聚乳酸材料改性及其发泡与载药性能研究

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本文对聚乳酸(PLA)进行了增强和增韧改性,利用超临界流体技术对增强PLA进行微孔发泡,同时对增韧PLA共混材料进行药物浸渍负载获得药物缓释体系。  (1)采用熔融共混法制备了交联PLA和交联PLA/HNTs纳米复合材料,利用热重分析(TG)、差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜(POM)和流变仪对其热学性能、结晶、流变行为进行了研究,并采用超临界CO2流体技术对其进行微孔发泡,利用扫描电镜(SEM)对泡孔形态进行了表征,探讨交联剂及HNTs添加量对PLA性能的影响。  结果表明:交联处理提高了 PLA的热稳定性,加快了晶核成型,改善了发泡性能。交联后PLA在0.5h-1h内结晶完全,结晶度有所下降。当氧化剂A含量为0.1%时,PLA的初始粘度为3.5×103Pa·S,泡孔合并和坍塌现象减少,泡孔密度为7.8×107/cm3,孔径分布在25-60μm。  在交联PLA中引入纳米颗粒HNTs后,PLA的热稳定性下降而结晶速率和发泡性能却得到进一步提高。交联PLA/HNTs纳米复合材料在10min内结晶完全,结晶度下降到8.0%;随着HNTs含量的增加,粘度增加的趋势逐渐下降。当HNTs添加量为0.5%时,粘度达到最大值1.01×105Pa·S,泡孔平均直径为21.2μm,泡孔密度达到1.1×109个/cm3。  (2)将PLA与聚己内酯(PCL)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行熔融共混,制备PLA/PCL/PBS共混材料,并以PEG为增塑剂对其进行增塑。利用DSC、SEM和电子万能材料实验机对其进行表征。结果表明,当PLA/PCL/PBS三元共混体系的共混比例为1/6/3时,断裂伸长率达到最大值520%。当PEG分子量为6000且添加量为8%时,增塑效果最佳,体系断裂伸长率为560%  采用超临界流体浸渍技术(SSI)进行利福平负载,通过正交试验对载药工艺进行优化,利用电子万能材料试验机、SEM、X射线衍射(XRD)和高效液相色谱(HPLC)对浸渍后材料进行表征及体外缓释行为和抗菌效果评价。结果表明,超临界浸渍载药后,材料中形成大量的孔隙结构,力学性能显著下降。正交实验结果表明,载药工艺对利福平负载量影响的次序为:温度>时间>压强,最佳的载药工艺条件为42℃,11.5MPa,3.5h。体外缓释24h内利福平的累计释放量为30%,一周累计缓释量为70%,基本满足了短期缓释药物的缓释要求。
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