降解速度较快,尤其是短时间内强度衰减快。 聚乙交酯无毒性,有良好的生物相容性和再吸收性。 然而它的熔点高,熔融纺丝有一定困难, 而且它的纤维柔性较差,不易弯曲,编织不便,且纤维机械强度不高,难于制成复杂的形状如螺钉等,所以可以通过与其他材料共聚来改善其性能。 如何控制生物材料的降解与稳定？ 医用高分子材料降解的调控 分子结构 链段比例 材料的应用类型 制品的结构 。。。。。 Mol. Pharmaceutics 2012, 9, 2365?2379 Bulk degradation in vitro Bulk degradation in vivo Fig. 8. SEM micrographs of PCLH50PU ?lms at various degradation stages in vivo. Fig. 2. SEM micrographs of PCLH50PU ?lms at various degradation stages at pH ? 7.4 AK and pH ? 4. 8.4 生物降解材料在医学上的应用 8.4.1 缓释药物 small molecules peptides proteins DNA (gene therapy) 脂质体、微粒、纳米粒、纳米乳、高分子前药 、聚合物胶束 保护 增溶 纳米尺寸 长循环 靶向 智能化 Adv Drug Deliver Rev 2001, 47, 113-131 Molecular Interventions 2006, 6, 98-112 聚合物胶束的肿瘤靶向 物理和化学靶向 Mol. Pharm., 2009, 6, 1041 被动靶向 EPR 主动靶向 抗体介导 受体介导 phosphate buffer solutions (0.1 M, pH 7.4) in the resence of lipase at 37 °C 降解机理总结 经过大量研究表明，炎性反应细胞所释放的酶（氧化酶和水解酶）、氧化剂（O2－?，H2O2，OH）、酸性物质（如脂肪酸）以及体液中的物质（Ca2+, 磷脂，胆固醇）等构成了降解环境。 所有非内皮化人工合成材料表面在体内均激发一定程度的免疫反应，如炎性反应，因此，在体内所有的材料都有降解的可能。 材料炎性反应取决于材料表面与体液中蛋白质的相互作用，蛋白的吸附和变性是细胞和材料界面上生物学反应的原因。 如何控制生物材料的降解与稳定？ 8.2生物医用高分子的稳定化 课堂提问 怎么提高医用聚乙烯的生物稳定性 怎么提高医用聚氨酯的生物稳定性 常见的生物稳定高分子材料 添加生物抗氧剂 如维生素E 结构上设计生物稳定的结构 提高材料表面的生物相容性 生物医用高分子的稳定化 8.3 可降解的生物医用高分子材料 定义：是指在生物体内经水解、酶解等过程，逐渐降解成低分子量化合物或单体，降解产物能被排出体外或能参加体内正常新陈代谢而消失的材料。 最主要的问题：如何调节材料的降解满足人体不同部位的需求。 按在活体内分解的性质分类 水解型：低级脂肪族聚酯（如聚乳酸、 聚乙醇酸）、聚己内酯、聚酸酐、 聚原酸酯等 酶解型：天然蛋白质、合成多肽、多糖类、 核酸、聚羟基丁酸等 按天然和人工合成分类 天然材料：明胶、壳聚糖、纤维素、蛋白 质、天然珊瑚 合成材料：聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、 聚酸酐、聚原酸酯等 降解模式 Scanning electron micrographs of PLA and PLGA polymer samples undergoing bulk or surface erosion by altering degradation conditions 聚己内酯（polycaprolactone PCL) 结构：由单体ε－己内酯在阳离子、自由基及混合型催化剂